Tyristory - co je to? Princip fungování a charakteristiky tyristoru

Tyristory - oprávnění elektronické spínače ovládané neúplně. Často, technické knihy, můžete vidět jiný název tohoto zařízení - jednoúčelové tyristoru. Jinými slovy, pod vlivem řídicího signálu, je převedena do jednoho státu - dirigování. Pokud konkrétnější, že obsahuje řetězec. Že to byla vypnuta, je nutné vytvořit zvláštní podmínky, které poskytují klesnout stejnosměrný proud v obvodu na nulu.

Vlastnosti tyristory

Tyristorové klíče vedou elektřinu pouze v dopředném směru, a to může vydržet nejen přímo v uzavřené poloze, ale naopak napětí. Struktura tyristoru čtyřvrstvé, jsou tři závěry:

1. Anoda (označená písmenem A).
2. Katoda (písmeno C nebo K).
3. Brána elektroda (U nebo G).

V tyristory mít celou rodinu charakteristik proud-napětí, které mohou být použity k posouzení stavu prvku. Tyristory - velmi silný elektronických klíčů, které jsou schopny provádět spínacích obvodů, napětí může dosáhnout 5000 voltů a velikost proudu - 5000 ampérů (frekvence není větší než 1000 Hz).

Pracovní tyristory v DC

Normální tyristor se aktivuje přivádění proudový impuls do řídicího terminálu. Kromě toho by měl být pozitivní (s ohledem na katodě). Trvání závislé povahy přechodné zatížení (induktivní, aktivní), amplituda a rychlost vzestupu proudového impulsu v řídicím obvodu, teplota polovodičového krystalu a aplikované napětí a proud obvodu k dispozici tyristory. Charakteristika obvod je přímo závislá na druhu polovodičového prvku.

V tomto okruhu, ve kterém je tyristor, nepřijatelně vysoký výskyt rychlost vzestupu napětí. Konkrétně, tato hodnota, při které se spontánní spínací prvek (i když žádný signál do řídicího obvodu). Ale zároveň v řídicí signál musí být velmi vysoký sklon.

způsoby off

Dva typy spínacích tyristory jsou:

1. Přirozené.
2. Nucený.

A nyní blíže k sobě. Natural vzniká, když tyristor pracuje v obvodu střídavého proudu. A dělá tuto záměnu když proud klesne na nulu. Ale provádět nucené přepínání může být mnoho různých způsobů. Co tyristorové ovládání vybrat developer řešit okruh, ale měli mluvit o každý druh zvlášť.

Nejtypičtějším způsobem je propojit s nucenou komutací kondenzátor, který byl nabitý předem pomocí tlačítka (key). LC-obvod je obsažen v řídicí tyristor obvodu. Tento řetězec obsahuje plně nabitý kondenzátor. Přechodné výkyvy se vyskytují v běžném zatížení obvodu.

Metody s nucenou komutací

Existuje několik typů nucené komutace. Často se používá obvod, který používá spínací kondenzátor, který má obrácenou polaritu. Například, kondenzátor může být přepnut do obvodu pomocí pomocného tyristoru. To způsobí, že vypouštění do primární (pracovní) tyristoru. To bude mít za následek, že proud kondenzátoru nasměrován na stejnosměrný proud hlavního tyristoru, sníží proud v obvodu až na nulu. V důsledku toho bude existovat off tyristoru. To se děje proto, že tyristor přístroj má své vlastní charakteristiky, které jsou specifické pro něj.

Existují také systémy, ve kterých LC-spojené řetězce. Jsou vybité (a s variacemi). Na začátku vybíjecího proudu proudícího směrem k pracovníkovi, a jejich hodnoty po seřízení se vypne tyristor. Po řetězci oscilačního proudu protéká tyristor v polovodičové diody. Proto, pokud je proud teče do tyristoru se aplikuje napětí. To modulo rovná úbytku napětí na diodě.

Pracovní tyristory ve střídavých obvodech

Pokud se tyristor zahrnutých do obvodu střídavého proudu, je možné provádět tyto operace:

1. Aktivace nebo deaktivace elektrický obvod s aktivním-odporovou nebo odporové zátěže.
2. Změna průměrné a efektivní hodnota proudu, který prochází zátěží, se schopností ovládat řídicí napájecí signál.

V tyristorových klíče, je tam jeden rys - vyvíjejí proud pouze v jednom směru. V důsledku toho, je-li v obvodech nutné použít střídavý proud, třeba uplatnit pult-paralelní spojení. Proudu a průměrné hodnoty proudu se může měnit vzhledem k tomu, že v okamžiku signálu na různých tyristorů. V tomto případě je tyristor energie musí splňovat minimální požadavky.

Způsob regulace fáze

Když je fáze ovládání typ metoda s nucenou úpravou spínání zátěže dochází změnou úhlu mezi fázemi. Umělý přepínání lze provádět pomocí speciálních obvodů, jinak je nutné použít plně organizovaná (uzamykatelné) tyristory. Na jejich základě, obvykle vyrobeny nabíjecí zařízení tyristor, který vám umožní nastavit intenzitu proudu , v závislosti na úrovni nabití baterie.

modulovaný šířkou pulzu kontrola

To je také nazýváno PWM modulace. Při otevření řídicího signálu, přiváděného do tyristorů. Přechody jsou otevřené, a má napětí naprázdno. Během zavírání (v průběhu celého procesu přechodu) přivádí řídicí signál, a proto tyristory nejsou vedení proudu. Při provádění kontroly fázový proud křivka není sinusový, změna v podobě napětí signálu. V důsledku toho je také narušit spotřebitele, kteří jsou citlivé na poruchy frekvence (objeví nekompatibilita). Jednoduchý design má regulátor tyristorový, které umožňují bez problémů změnit požadovanou hodnotu. A to není nutné platit masivní latro.

tyristory uzamykatelné

Tyristory - jedná se o velmi silné elektronické spínače používané pro spínání vysokých napětí a proudů. Ale tam mají jednu velkou chybu - neúplnou kontrolu. A je-li řečeno, zdá se, že k vypnutí tyristoru je nutné vytvořit podmínky, za kterých bude stejnosměrný proud sníží na nulu.

Je tato funkce ukládá určitá omezení týkající se používání tyristory a komplikuje obvod založený na ně. Chcete-li se zbavit těchto nevýhod, speciální konstrukce tyristory, které jsou zamčené signál z jedné řídicí elektrody byly vyvinuty. Nazývají se dvuhoperatsionnymi nebo zamčené, tyristory.

Konstrukce tyristorového turn-off

Struktura čtyřvrstvá p-n-p-n z tyristoru má své vlastní charakteristiky. Dávají odlišují od běžných tyristory. Nyní jde do plného prvkem kontroly. Aktuální napětí charakteristika (statická) pro směrem dopředu je stejná jako u běžných tyristorů. Zde je jen stejnosměrný proud tyristor mohou přenášet mnohem hodnotou. Ale blokuje funkci vysoké závěrné napětí v uzamčených tyristory není k dispozici. Z tohoto důvodu musí být zapojeny antiparalelně se na polovodičové diody.

Charakteristickým rysem turn-off tyristoru brány - významný pokles vpřed napětí. Za účelem odpojení je podání by měla být výstupní kontrole silného proudového impulsu (negativní, v poměru 1: 5 k přímému aktuální hodnoty). Ale pouze šířka pulzu by měl být co nejmenší - 10 ... 100 ms. Uzamykatelné tyristory mají nižší mezní hodnoty napětí a proudu, než je obvyklé. Rozdíl je asi 25-30%.

Typy tyristory

Výše byly považovány za uzamykatelná, ale stále existuje mnoho typů polovodičových tyristory, které jsou rovněž stojí za zmínku. V nejrůznějších staveb (nabíječky, spínače, regulátory výkonu) používat určité typy tyristorů. Někde je zapotřebí k potlačení provede přivedením světelného toku, poté, použitý optotiristors. Jeho vlastností je, že polovodičový krystal se používá v řídicím obvodu, který je citlivý na světlo. Parametry tyristory jsou odlišné, všechny funkce, které jsou jedinečné pro ně. Proto je nutné alespoň v obecnou představu o tom, jaké typy polovodičů, existují a kde mohou být použity. Takže, tady je celý seznam a hlavní charakteristiky jednotlivých typů:

1. Diodovým tyristor. Ekvivalentní k tomuto prvku - tyristor je připojen v antiparalelní polovodičové diody.
2. Shockleyho dioda (diody tyristor). Může jít do stavu plného vedení, v případě, že překročí určitou úroveň napětí.
3. Triak (sym tyristor). Ekvivalentní - dva tyristory zahrnuté antiparalelně.
4. Tyristory měniče rychle vysoká spínací rychlost se liší (5 ... 50 ms).
5. Tyristory ovládat FET. Často můžete najít stavbu založenou na MOS tranzistorů.
6. Optické tyristory, které řídí tok světla.

Zavedení bezpečnostního prvku

Tyristory - jsou zařízení, která jsou rozhodující pro rychlost nárůstu propustného proudu a dopředu napětí. Pro ně, jako pro polovodičové diody, vyznačující se tím, fenomén toku zpětného proudu zotavení, který je velmi rychlý a prudce klesá na nulu, čímž se tato pravděpodobnost nárůstu. Toto přepětí je vzhledem k tomu, že se rychle zastaví proud ve všech prvcích obvodu, které mají indukčnost (i ultra nízkou indukčnost charakteristické sestavy - dráty, stopy karta). Implementovat nutné ochrany používat různé režimy, aby dynamické režimy chrání proti vysokému napětí a proudů.

Za normálních okolností, induktivní impedance zdroje napětí, který je součástí v provozních a tyristor obvodu, má takovou hodnotu, že je více než dostatečná pro zajištění, že žádný dále obsahovat některé další obvodu indukčnost. Z tohoto důvodu se v praxi často používají tvorbu řetězce spínací dráhu, která výrazně snižuje rychlost a míru nárůstu v obvodu, když je tyristor vypne. Kapacitní-odporová řetězec nejčastěji používá pro tyto účely. Patří mezi ně tyristor paralelně. Existuje poměrně málo typů modifikací obvodů těchto obvodů, stejně jako postupy pro jejich výpočet, parametry pro provoz tyristory v různých režimech a podmínkách. Ale cesta formace řetěz zapínání turn-off tyristor je stejná jako u tranzistorů.