Tristörler - bu nedir? Çalışma prensibi ve tiristörlerin özellikleri

Tristörler - eksik tarafından kontrol edilen bir güç elektronik anahtarlar. tek amaçlı tristör - Çoğu zaman, teknik kitaplar, bu cihazın başka bir ad görebilirsiniz. Diğer bir deyişle, bir kontrol sinyalinin etkisi altında, bu bir halde aktarılır - iletken. Daha spesifik ise, bir zincir içerir. kapalıydı Yani, sıfıra devresinde doğru akım damla sağlayan özel koşulları oluşturmak için gereklidir.

Özellikler tristörler

Tristör anahtarları yalnızca ileri yönde elektrik iletme, ve kapalı konumda sadece doğrudan dayanabilir, ancak ters gerilim. Dört katmanlı tristör yapısı, üç sonuç vardır:

1. (A harfi ile gösterilen) anot.
2. Katot (C harfi veya K).
3. geçit elektrotu (U veya G).

tristörler akım-gerilim karakteristiklerinin bir tüm aile var, onlar elemanın durumunu yargılamak için kullanılabilir. Tiristörleri - çok güçlü bir elektronik anahtarlar, bunlar, bir voltaj 5000 volt ve amperaj ulaşabilir anahtarlama devreleri gerçekleştirmek mümkün - 5000 amper (frekans oranı 1000'den daha büyük Hz değildir).

DC Çalışma tristörler

Normal tristör kontrol terminaline bir akım darbeleri ile aktive edilir. Ayrıca, (katot ile ilgili olarak) olması gerekir. geçici yük bağımlı yapısını (endüktif, aktif) süresi, genlik ve kontrol devresindeki akım darbesinin yükselme hızı, yarı iletken kristalin sıcaklığı ve uygulanan gerilim ve akım devresi mevcuttur tristörler. Özellikler devre yarı iletken elemanın tür doğrudan bağlıdır.

tristör, gerilim yükselişinin kabul edilemez ölçüde yüksek oranda görülmesi oranı olmaktadır bu devre içinde. Yani, bu tür bir değer olan spontan bir anahtarlama elemanı (hatta, kontrol devresinde sinyal yok). Ama kontrol sinyali aynı anda çok yüksek eğim olmalıdır.

yolları kapalı

Tristörleri anahtarlama İki tip şunlardır:

1. Doğal.
2. Zorla.

Ve şimdi her biri hakkında daha detaylı. tiristör bir AC devresinde çalıştığında Doğal ortaya çıkar. Geçerli sıfır düştüğünde Ve bu değişmesini yapar. Ama yürütmek zorunda anahtarlama farklı pek çok yolu olabilir. Ne tristör kontrol devresi çözmek için bir geliştirici seçmek için, ama ayrı ayrı türü hakkında konuşmalıyız.

En tipik yolu bir düğme (anahtar) kullanılarak önceden tahsil edilmiş zorla komütasyon kapasitör bağlamaktır. LC-devre tristör kontrol devresine dahil olan. Bu zincir tamamen şarj kapasitör içerir. Geçici dalgalanmalar yük akımı devresinde meydana gelir.

Yöntemler zorla komütasyon

zorla komütasyon birkaç tipi vardır. Çoğu zaman, bir ters polariteye sahip olan bir anahtarlama kapasitör kullanan devre kullanılmaktadır. Örneğin, kondansatör, bir yardımcı tristör vasıtasıyla devreye anahtarlanabilir. Bu primer (çalışma) tristöre deşarj neden olacaktır. Bu doğru akım, ana tristör doğru yönlendirilmiş kondansatör akımı, aşağı sıfıra devresindeki akım azaltacaktır neden olur. Sonuç olarak, tristör kapalı olacak. Bu tristör cihaz ona özgü kendine has özellikleri vardır bir nedeni olur.

zincir LC-bağlantılı olan düzenleri de vardır. Bu (ve çeşitleri) tahliye edilir. Deşarj işçinin doğru akan akımın, ve değerlerinin başında ayarlama tristör kapatıldıktan sonra. titreşimli akım zinciri sonra yarı iletken diyot tiristör üzerinden akar. Bu nedenle, tiristörünün akım voltaj uygulanır sürece. Bu diyot uçlarında düşen gerilim eşittir modulo.

AC devrelerinde iş tristörler

bir tristör bir AC devresinde yer alan, bu tür operasyonlar gerçekleştirilebilir:

1. Etkinleştirme veya aktif dirençli ya da dirençli yük ile elektrik devresini devre dışı bırakır.
2. bir tedarik kontrol sinyali kontrol etme yeteneği ile, yük üzerinden geçer akım değiştirme ortalama ve rms.

tristör tuşları, bir özelliği vardır - onlar sadece bir yönde akım iletmesine. Sonuç olarak, kullanmak için gerekli devrelerde ise alternatif akımı, gerekli karşı paralel bağlantı uygulamak. Akım ve ortalama akım değerleri nedeni değişebilir farklı tristörler üzerinde sinyalin zaman. Bu durumda, tristör güç minimum gereksinimleri karşılaması gerekir.

Faz kontrol yöntemi

zorla anahtarlama yük ayarlama faz kontrol yöntemi tipi fazları arasındaki açılar değiştirerek olduğu zaman. Yapay anahtarlama özel devreler vasıtasıyla yapılabilir, yoksa tamamen yönetilen (kilitlenebilir) Tristörleri kullanmalıdır. Onların temelinde, genellikle ayarlamasını sağlar cihaz şarj tristör, yapılan akımın gücünü akü şarj seviyesine bağlı olarak.

Darbe genişliği modüle edilmiş kontrol

Ayrıca PWM modülasyonu olarak adlandırılır. tristörler sağlanan kontrol sinyali açılması esnasında. Geçişler açıktır ve bir yük gerilimi vardır. beslenir (tüm geçiş işlemi sırasında) bir kontrol sinyalinin kapatılması sırasında, bu nedenle tristörler İletken olmayan. Faz kontrol uygulanmasında akım eğrisi, gerilim sinyali formunda bir değişiklik sinüzoidal değildir. Sonuç olarak, aynı zamanda yüksek frekans bozuklukları (uyumsuzluk görünür) duyarlı tüketicilerin vardır bozabilir edilir. Basit bir tasarım bir sorun olması gereken değeri değiştirmez izin bir tristör regülatörü vardır. Ve muazzam Latro uygulamak gerekli değildir.

kilitlenebilir tristörler

Tristörler - Bu yüksek akım ve anahtarlama için kullanılan çok güçlü bir elektronik anahtarlar olduğunu. Ama bunlar bir yanlışlık içinde olduğunu - tamamlanmamış kontrol. Ve özellikle bunu, söz konusu tristör kapatmak için doğru akım sıfıra düşecektir koşulları yaratmak için gerekli görünmektedir.

Bu özellik tristörler kullanımıyla ilgili bazı kısıtlamalar getirir ve bunlara dayalı devreyi zorlaştırmaktadır. Böyle sakıncaları kurtulmak için, bir kontrol elektrot üzerinde sinyal kilitli tristörler, özel tasarımı geliştirilmiştir. Onlar tristörler, dvuhoperatsionnymi denilen veya kilitlenir.

tristör turn-off tasarımı

tristör p-n-p-n dört katmanlı yapı kendine has özellikleri vardır. Bunlar geleneksel tristörler de ayrılmalarına verir. Artık kontrolden tam elemana gider. ileri yön için akım-gerilim karakteristik (statik) sıradan tristörler aynıdır. İşte sadece bir doğru akım tristör değerine göre çok daha iletebilir vardır. Ancak kilitli tristörler yüksek ters voltaj fonksiyonunu bloke sağlanmaz. Bu nedenle, anti-paralel bağlanması gerekir yarı iletken diyot.

kapı kapatma tristörün karakteristik bir özelliği - ileri gerilimleri önemli bir düşüş. (: Doğru akım değerine 5 1 bir oranda negatif) kesmek için, dosyalama güçlü bir akım darbesi kontrolü çıkış olmalıdır. Ama sadece darbe genişlik mümkün olduğunca küçük olmalıdır - 10 ... 100 ms. Kilitlenebilir tristörler bir alt sınır voltajının değeri ve normalden daha güncel var. fark yaklaşık% 25-30.

Tristörlerin çeşitleri

Üstü kilitlenebilir kabul edildi, ama aynı zamanda kayda değer vardır yarıiletken tristörler birçok türü, hala vardır. en farklı yapılarda (şarj, anahtarlar, güç regülatörleri) tristörler belirli türleri kullanılır. Bir yerde ışık akısı beslenerek gerçekleştirilir kontrol etmek için gerekli, o zaman, optotiristors kullanılır. Bu özellik, yan-iletken kristal ışığa duyarlı olan kontrol devresi kullanılır olmasıdır. Parametreler tristörler kendilerine özgü tüm özellikleri farklıdır. Bu nedenle yarı iletkenler çeşitleri vardır ne genel fikrine en az gereklidir ve bunların nereye kullanılabilir. Yani, burada tüm listesi ve her bir türün ana özellikleri var:

1. Diyot-tristör. Bu elementine denk - tristör anti-paralel diyot yarı iletken şekilde bağlanmıştır.
2. Shockley diyodu (diyot tristör). belli bir gerilim seviyesini aşarsa o, tam iletim durumunda geçebiliriz.
3. Triyak (simetrik tristör). Eşdeğer - Anti-paralel dahil iki tristörler.
4. Tristör invertör hızlı yüksek anahtarlama hızı farklıdır (5 ... 50 ms).
5. Tristörler kontrol FET. Sık sık MOS transistörlerin dayalı inşaat bulabilirsiniz.
6. Işığın akışını kontrol eden optik tristörler.

güvenlik elemanının uygulanması

Tristörler - ileri akım ve ileri voltaj artış oranına kritik olan cihazlardır. Onlara göre, yarı iletken diyotlar gibi, çok hızlı geri kazanım akımı akışına olgusu ile karakterize edilen ve sert bir şekilde bu dalgalanma olasılığını ilave sıfıra düşer. Bu aşırı gerilim nedeniyle hızlı bir şekilde (- teller, parça kart tertibatının da ultra düşük indüktans karakteristiği) endüktansı devresinin tüm elemanları, mevcut durur gerçeğidir. Dinamik modları yüksek gerilimlere ve akımlara karşı korumak sağlamak için çeşitli planlar kullanmak için gerekli korumayı uygulamak.

Normal olarak, endüktif empedans bir tristör devre işletme dahildir voltaj kaynağının, bu, hiçbir ilave sağlamak bazı ek devre endüktansı dahil etmek için daha yeterli olduğu şekilde bir değere sahiptir. Bu nedenle, pratikte sıklıkla tristör kapatıldığında önemli derecede oranı ve devrede dalgalanma seviyesini azaltır yolunu değiştirmek zinciri oluşumunu kullanılır. Kapasitif-Dirençli zinciri çoğunlukla bu amaçlar için de kullanılır. Bu paralel bir tristör bulunmaktadır. Onların hesaplanması için epeyce tür devrelerin devre değişiklik türlerinin yanı sıra teknikleri, çeşitli modlarda ve koşullarda tristörler çalışması için parametreler vardır. Ama kapatma tristör anahtarlama zincir oluşumu yolu transistörlerin aynıdır.