Εμπορικά, οι πρώτες συσκευές θυρίστορ κυκλοφόρησαν το 1956. Με μια μικρή συσκευή, το Thyristor μπορεί να ελέγξει μεγάλες ποσότητες τάσης και ισχύος. Το ευρύ φάσμα εφαρμογών σε φωτομετρητές, έλεγχο ηλεκτρικής ισχύος και έλεγχος ταχύτητας του ηλεκτροκινητήρα . Προηγουμένως, το Thyristors χρησιμοποιείται ως τρέχουσα αντιστροφή για να απενεργοποιηθεί η συσκευή. Στην πραγματικότητα, χρειάζεται συνεχές ρεύμα, οπότε είναι πολύ δύσκολο να εφαρμοστεί στη συσκευή. Αλλά τώρα, χρησιμοποιώντας το σήμα πύλης ελέγχου, οι νέες συσκευές μπορούν να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν. Τα Thyristors μπορούν να χρησιμοποιηθούν για πλήρη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση πλήρως. Αλλά το τρανζίστορ βρίσκεται μεταξύ καταστάσεων ενεργοποίησης και απενεργοποίησης. Έτσι, το θυρίστορ χρησιμοποιείται ως διακόπτης και δεν είναι κατάλληλο ως αναλογικός ενισχυτής. Ακολουθήστε τον σύνδεσμο για: Τεχνικές επικοινωνίας Thyristor στα ηλεκτρονικά ισχύος

Τι είναι το Thyristor;

Ο θυρίστορ είναι μια συσκευή ημιαγωγών στερεάς κατάστασης τεσσάρων επιπέδων με υλικό τύπου P και Ν. Κάθε φορά που μια πύλη λαμβάνει ένα ρεύμα ενεργοποίησης, τότε αρχίζει να λειτουργεί έως ότου η τάση σε ολόκληρη τη συσκευή θυρίστορ είναι κάτω προς τα εμπρός. Λειτουργεί λοιπόν ως δισταθής διακόπτης υπό αυτήν την κατάσταση. Για τον έλεγχο της μεγάλης ποσότητας ρεύματος από τα δύο καλώδια πρέπει να σχεδιάσουμε ένα θυρίστορ τριών ηλεκτροδίων συνδυάζοντας τη μικρή ποσότητα ρεύματος με αυτό το ρεύμα. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως μόλυβδος ελέγχου. Εάν η διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο καλωδίων είναι υπό τάση διακοπής, τότε χρησιμοποιείται ένας θυρίστορ δύο καλωδίων για την ενεργοποίηση της συσκευής.

Θυριστόρ

Σύμβολο κυκλώματος Thyristor

Το σύμβολο κυκλώματος Thyistor είναι όπως δίνεται παρακάτω. Διαθέτει τρεις τερματικούς σταθμούς Anode, καθόδου και πύλης.

Σύμβολο TRIAC

Υπάρχουν τρεις καταστάσεις σε έναν θυρίστορ

Λειτουργία αντίστροφης φραγής - Σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, η δίοδος θα μπλοκάρει την τάση που εφαρμόζεται.
Λειτουργία αποκλεισμού προς τα εμπρός - Σε αυτή τη λειτουργία, η τάση που εφαρμόζεται σε μια κατεύθυνση κάνει μια δίοδο να διεξαχθεί. Αλλά η αγωγιμότητα δεν θα συμβεί εδώ επειδή ο θυρίστορ δεν έχει ενεργοποιηθεί.
Λειτουργία προώθησης προς τα εμπρός - Ο θυρίστορ έχει ενεργοποιηθεί και το ρεύμα θα ρέει μέσω της συσκευής έως ότου το μπροστινό ρεύμα φτάσει κάτω από την τιμή κατωφλίου που είναι γνωστή ως 'Ρεύμα συγκράτησης'.

Διάγραμμα στρώματος Thyristor

Το Thyristor αποτελείται από τρία συνδέσεις p-n συγκεκριμένα J1, J2 και J3. Εάν η άνοδος έχει θετικό δυναμικό σε σχέση με την κάθοδο και ο ακροδέκτης πύλης δεν ενεργοποιείται με οποιαδήποτε τάση, τότε τα J1 και J3 θα βρίσκονται σε κατάσταση μεροληψίας μπροστά Ενώ η διασταύρωση J2 θα βρίσκεται σε κατάσταση αντίστροφης μεροληψίας. Έτσι, η διασταύρωση J2 θα είναι σε κατάσταση εκτός λειτουργίας (δεν θα πραγματοποιηθεί αγωγιμότητα). Εάν η αύξηση της τάσης σε άνοδο και κάθοδο πέρα από το V_BO(Τάση βλάβης) και στη συνέχεια η βλάβη χιονοστιβάδας για το J2 και στη συνέχεια ο θυρίστορ θα είναι σε κατάσταση ΟΝ (αρχίζει να λειτουργεί).

Αν ένα Β_σολ (Θετικό δυναμικό) εφαρμόζεται στο τερματικό πύλης και, στη συνέχεια, εμφανίζεται μια βλάβη στη διασταύρωση J2 που θα έχει χαμηλή τιμή Β_ΑΝ . Ο θυρίστορ μπορεί να μεταβεί σε κατάσταση ON, επιλέγοντας μια σωστή τιμή Β_σολ .Σε κατάσταση βλάβης της χιονοστιβάδας, ο θυρίστορ θα λειτουργεί συνεχώς χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η τάση της πύλης, έως και εκτός εάν,

Το δυναμικό V_ΑΝαφαιρείται ή
Το ρεύμα συγκράτησης είναι μεγαλύτερο από το ρεύμα που ρέει μέσω της συσκευής

Εδώ Β_σολ - Παλμός τάσης που είναι η τάση εξόδου του ταλαντωτή χαλάρωσης UJT.

Διάγραμμα στρώματος Thyristor

Κυκλώματα μεταγωγής Thyristor

Κύκλωμα DC Thyristor
Κύκλωμα AC Thyristor

Κύκλωμα DC Thyristor

Όταν συνδέουμε την τροφοδοσία DC, για τον έλεγχο των μεγαλύτερων φορτίων DC και του ρεύματος χρησιμοποιούμε το θυρίστορ. Το κύριο πλεονέκτημα του θυρίστορ σε κύκλωμα DC ως διακόπτης δίνει υψηλό κέρδος στο ρεύμα. Ένα μικρό ρεύμα πύλης μπορεί να ελέγξει μεγάλες ποσότητες ρεύματος ανόδου, έτσι ο θυρίστορ είναι γνωστός ως τρέχουσα συσκευή.

Κύκλωμα DC Thyristor

Κύκλωμα AC Thyristor

Όταν συνδέεται στην τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος, ο θυρίστορ λειτουργεί διαφορετικά επειδή δεν είναι ίδιο με το συνδεδεμένο κύκλωμα DC. Κατά τη διάρκεια ενός μισού κύκλου, ο θυρίστορ χρησιμοποιήθηκε ως κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, προκαλώντας την αυτόματη απενεργοποίηση λόγω της αντίστροφης μεροληψίας του.

Κύκλωμα AC Thyristor

Τύποι Thyristors

Με βάση τις δυνατότητες ενεργοποίησης και απενεργοποίησης, οι θυρίστορ ταξινομούνται στους ακόλουθους τύπους:

Τυρίστορ ή SCR ελεγχόμενα από πυρίτιο
Η πύλη απενεργοποιεί τα θυρίστορ ή τα GTO
Ο εκπομπός απενεργοποιεί τα θυρίστορ ή τους ETO
Αντίστροφη αγώγιμη θυρίστορ ή RCT
Θυρίστορες διπλής κατεύθυνσης ή TRIAC
Το MOS απενεργοποιεί τα θυρίστορ ή τους MTO
Θυρίστορες ή BCTs ελεγχόμενης αμφίδρομης φάσης
Γρήγορη εναλλαγή θυρίστορ ή SCR
Ανορθωτές ελεγχόμενου με πυρίτιο ή LASCRs
Ο FYT ελέγχεται με θυρίστορ ή FET-CTH
Ολοκληρωμένη πύλη μετακίνησε Thyristors ή IGCTs

Για καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας, εδώ εξηγούμε μερικούς από τους τύπους θυρίστορ.

Ανορθωτής ελεγχόμενου πυριτίου (SCR)

Ένας ελεγχόμενος ανορθωτής πυριτίου είναι επίσης γνωστός ως ανορθωτής θυρίστορ. Είναι μια συσκευή στερεάς κατάστασης ελέγχου τεσσάρων στρωμάτων. Τα SCR μπορούν να μεταφέρουν ρεύμα σε μία μόνο κατεύθυνση (συσκευές κατεύθυνσης). Τα SCR μπορούν να ενεργοποιηθούν κανονικά από το ρεύμα που εφαρμόζεται στο τερματικό πύλης. Για να μάθετε περισσότερα για το SCR. Ακολουθήστε τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα σχετικά με: Βασικά και χαρακτηριστικά του φροντιστηρίου SCR

Απενεργοποίηση πύλης Thyristors (GTOs)

Ένας από τους ειδικούς τύπους συσκευών ημιαγωγών υψηλής ισχύος είναι το GTO (θυρίστορ απενεργοποίησης πύλης). Το τερματικό πύλης ελέγχει τους διακόπτες που πρέπει να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν.

Σύμβολο GTO

Εάν εφαρμοστεί θετικός παλμός μεταξύ των ακροδεκτών καθόδου και πύλης, τότε η συσκευή θα ενεργοποιηθεί. Τα τερματικά της καθόδου και της πύλης συμπεριφέρονται ως Διασταύρωση PN και υπάρχει μια μικρή τάση σχετικά μεταξύ των ακροδεκτών. Δεν είναι αξιόπιστο ως SCR. Για να βελτιώσουμε την αξιοπιστία πρέπει να διατηρήσουμε μια μικρή ποσότητα θετικού ρεύματος πύλης.

Εάν εφαρμοστεί παλμός αρνητικής τάσης μεταξύ των ακροδεκτών πύλης και καθόδου, τότε η συσκευή θα απενεργοποιηθεί. Για να προκαλέσετε τάση καθόδου πύλης, κλέβεται μέρος του ρεύματος προς τα εμπρός, το οποίο με τη σειρά του προκαλείται ρεύμα προς τα εμπρός μπορεί να πέσει και αυτόματα το GTO θα μεταβεί στην κατάσταση αποκλεισμού.

Εφαρμογές

Κινητήρες κίνησης μεταβλητής ταχύτητας
Αντιστροφείς και έλξη υψηλής ισχύος

Εφαρμογή GTO σε μεταβλητή ταχύτητα κίνησης

Υπάρχουν δύο κύριοι λόγοι για τη ρυθμιζόμενη ταχύτητα κίνησης είναι η συνομιλία και ο έλεγχος της ενεργειακής ενέργειας. Και παρέχει ομαλότερη λειτουργία. Υψηλής συχνότητας αντίστροφη αγώγιμη GTO είναι διαθέσιμη σε αυτήν την εφαρμογή.

Εφαρμογή GTO

Emitter Απενεργοποιήστε το Thyristor

Το Emitter Turn OFF θυρίστορ είναι ένας τύπος θυρίστορ και θα ενεργοποιηθεί και θα απενεργοποιηθεί χρησιμοποιώντας το MOSFET. Περιλαμβάνει και τα δύο πλεονεκτήματα του το MOSFET και GTO. Αποτελείται από δύο πύλες - μία πύλη χρησιμοποιείται για να ανοίξει και μια άλλη πύλη με σειρά MOSFET χρησιμοποιείται για να απενεργοποιηθεί.

Emitter Απενεργοποιήστε το Thyristor

Εάν μια πύλη 2 εφαρμόζεται με κάποια θετική τάση και θα ανάψει το MOSFET που συνδέεται εν σειρά με τον τερματικό PNOD θυρίστορ καθόδου. Το MOSFET συνδέθηκε με το τερματικό πύλης θυρίστορ θα απενεργοποιηθεί όταν εφαρμόσαμε θετική τάση στην πύλη 1.

Το μειονέκτημα της σύνδεσης MOSFET σε σειρά με τερματικό πύλης είναι ότι η συνολική πτώση τάσης αυξάνεται από 0,3V σε 0,5V και απώλειες που αντιστοιχούν σε αυτό.

Εφαρμογές

Η συσκευή ETO χρησιμοποιείται για τον περιοριστή ρεύματος βλάβης και τη στερεά κατάσταση διακόπτης κυκλώματος λόγω της υψηλής δυνατότητας διακοπής ρεύματος, της ταχύτητας αλλαγής, της συμπαγούς δομής και της χαμηλής απώλειας αγωγιμότητας.

Λειτουργικά χαρακτηριστικά του ETO στο Solid State Circuit Breaker

Σε σύγκριση με ηλεκτρομηχανικούς διακόπτες, οι διακόπτες κυκλώματος στερεάς κατάστασης μπορούν να προσφέρουν πλεονεκτήματα σε διάρκεια ζωής, λειτουργικότητα και ταχύτητα. Κατά τη διάρκεια της προσωρινής απενεργοποίησης μπορούμε να παρατηρήσουμε τα χαρακτηριστικά λειτουργίας ενός Διακόπτης ισχύος ημιαγωγών ETO .

Εφαρμογή ETO

Θυρίστορ αντίστροφης αγωγής ή RCT

Το φυσιολογικό θυρίστορ υψηλής ισχύος είναι διαφορετικό από το θυρίστορ αντίστροφης αγώγιμης (RCT). Το RCT δεν είναι σε θέση να εκτελέσει αντίστροφη μπλοκάρισμα λόγω της αντίστροφης δίοδος. Εάν χρησιμοποιούμε freewheel ή αντίστροφη δίοδο τότε θα είναι πιο πλεονεκτικό για αυτούς τους τύπους συσκευών. Επειδή η δίοδος και το SCR δεν θα διεξαχθούν ποτέ και ταυτόχρονα δεν μπορούν να παράγουν θερμότητα.

Σύμβολο RCT

Εφαρμογές

RCTs ή εφαρμογές αντίστροφης αγώγιμης θυρίστορ σε μετατροπείς συχνότητας και μετατροπείς, που χρησιμοποιούνται σε Ελεγκτής AC με τη χρήση Κύκλωμα Snubbers .

Εφαρμογή στο AC Controller με χρήση Snubbers

Προστασία του στοιχεία ημιαγωγών από υπερβολικές τάσεις είναι η διάταξη των πυκνωτών και των αντιστάσεων παράλληλα με τους διακόπτες ξεχωριστά. Έτσι τα εξαρτήματα προστατεύονται πάντα από τις υπερβολικές τάσεις.

Εφαρμογή RCT

Θυρίστορες διπλής κατεύθυνσης ή TRIAC

Το TRIAC είναι μια συσκευή για τον έλεγχο του ρεύματος και είναι ένα τρεις τερματικοί ημιαγωγοί συσκευή. Προέρχεται από το όνομα που ονομάζεται Triode για εναλλασσόμενο ρεύμα. Οι θυρίστορ μπορούν να συμπεριφέρονται μόνο σε μία κατεύθυνση, αλλά το TRIAC μπορεί να συμπεριφέρεται και προς τις δύο κατευθύνσεις. Υπάρχουν δύο επιλογές για εναλλαγή κυματομορφής AC και για τα δύο μισά - το ένα χρησιμοποιεί TRIAC και το άλλο συνδέεται πλάτη με πλάτη Thyristors. Για να ενεργοποιήσουμε το μισό του κύκλου, χρησιμοποιούμε ένα Thyristor και για να λειτουργήσουμε άλλο κύκλο χρησιμοποιούμε αντίστροφα συνδεδεμένα Thyristors.

Τριακ

Εφαρμογές

Χρησιμοποιείται σε μετρητές οικιακού φωτισμού, μικρά χειριστήρια κινητήρα, ελέγχους ταχύτητας ηλεκτρικού ανεμιστήρα, έλεγχο μικρών οικιακών ηλεκτρικών συσκευών AC.

“πώς να χρησιμοποιήσετε ένα mosfet ως διακόπτη ”

Εφαρμογή σε φωτισμό οικιακού φωτισμού

Χρησιμοποιώντας τα τεμάχια τεμαχισμού του Τάση AC το φωτιστικό θα λειτουργήσει. Επιτρέπει στον λαμπτήρα να περνά μόνο τα μέρη της κυματομορφής. Εάν το αμυδρό είναι περισσότερο από το κόψιμο της κυματομορφής είναι επίσης περισσότερο. Κυρίως η μεταφερόμενη ισχύς θα καθορίσει τη φωτεινότητα της λάμπας. Συνήθως, το TRIAC χρησιμοποιείται για την κατασκευή του φωτισμού.

Εφαρμογή Triac

Αυτό είναι όλο Τύποι Thyristors και οι εφαρμογές τους . Πιστεύουμε ότι οι πληροφορίες που δίνονται σε αυτό το άρθρο είναι χρήσιμες για εσάς για την καλύτερη κατανόηση αυτού του έργου. Επιπλέον, τυχόν απορίες σχετικά με αυτό το άρθρο ή οποιαδήποτε βοήθεια στην εφαρμογή του ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα , μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας επικοινωνώντας στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποιοι είναι οι τύποι των Thyristors;

Φωτογραφικές μονάδες: