Kaupallisesti ensimmäiset tyristorilaitteet julkaistiin vuonna 1956. Pienellä laitteella tyristori voi hallita suuria määriä jännitettä ja tehoa. Laaja valikoima himmentimiä, sähkötehon ohjausta ja sähkömoottorin nopeuden säätö . Aikaisemmin tyristoreita käytetään virranvaihtona laitteen sammuttamiseksi. Itse asiassa se vie tasavirtaa, joten sitä on hyvin vaikea levittää laitteeseen. Mutta nyt käyttämällä ohjausportin signaalia uudet laitteet voidaan kytkeä päälle ja pois päältä. Tyristoreilla voidaan kytkeä virta kokonaan päälle ja pois päältä. Mutta transistori on kytkettyjen ja sammutettujen tilojen välillä. Tyristoria käytetään siis kytkimenä, eikä se sovi analogiseksi vahvistimeksi. Tyristoriyhteystekniikat tehoelektroniikassa

Mikä on tyristori?

Tyristori on nelikerroksinen kiinteän tilan puolijohdelaite, jossa on P- ja N-tyyppistä materiaalia. Aina kun portti saa liipaisuvirran, se alkaa johtaa kunnes tiristorilaitteen jännite on eteenpäin suuntautunut. Joten se toimii bistabiilina kytkimenä tässä tilassa. Kahden johtimen suuren virtamäärän hallitsemiseksi meidän on suunniteltava kolmen lyijyn tyristori yhdistämällä pieni virtamäärä siihen virtaan. Tätä prosessia kutsutaan kontrollijohdoksi. Jos kahden johtimen välinen potentiaaliero on rikkoutumisjännitteessä, laitteen kytkemiseksi käytetään kahden lyijyn tyristoria.

Tyristori

Tyristoripiirin symboli

Tyristoripiirin symboli on alla annettu. Siinä on kolme päätettä anodi, katodi ja portti.

TRIAC-symboli

Tyristorissa on kolme tilaa

Käänteinen estotila - Tässä toimintatilassa diodi estää käytetyn jännitteen.
Eteenpäin estotila - Tässä tilassa suuntaan kohdistettu jännite saa diodin johtamaan. Johtamista ei kuitenkaan tapahdu täällä, koska tyristori ei ole käynnistynyt.
Eteenpäin johtava tila - Tyristori on lauennut ja virta kulkee laitteen läpi, kunnes myötävirta saavuttaa kynnysarvon, joka tunnetaan nimellä 'pitovirta'.

Tyristorikerroskaavio

Tyristori koostuu kolmesta p-n risteykset nimittäin J1, J2 ja J3. Jos anodilla on positiivinen potentiaali katodiin nähden ja porttipäätettä ei laukaista millään jännitteellä, niin J1 ja J3 ovat eteenpäin suuntautuvassa esijännityksessä. Vaikka J2-risteyksessä on käänteinen esijännitys. Joten J2-risteys on pois päältä (johtumista ei tapahdu). Jos jännitteen kasvu anodissa ja katodissa V: n ulkopuolella_BO(Murtumisjännite), sitten laviini hajoaa J2: lle ja sitten tiristori on ON-tilassa (alkaa johtaa).

Jos V_G (Positiivinen potentiaali) kohdistetaan portin päätelaitteeseen, sitten risteyksessä J2 tapahtuu hajoaminen, jonka arvo on pieni V_JOS . Tyristori voi siirtyä ON-tilaan valitsemalla oikean arvon V_G .Lumivyöryjen hajotessa tiristori toimii jatkuvasti ottamatta huomioon portin jännitettä, kunnes ja ellei,

Potentiaalinen V_JOSpoistetaan tai
Pitovirta on suurempi kuin laitteen läpi virtaava virta

Tässä V_G - Jännitepulssi, joka on UJT-rentoutumisoskillaattorin lähtöjännite.

Tyristorikerroskaavio

Tyristorin kytkentäpiirit

DC-tyristoripiiri
AC-tyristoripiiri

DC-tyristoripiiri

Kun se on kytketty tasavirtalähteeseen, suurempien tasavirtakuormien ja virran ohjaamiseksi käytämme tiristoria. Tyristorin tärkein etu DC-piirissä kytkimenä antaa suuren virran vahvistuksen. Pieni porttivirta voi ohjata suuria määriä anodivirtaa, joten tyristori tunnetaan virralla toimivana laitteena.

DC-tyristoripiiri

AC-tyristoripiiri

Tyristori toimii kytkettynä vaihtovirtaan, koska se ei ole sama kuin tasavirtaan kytketty piiri. Syklin puoliskon aikana tyristoria käytettiin vaihtovirtapiirinä, jolloin se sammuu automaattisesti käänteisen esijännitetyn tilansa vuoksi.

Tyristorin vaihtovirtapiiri

Tyristoreiden tyypit

Tyristorit luokitellaan seuraavien tyyppien päälle ja pois päältä -ominaisuuksien perusteella:

Piin ohjattu tyristori tai SCR
Gate sammuttaa tyristorit tai GTO: t
Emitter sammuttaa tyristorit tai ETO: t
Käänteisesti johtavat tyristorit tai RCT: t
Kaksisuuntaiset triodityristorit tai TRIAC: t
MOS sammuttaa tyristorit tai MTO: t
Kaksisuuntaiset vaiheohjatut tyristorit tai BCT: t
Nopeasti kytkeytyvät tyristorit tai SCR: t
Kevyesti aktivoidut piiohjatut tasasuuntaajat tai LASCR: t
FET-ohjatut tyristorit tai FET-CTH: t
Integroidut porttikommutoidut tyristorit tai IGCT: t

Tämän käsitteen ymmärtämiseksi paremmin selitämme tässä eräitä tyristorityyppejä.

Piin ohjattu tasasuuntaaja (SCR)

Piin ohjattu tasasuuntaaja tunnetaan myös nimellä tiristorin tasasuuntaaja. Se on nelikerroksinen virtaa ohjaava puolijohdelaite. SCR: t voivat johtaa virtaa vain yhteen suuntaan (yksisuuntaiset laitteet). SCR: t voidaan laukaista normaalisti virralla, joka syötetään portin päätelaitteeseen. Jos haluat tietää enemmän SCR: stä. Seuraa linkkiä saadaksesi lisätietoja: SCR-opetusohjelman perusteet ja ominaisuudet

Portti sammuttaa tyristorit (GTO: t)

Yksi suuritehoisten puolijohdelaitteiden erityistyypeistä on GTO (portin sammutustyristori). Porttiterminaali ohjaa kytkimiä, jotka kytketään päälle ja pois päältä.

GTO-symboli

Jos positiivinen pulssi kohdistuu katodin ja portin napojen väliin, laite kytketään päälle. Katodi- ja porttiliittimet käyttäytyvät a PN-risteys ja liittimien välillä on pieni jännite. Se ei ole luotettava SCR: nä. Luotettavuuden parantamiseksi meidän on ylläpidettävä pieni määrä positiivista porttivirtaa.

Jos portin ja katodiliittimien väliin syötetään negatiivisen jännitteen pulssi, laite sammuu. Portkatodijännitteen indusoimiseksi osa eteenpäin suunnatusta virrasta varastetaan, mikä puolestaan indusoi eteenpäin suuntautuvan virran voi pudota ja GTO siirtyy automaattisesti estotilaan.

Sovellukset

Taajuusmuuttajamoottorit
Suuritehoiset taajuusmuuttajat ja pito

GTO-sovellus taajuusmuuttajassa

Säädettävällä nopeudensiirrolla on kaksi pääasiallista syytä: prosessienergiakeskustelu ja ohjaus. Ja se tarjoaa sujuvamman toiminnan. Tässä sovelluksessa on saatavana korkeataajuinen taaksepäin johtava GTO.

GTO-sovellus

Emitter Sammuta tyristori

Emitterin sammuttava tyristori on eräänlainen tiristori, ja se kytkeytyy päälle ja pois päältä MOSFET-toiminnolla. Se sisältää molemmat MOSFET ja GTO. Se koostuu kahdesta portista - yhtä porttia käytetään virran kytkemiseen ja toista porttia, jossa on sarja MOSFET, käytetään sammuttamaan.

Emitter Sammuta tyristori

Jos porttia 2 käytetään jonkin verran positiivista jännitettä ja se kytkee päälle MOSFETin, joka on kytketty sarjaan PNPN-tyristorikatodiliittimen kanssa. MOSFET liitetty tyristoriportti sammuu, kun käytimme positiivista jännitettä porttiin 1.

Porttipäätteeseen sarjaan kytketyn MOSFETin haittapuoli on, että kokonaisjännitehäviö kasvaa 0,3 V: sta 0,5 V: iin ja sitä vastaavat häviöt.

Sovellukset

ETO-laitetta käytetään vikavirran rajoittimeen ja kiinteään tilaan katkaisija suuren virtakatkoksen, nopean kytkentänopeuden, kompaktin rakenteen ja pienen johtohäviön takia.

ETO: n toimintaominaisuudet puolijohdekatkaisimissa

Sähkömekaanisiin kytkinlaitteisiin verrattuna puolijohdekatkaisimet voivat tarjota etuja käyttöikälle, toiminnallisuudelle ja nopeudelle. Transientin sammuttamisen aikana voimme havaita ETO-puolijohdekytkin .

ETO-sovellus

Käänteisjohtavat tyristorit tai RCT: t

Normaali suuritehoinen tyristori eroaa käänteisesti johtavasta tyristorista (RCT). RCT ei pysty suorittamaan käänteistä estoa päinvastaisen diodin takia. Jos käytämme vapaapyörää tai käänteistä diodia, se on edullisempaa tämän tyyppisille laitteille. Koska diodi ja SCR eivät koskaan johda eivätkä ne voi samanaikaisesti tuottaa lämpöä.

RCT-symboli

Sovellukset

RCT - tai taaksepäin johtavat tyristorisovellukset taajuusmuuttajissa ja vaihtimissa, joita käytetään AC-ohjain käyttämällä Snubbers-piiri .

Sovellus AC-ohjaimessa käyttämällä Snubbereita

Suojaa puolijohde-elementit ylijännitteistä on järjestämällä kondensaattorit ja vastukset rinnakkain kytkinten kanssa erikseen. Joten komponentit ovat aina suojattu ylijännitteiltä.

RCT-sovellus

Kaksisuuntaiset triodityristorit tai TRIAC: t

TRIAC on laite virran ohjaamiseksi ja se on a kolme päätelaitteen puolijohde laite. Se on johdettu nimestä Triode for Alternating Current. Tyristorit voivat johtaa vain yhteen suuntaan, mutta TRIAC pystyy johtamaan molempiin suuntiin. Vaihtovirta-aaltomuodon vaihtamiseksi on kaksi vaihtoehtoa molemmille puoliskoille - toinen käyttää TRIAC: ta ja toinen on taaksepäin kytkettyjä tyristoreita. Syklin puolikkaan kytkemiseksi päälle käytetään yhtä tyristoria ja toisen jakson käyttämiseen päinvastoin kytkettyjä tyristoreita.

Triac

Sovellukset

Käytetään kotitalouksien himmentimissä, pienissä moottorin ohjaimissa, tuulettimen sähköisen nopeuden säätimissä, pienten kotitalouksien vaihtovirtalaitteiden ohjauksessa.

“bluetooth -lähettimen ja vastaanottimen piirikaavio ”

Käyttö kotitalousvalon himmentimessä

Käyttämällä Vaihtovirta valon himmennin toimii. Sen avulla lamppu kulkee vain aaltomuodon osien läpi. Jos himmeä on enemmän kuin aaltomuodon pilkkominen, on myös enemmän. Lähinnä siirretty teho määrää lampun kirkkauden. TRIACia käytetään tyypillisesti valon himmentimen valmistamiseen.

Triac-sovellus

Tässä on kyse Tyristorityypit ja niiden sovellukset . Uskomme, että tässä artikkelissa annetut tiedot auttavat sinua ymmärtämään paremmin tätä projektia. Lisäksi kaikki tätä artikkelia koskevat kyselyt tai apu ohjelman toteuttamisessa sähkö- ja elektroniikkaprojektit , voit rohkeasti ottaa yhteyttä meihin ottamalla yhteyttä alla olevaan kommenttiosioon. Tässä on kysymys sinulle, mitkä ovat tyristorit?

Valokuvahyvitykset: