Принципът на действие на тиристорите се основава на полупроводникови кристали (електронен ключ) с три или повече p-n преходи. Елементът има две стабилни позиции: състояние на ниска или висока проводимост. Под влияние на пилотния сигнал устройството се задейства. С други думи - включва верига. За да го активирате, е необходимо да се създадат подходящи условия, които да осигурят намаляване на основния ток до нула.

Описание

На пръстите принципът на тиристора може да се обясни по следния начин: ключовете провеждат ток само в посока напред. И в затворено положение, той също издържа на обратното напрежение. Структурата на устройството има четири слоя и три извода:

А (анод).

До (катод).

In (контролен електрод).

Мощните електронни ключове са оборудвани с различни параметри на напрежението и ампера, които влияят на работата и състоянието на елемента. Тиристорите могат да функционират при стойности до пет хиляди волта, 5000 А, ако честотата не надвишава 1000 Hz.

Превключване

Принципът на работа на тиристора му позволява да работи в две области на пътуване:

Естествено превключване. Това се случва, когато устройството работи в електрическа верига. Този процес се случва, когато токът намалява до нула.

Принудително превключване. Този процес може да се осъществи по няколко начина, в зависимост от схемата, използвана от разработчика.

Съществува стандартен тип принудително превключванесвързване на зареден кондензатор. В такава верига при натоварване има колебания на тока.

Методи за изключване и включване

Принципът на тиристора ви позволява да използвате няколко метода на принудително превключване. Сред тях:

Използване на кондензатор с обратна полярност. Тя може да бъде активирана във верига с помощта на спомагателен елемент. След това се извършва изхвърляне на главния тиристор, в резултат на което токът, насочен към прякото напрежение, ще осигури неговото намаляване дори до нулева позиция. Има изключване на устройството поради характерните му характеристики.

Свързване на LC вериги. Те се изпускат с колебания, осигурявайки среща на работния и разрядния ток. След като балансиращият тиристор се изключи. В последната фаза, токът от колебателната верига преминава през тиристор в полупроводников диод. По време на този процес напрежението, приложено към устройството, е равно на модула на подобен индикатор на диода.

Принцип на тиристорна работа в постояннотокови вериги

Стандартното устройство се активира чрез подаване на ток към управляващия изход. Тя трябва да бъде положителна по отношение на катода. По време на преходните потоци зависи от вида на натоварването, неговата амплитуда и скоростта на впръскване на импулсен ток. Освен това е важен температурният режим на полупроводниковия кристал, както и приложеното напрежение в тиристорните вериги. Параметри на схемата директнозависи от вида на използвания полупроводник. В веригата за поставяне на тиристори не се допуска интензивно увеличаване на скоростта на увеличаване на напрежението. Тази стойност се постига, което осигурява неволно дезактивиране на устройството, дори и без сигнал в системата за управление. В същото време високият индикатор на характеристиките на блока за управление трябва да се поддържа синхронно.

Верижна верига: принцип на тиристорите

Принципът на действие на даден елемент в този случай позволява следните действия:

Активиране или счупване на електрическа верига с активен или резистивен товар.

Настройте работния и средния токов товар, който дава натоварването. Това е възможно благодарение на контрола на пиковия контрол.

Тъй като тиристорите провеждат ток в една посока, променливите вериги изискват използването на паралелно включване. Работните и средните стойности на напрежението могат да варират в резултат на промяна на подаването на сигнал към инструмента. Във всеки случай, мощността на елемента трябва да съответства на предложените параметри.

Фаза и импулсно-импулсна модулация

Включването на тиристори също включва фазово управление. В този случай регулирането на натоварването се извършва чрез регулиране на фазовите ъгли. Изкуственото превключване е възможно с използването на специални вериги или напълно затварящи се колеги. По този начин, предимно тиристори се произвеждат на зарядни устройства с възможност за регулиране на тока според заряда на батерията.Широко-импулсна модулация (ШИМ) работи както следва:

Когато тиристорът е отворен, се прилага контролен сигнал.

В същото време преходите са отворени и на товарната част се появява определено напрежение.

По време на периода на затваряне на елемента управляващият сигнал не се предава, което гарантира, че захранващият ток се спира през устройството.

Трябва да се отбележи, че по време на контрол на фазата кривата на тока не е синусоидална, а трансформацията на формата на сигнала за напрежение се извършва. В този случай функционирането на системата е предназначено да консумира елементи, които са податливи на смущения с високи честоти. Специален регулатор ви позволява да промените стойността с необходимия параметър.

Сортове

Съществуват няколко типа тиристори (принципът на работа за "манекени" е разгледан по-горе). Те се използват в зарядни устройства, ключове, регулатори на силата на звука. Определете следните модификации:

Оптотристър. Използва полупроводник във веригата, който е особено чувствителен към светлината. Устройството се контролира от светлинния поток.

Тиристорен диод. Оборудван с активен паралелен диод.

Динистор. Може да се преобразува в режим на пълна проводимост (при надвишаване на номиналното напрежение).

Simistor. Състои се от двойка тиристори с противоположно включване.

Инверторен тиристор. Характеризира се с висока комутативност при скорости до 50 μs.

Елементи с полеви транзистори. Те работят по типа на металооксидните полупроводници.

Характеристики

Да разгледаме параметрите и принципа на тиристора KU202N:

Гранично напрежение - 400 Волта.

Постоянен /повтарящ се импулсен ток - 30/10 А.

Напрежение в отворен режим - 15 чл.

Индикатор за работа на DC 4 mA.

Ток на отваряне на блока за управление - 200 mA.

Максималната ускоряваща скорост в затворено положение е 5 V /μs.

Време за включване /изключване - 10/100 микросекунди.

Устройството работи в съответствие със стандартната схема за затваряне на тиристори. Неговите аналози: 1Н4202 ВТХ32 С100 КУМ202М.

Проектиране

Четирислойната конфигурация на тиристорите ги отличава от аналози с пълен контрол на елемент. Напрежението и амперметърът с постоянен ток са подобни на тези на конвенционалните тиристори. Въпреки това, разглежданите устройства са в състояние да пропуснат значително напрежение. Няма опции за заключване на големи напрежения в заключващите елементи. Във връзка с това, той трябва да бъде агрегиран с контра-паралелен полупроводников диод. Значителният спад на директното напрежение е основната отличителна черта на затварящия тиристор. За да го изключите, е необходимо да се извърши мощно захранване с импулсен ток към управляващия изход. В този случай продължителността на импулса трябва да бъде възможно най-ниска (10 до 100 μs). Отрицателната корелация с постоянен ток е пропорционална на 1/5. Окончателната разлика на напрежението на изпитваното устройство е с 25% по-малка от тази на обичайния аналог.