ไทริสเตอร์ - นี่คืออะไร? หลักการของการดำเนินงานและลักษณะของ thyristors

ไทริสเตอร์ - สวิทช์อำนาจอิเล็กทรอนิกส์ควบคุมโดยสมบูรณ์ บ่อยครั้งที่หนังสือทางด้านเทคนิคคุณสามารถเห็นชื่อของอุปกรณ์นี้อีก - ทรานซิสเตอร์วัตถุประสงค์เดียว ในคำอื่น ๆ ภายใต้อิทธิพลของสัญญาณควบคุมนั้นจะถูกโอนไปยังรัฐหนึ่ง - การดำเนินการ ถ้าเฉพาะเจาะจงมากขึ้นก็มีห่วงโซ่ ว่ามันถูกปิดก็เป็นสิ่งจำเป็นในการสร้างเงื่อนไขพิเศษที่ให้วางกระแสตรงในวงจรให้เป็นศูนย์

thyristors คุณสมบัติ

คีย์ Thyristor นำไฟฟ้าเฉพาะในทิศทางไปข้างหน้าและมันสามารถทนต่อไม่เพียง แต่โดยตรงในตำแหน่งปิด แต่แรงดันย้อนกลับ โครงสร้างของทรานซิสเตอร์สี่ชั้นมีสามข้อสรุป:

1. ขั้วบวก (แสดงโดยตัวอักษร A)
2. แคโทด (ตัวอักษร C หรือ K)
3. ประตูอิเล็กโทรด (U หรือ G)

ใน thyristors มีทั้งครอบครัวของลักษณะปัจจุบันแรงดันพวกเขาสามารถนำมาใช้ในการตัดสินสถานะขององค์ประกอบ ไทริสเตอร์ - กุญแจอิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพมากพวกเขามีความสามารถที่จะดำเนินการสลับวงจร, แรงดันไฟฟ้าที่อาจจะสูงถึง 5,000 โวลต์และจำนวนแอมแปร์ - 5000 แอมแปร์ (ความถี่ไม่เกิน 1,000 Hz)

thyristors ทำงานใน DC

ปกติทรานซิสเตอร์ถูกเปิดใช้งานโดยการจัดหาชีพจรปัจจุบันไปยังสถานีควบคุม นอกจากนี้มันควรจะเป็นในเชิงบวก (ด้วยความเคารพต่อขั้วลบ) thyristors ระยะเวลาในการโหลดชั่วคราวขึ้นอยู่กับธรรมชาติ (อุปนัยใช้งาน), ความกว้างและอัตราการเพิ่มขึ้นของการเต้นของชีพจรในปัจจุบันในวงจรควบคุมอุณหภูมิของผลึกสารกึ่งตัวนำและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้และวงจรปัจจุบันที่มีอยู่ ลักษณะวงจรโดยตรงขึ้นอยู่กับชนิดขององค์ประกอบสารกึ่งตัวนำ

ในวงจรที่ขัดแย้งทรานซิสเตอร์เป็นอย่างไม่น่าอัตราการเกิดสูงของการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้า กล่าวคือค่าดังกล่าวที่องค์ประกอบสลับที่เกิดขึ้นเอง (แม้ว่าสัญญาณในวงจรควบคุมไม่ได้) แต่ในเวลาเดียวกันในสัญญาณควบคุมจะต้องมีความลาดชันสูงมาก

วิธีปิด

ทั้งสองประเภทของการเปลี่ยน thyristors คือ:

1. โดยธรรมชาติ
2. ถูกบังคับ

และตอนนี้ในรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับแต่ละ เกิดขึ้นตามธรรมชาติเมื่อทรานซิสเตอร์ดำเนินงานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ และไม่เปลี่ยนนี้เมื่อกระแสตกไปอยู่ที่ศูนย์ แต่การที่จะดำเนินการเปลี่ยนบังคับสามารถเป็นจำนวนมากของวิธีการที่แตกต่างกัน สิ่งที่ควบคุมทรานซิสเตอร์เพื่อเลือกนักพัฒนาในการแก้ปัญหาวงจร แต่ควรจะพูดคุยเกี่ยวกับแต่ละประเภทแยก

วิธีทั่วไปมากที่สุดคือการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเปลี่ยนบังคับซึ่งได้รับการเรียกเก็บเงินล่วงหน้าโดยใช้ปุ่ม (กุญแจ) LC-วงจรรวมอยู่ในวงจรควบคุมทรานซิสเตอร์ ห่วงโซ่นี้ประกอบด้วยตัวเก็บประจุชาร์จเต็ม ความผันผวนชั่วคราวเกิดขึ้นในวงจรกระแสโหลด

วิธีการบังคับให้เปลี่ยน

มีหลายประเภทของการลดหย่อนบังคับอยู่ วงจรที่ใช้บ่อยครั้งซึ่งใช้ตัวเก็บประจุที่มีการสลับขั้วตรงกันข้าม ยกตัวอย่างเช่นตัวเก็บประจุที่สามารถเปลี่ยนเป็นวงจรโดยวิธีการของทรานซิสเตอร์เสริม ซึ่งจะทำให้เกิดการปล่อยไปถึงหลัก (ทำงาน) ทรานซิสเตอร์ ซึ่งจะส่งผลในการที่ปัจจุบันเก็บประจุตรงไปตรงทรานซิสเตอร์หลักในปัจจุบันจะลดกระแสในวงจรลงไปที่ศูนย์ ดังนั้นจะมีการปิดทรานซิสเตอร์ นี้เกิดขึ้นด้วยเหตุผลที่อุปกรณ์ทรานซิสเตอร์มีลักษณะของตนเองที่เป็นเอกลักษณ์ของเขา

นอกจากนี้ยังมีแผนการที่ห่วงโซ่ LC-เชื่อมต่อ พวกเขาจะออกจากโรงพยาบาล (และด้วยรูปแบบ) ที่จุดเริ่มต้นของการปล่อยกระแสไฟฟ้าที่ไหลไปสู่การปฏิบัติงานและค่าของพวกเขาหลังจากที่ปรับจะปิดทรานซิสเตอร์ หลังจากห่วงโซ่ของการแกว่งปัจจุบันไหลผ่านทรานซิสเตอร์ไดโอดสารกึ่งตัวนำ ดังนั้นตราบใดที่การไหลของกระแสที่จะทรานซิสเตอร์ที่มีการใช้แรงดันไฟฟ้า มันโมดูโลเท่ากับแรงดันไฟฟ้าตกข้ามไดโอด

thyristors ทำงานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

หากทรานซิสเตอร์รวมอยู่ในวงจร AC สามารถดำเนินการดำเนินการดังกล่าว:

1. เปิดหรือปิดวงจรไฟฟ้าที่มีการใช้งานทานหรือโหลดตัวต้านทาน
2. เปลี่ยนเฉลี่ยและ RMS ปัจจุบันที่ผ่านการโหลดที่มีความสามารถในการควบคุมสัญญาณควบคุมอุปทาน

ในคีย์ทรานซิสเตอร์มีคุณสมบัติหนึ่ง - พวกเขาดำเนินการในปัจจุบันในทิศทางเดียวเท่านั้น ดังนั้นหากในวงจรที่จำเป็นในการใช้ สลับกันในปัจจุบัน จำเป็นต้องใช้การเชื่อมต่อที่เคาน์เตอร์ขนาน ปัจจุบันค่าเฉลี่ยในปัจจุบันและสามารถแตกต่างกันเนื่องจากความจริงที่ว่าเวลาของสัญญาณบนไทริสเตอร์ที่แตกต่างกัน ในกรณีนี้อำนาจทรานซิสเตอร์จะต้องตอบสนองความต้องการขั้นต่ำ

วิธีการควบคุมขั้นตอน

เมื่อขั้นตอนการควบคุมประเภทวิธีการที่มีการปรับเปลี่ยนโหลดบังคับให้เกิดขึ้นโดยการเปลี่ยนมุมระหว่างขั้นตอน สลับประดิษฐ์สามารถทำได้โดยวิธีการของวงจรพิเศษหรืออื่น ๆ ที่คุณต้องใช้การจัดการอย่างเต็มที่ (ล็อค) thyristors บนพื้นฐานของพวกเขามักจะทำอุปกรณ์ทรานซิสเตอร์ชาร์จซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถปรับ ความแรงของกระแสไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับระดับของการชาร์จแบตเตอรี่

การควบคุมความกว้างของพัลส์มอดูเลต

มันจะเรียกว่าการปรับ PWM ในช่วงการเปิดตัวของสัญญาณควบคุมที่จัดมาเพื่อ thyristors ที่ การเปลี่ยนที่มีการเปิดและมีแรงดันโหลด ในช่วงปิด (ในระหว่างขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด) จะถูกป้อนสัญญาณควบคุมจึง thyristors ไม่ดำเนินการในปัจจุบัน ในการดำเนินการควบคุมเฟสโค้งปัจจุบันไม่ได้เป็นซายน์การเปลี่ยนแปลงในรูปแบบสัญญาณแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นนอกจากนี้ยังมีผลกระทบต่อการบริโภคที่มีความไวต่อการรบกวนความถี่สูง (เข้ากันไม่ได้ปรากฏขึ้น) ออกแบบที่เรียบง่ายมีควบคุมทรานซิสเตอร์ซึ่งจะช่วยให้ไม่มีปัญหาที่จะเปลี่ยนค่าที่ต้องการ และมันก็ไม่จำเป็นต้องใช้ขนาดใหญ่ Latro

thyristors ล็อค

ไทริสเตอร์ - นี้เป็นสวิทช์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพมากใช้สำหรับการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าสูงและกระแสน้ำ แต่มีพวกเขามีหนึ่งข้อบกพร่องที่ใหญ่ - การควบคุมที่ไม่สมบูรณ์ และถ้าเฉพาะก็ปรากฏว่าการปิดทรานซิสเตอร์เป็นสิ่งที่จำเป็นในการสร้างเงื่อนไขตามที่กระแสตรงจะลดลงไปอยู่ที่ศูนย์

มันเป็นคุณลักษณะนี้กำหนดข้อ จำกัด บางประการเกี่ยวกับการใช้งานของ thyristors และความซับซ้อนของวงจรขึ้นอยู่กับพวกเขา เพื่อกำจัดของเสียดังกล่าวออกแบบพิเศษของ thyristors ซึ่งจะถูกล็อคสัญญาณขั้วไฟฟ้าควบคุมได้รับการพัฒนา พวกเขาจะเรียก dvuhoperatsionnymi หรือล็อค thyristors

การออกแบบของทรานซิสเตอร์เปิดปิด

โครงสร้างสี่ชั้น P-n-p n จากทรานซิสเตอร์มีลักษณะของตนเอง พวกเขาให้พวกเขาแตกต่างจาก thyristors ธรรมดา ตอนนี้ก็ไปที่องค์ประกอบเต็มรูปแบบของการควบคุม ปัจจุบันแรงดันลักษณะ (คงที่) สำหรับทิศทางไปข้างหน้าเป็นเช่นเดียวกับที่ของ thyristors สามัญ นี่เป็นเพียงทรานซิสเตอร์กระแสตรงสามารถส่งไกลมากขึ้นด้วยค่า แต่การปิดกั้นการทำงานของแรงดันย้อนกลับสูง thyristors ล็อกไม่ให้ ดังนั้นจึงต้องมีการเชื่อมต่อในการต่อต้านการแบบคู่ขนานกับ ไดโอดสารกึ่งตัวนำ

คุณลักษณะของทรานซิสเตอร์ประตูเปิดปิด - การลดลงอย่างมีนัยสำคัญในแรงดันไปข้างหน้า เพื่อที่จะตัดการเชื่อมต่อการจัดเก็บควรจะออกไปควบคุมการเต้นของชีพจรปัจจุบันที่มีประสิทธิภาพ (ลบในอัตราส่วน 1: 5 เป็นค่าปัจจุบันโดยตรง) แต่ความกว้างของคลื่นที่ควรจะเป็นขนาดเล็กที่สุด - 10 ... 100 มิลลิวินาที thyristors ปิดได้มีค่าขีด จำกัด ล่างของแรงดันและกระแสกว่าปกติ ความแตกต่างคือประมาณ 25-30%

ประเภท thyristors

ดังกล่าวข้างต้นได้รับการพิจารณาล็อค แต่ยังคงมีหลายประเภทของ thyristors เซมิคอนดักเตอร์ที่ยังมีมูลค่าการกล่าวขวัญ ในการก่อสร้างที่แตกต่างกันมากที่สุด (จ, สวิทช์ควบคุมการใช้พลังงาน) ใช้บางประเภทของ thyristors ต้องอยู่ที่ไหนสักแห่งในการควบคุมการดำเนินการโดยการจัดหาไหลแสงแล้วใช้ optotiristors คุณลักษณะของมันคือผลึกสารกึ่งตัวนำที่ใช้ในวงจรควบคุมซึ่งมีความไวต่อแสง พารามิเตอร์ thyristors จะแตกต่างกันทั้งหมดของคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขา จึงมีความจำเป็นอย่างน้อยในความคิดทั่วไปของสิ่งที่ชนิดของเซมิคอนดักเตอร์มีและที่พวกเขาสามารถนำมาใช้ ดังนั้นนี่คือรายชื่อทั้งหมดและลักษณะสำคัญของแต่ละประเภท:

1. ไดโอดทรานซิสเตอร์ เทียบเท่ากับองค์ประกอบนี้ - ทรานซิสเตอร์มีการเชื่อมต่อในไดโอดสารกึ่งตัวนำต่อต้านขนาน
2. Shockley ไดโอด (ไดโอดทรานซิสเตอร์) เขาสามารถไปเข้าสู่สถานะของการนำเต็มถ้าพวกเขาเกินระดับแรงดันไฟฟ้าบางอย่าง
3. Triac (SYM ทรานซิสเตอร์) เทียบเท่า - สอง thyristors รวมอยู่ในการต่อต้านการขนาน
4. ทรานซิสเตอร์อินเวอร์เตอร์ที่แตกต่างได้อย่างรวดเร็วความเร็วในการเปลี่ยนสูง (5 ... 50 มิลลิวินาที)
5. การควบคุมไทริสเตอร์ FET คุณมักจะพบการก่อสร้างขึ้นอยู่กับมอสทรานซิสเตอร์
6. thyristors Optical ซึ่งควบคุมการไหลของแสง

การดำเนินงานขององค์ประกอบการรักษาความปลอดภัย

ไทริสเตอร์ - เป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญกับอัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันและไปข้างหน้าไปข้างหน้า สำหรับพวกเขาเช่นเดียวกับไดโอดสารกึ่งตัวนำโดดเด่นด้วยปรากฏการณ์ของการไหลของกระแสการกู้คืนกลับซึ่งเป็นไปอย่างรวดเร็วมากและอย่างรวดเร็วตรงไปที่ศูนย์การเพิ่มนี้น่าจะเป็นของคลื่น overvoltage เพราะนี่คือความจริงที่ว่าอย่างรวดเร็วหยุดในปัจจุบันในทุกองค์ประกอบของวงจรที่มีการเหนี่ยวนำ (แม้พิเศษลักษณะการเหนี่ยวนำต่ำของการชุมนุม - สายบัตรแทร็ค) ในการดำเนินการป้องกันที่จำเป็นในการใช้ชุดรูปแบบต่าง ๆ เพื่อช่วยให้โหมดแบบไดนามิกป้องกันแรงดันไฟฟ้าสูงและกระแสน้ำ

ปกติ สมรรถภาพอุปนัย ของแหล่งจ่ายแรงดันซึ่งรวมอยู่ในการดำเนินงานของวงจรทรานซิสเตอร์มีค่าเช่นว่ามันเป็นมากกว่าเพียงพอเพื่อให้มั่นใจว่าไม่เพิ่มเติมรวมถึงบางส่วนเหนี่ยวนำวงจรเพิ่มเติม ด้วยเหตุนี้ในทางปฏิบัติที่ใช้บ่อยก่อห่วงโซ่การเปลี่ยนเส้นทางซึ่งจะช่วยลดอัตราและระดับของคลื่นในวงจรเมื่อทรานซิสเตอร์ถูกปิด ห่วงโซ่ Capacitive ทานส่วนใหญ่มักจะใช้เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ พวกเขารวมถึงทรานซิสเตอร์ในแบบคู่ขนาน มีค่อนข้างน้อยประเภทของการปรับเปลี่ยนวงจรของวงจรดังกล่าวเช่นเดียวกับเทคนิคในการคำนวณของพวกเขาพารามิเตอร์สำหรับการดำเนินงานของไทริสเตอร์ในโหมดการและเงื่อนไขต่างๆ แต่เส้นทางการก่อโซ่สลับเปิดปิดทรานซิสเตอร์เป็นเช่นเดียวกับที่ของทรานซิสเตอร์