थाइरिस्टर और ट्राईक वर्क और डिवाइस
बिल्कुल कोई भी थाइरिस्टर दो स्थिर अवस्थाओं में हो सकता है - बंद किया हुआया खोलना
बंद अवस्था में, यह कम चालकता की स्थिति में होता है और लगभग कोई प्रवाह नहीं होता है, खुले राज्य में, इसके विपरीत, अर्धचालक उच्च चालकता की स्थिति में होगा, वर्तमान इसके माध्यम से लगभग बिना किसी प्रतिरोध के गुजरता है
हम कह सकते हैं कि थाइरिस्टर एक विद्युत शक्ति नियंत्रित कुंजी है। लेकिन वास्तव में, नियंत्रण संकेत केवल अर्धचालक को खोल सकता है। इसे वापस लॉक करने के लिए, आगे की धारा को लगभग शून्य तक कम करने के उद्देश्य से शर्तों को पूरा करना आवश्यक है।
संरचनात्मक रूप से, थाइरिस्टर चार परतों का एक क्रम है पीतथा एनसंरचना बनाने का प्रकार पी-एन-पी-एनऔर श्रृंखला में जुड़ा हुआ है।
उन चरम क्षेत्रों में से एक जिससे सकारात्मक बिजली का खंभा जुड़ा होता है, कहलाता है एनोड, पी - टाइप
दूसरा, जिससे ऋणात्मक वोल्टेज ध्रुव जुड़ा होता है, कहलाता है कैथोड, - एन टाइप
नियंत्रण इलेक्ट्रोडभीतरी परतों से जुड़ा हुआ है।
थाइरिस्टर के संचालन को समझने के लिए, पहले कई मामलों पर विचार करें: वोल्टेज नियंत्रण इलेक्ट्रोड पर लागू नहीं होता है, थाइरिस्टर डाइनिस्टर सर्किट के अनुसार जुड़ा हुआ है - एनोड को एक सकारात्मक वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है, और कैथोड को एक नकारात्मक वोल्टेज, आंकड़ा देखें।
इस मामले में, थाइरिस्टर का कलेक्टर पी-एन-जंक्शन बंद अवस्था में है, और एमिटर खुला है। खुले जंक्शनों में बहुत कम प्रतिरोध होता है, इसलिए बिजली की आपूर्ति से लगभग सभी वोल्टेज कलेक्टर जंक्शन पर लागू होते हैं, उच्च प्रतिरोध के कारण अर्धचालक उपकरण के माध्यम से बहने वाली धारा बहुत कम होती है।
सीवीसी ग्राफ पर, यह राज्य एक संख्या . के साथ चिह्नित क्षेत्र के लिए प्रासंगिक है 1 .
वोल्टेज स्तर में वृद्धि के साथ, एक निश्चित बिंदु तक, थाइरिस्टर करंट लगभग नहीं बढ़ता है। लेकिन एक सशर्त गंभीर स्तर तक पहुँचना - टर्न-ऑन वोल्टेज यू ओन, डाइनिस्टर में कारक दिखाई देते हैं जिस पर कलेक्टर जंक्शन में फ्री चार्ज कैरियर्स में तेज वृद्धि शुरू होती है, जो लगभग तुरंत पहनती है हिमस्खलन प्रकृति. नतीजतन, एक प्रतिवर्ती विद्युत टूटना होता है (दिखाए गए आंकड़े में बिंदु 2)। पर पी- कलेक्टर जंक्शन का क्षेत्र, संचित धनात्मक आवेशों का एक अतिरिक्त क्षेत्र प्रकट होता है, में एन-क्षेत्र, इसके विपरीत, इलेक्ट्रॉनों का संचय होता है। मुक्त आवेश वाहकों की सांद्रता में वृद्धि से तीनों जंक्शनों पर संभावित अवरोध में गिरावट आती है, और आवेश वाहकों का इंजेक्शन उत्सर्जक जंक्शनों से शुरू होता है। हिमस्खलन चरित्र और भी अधिक बढ़ जाता है, और कलेक्टर जंक्शन को खुले राज्य में बदल देता है। उसी समय, अर्धचालक के सभी क्षेत्रों में करंट बढ़ता है, जिसके परिणामस्वरूप कैथोड और एनोड के बीच वोल्टेज गिरता है, जो ऊपर दिए गए ग्राफ में नंबर तीन के साथ चिह्नित खंड के रूप में दिखाया गया है। इस समय, डाइनिस्टर का ऋणात्मक अवकलन प्रतिरोध होता है। प्रतिरोध पर आर नहींवोल्टेज बढ़ जाता है और सेमीकंडक्टर स्विच हो जाता है।
कलेक्टर जंक्शन खोलने के बाद, डाइनिस्टर की I-V विशेषता सीधी शाखा - खंड संख्या 4 के समान हो जाती है। सेमीकंडक्टर डिवाइस को स्विच करने के बाद, वोल्टेज एक वोल्ट के स्तर तक गिर जाता है। भविष्य में, वोल्टेज स्तर में वृद्धि या प्रतिरोध में कमी से आउटपुट करंट में एक से एक की वृद्धि होगी, साथ ही डायोड के सीधे चालू होने पर संचालन भी होगा। यदि आपूर्ति वोल्टेज स्तर कम हो जाता है, तो कलेक्टर जंक्शन का उच्च प्रतिरोध लगभग तुरंत बहाल हो जाता है, डाइनिस्टर बंद हो जाता है, करंट तेजी से गिरता है.
टर्न-ऑन वोल्टेज यू ओन, कलेक्टर जंक्शन के बगल में, इसके लिए मामूली चार्ज कैरियर्स के बगल में किसी भी मध्यवर्ती परत में पेश करके समायोजित किया जा सकता है।
इस उद्देश्य के लिए, एक विशेष नियंत्रण इलेक्ट्रोड, एक अतिरिक्त स्रोत से संचालित, जिससे नियंत्रण वोल्टेज इस प्रकार है - यू नियंत्रण. जैसा कि ग्राफ से स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है, यू नियंत्रण में वृद्धि के साथ, टर्न-ऑन वोल्टेज कम हो जाता है।
थाइरिस्टर की मुख्य विशेषताएंयू ओनटर्न-ऑन वोल्टेज - उस पर, थाइरिस्टर खुली अवस्था में चला जाता है
Uo6p.अधिकतम- एक स्पंदित दोहराव वाला रिवर्स वोल्टेज जिसके दौरान पी-एन जंक्शन का विद्युत टूटना होता है। कई थाइरिस्टर के लिए, अभिव्यक्ति सत्य होगी यू o6p.मैक्स। = यू ओन
आईमैक्स- अधिकतम स्वीकार्य वर्तमान मूल्य
मैं बुध- अवधि के लिए वर्तमान का औसत मूल्य यू एनपीओ- एक खुले थाइरिस्टर के साथ प्रत्यक्ष वोल्टेज ड्रॉप
Io6p.अधिकतम- लागू होने पर प्रवाह शुरू होने वाली अधिकतम धारा को उलट दें Uo6p.अधिकतम, लघु आवेश वाहकों की गति के कारण
मैं पकड़ लेता हुँहोल्डिंग करंट - एनोड करंट का मान जिस पर थाइरिस्टर लॉक होता है
पीएमएक्स- अधिकतम बिजली अपव्यय
टी ऑफ- थाइरिस्टर को बंद करने के लिए आवश्यक टर्न-ऑफ समय
लॉक करने योग्य थाइरिस्टर- एक क्लासिक चार-परत है पी-एन-पी-एनसंरचना, लेकिन साथ ही इसमें कई डिज़ाइन विशेषताएं हैं जो पूर्ण नियंत्रणीयता जैसी कार्यक्षमता प्रदान करती हैं। नियंत्रण इलेक्ट्रोड से इस क्रिया के कारण, लॉक करने योग्य थाइरिस्टर न केवल बंद से खुली स्थिति में जा सकते हैं, बल्कि खुले से बंद तक भी जा सकते हैं। ऐसा करने के लिए, नियंत्रण इलेक्ट्रोड पर एक वोल्टेज लगाया जाता है, इसके विपरीत जो थाइरिस्टर पहले खुलता है। नियंत्रण इलेक्ट्रोड पर थाइरिस्टर को लॉक करने के लिए, एक शक्तिशाली, लेकिन अवधि में कम, नकारात्मक वर्तमान पल्स का अनुसरण करता है। लॉक करने योग्य थाइरिस्टर का उपयोग करते समय, यह याद रखना चाहिए कि उनकी सीमा मान पारंपरिक लोगों की तुलना में 30% कम है। सर्किट इंजीनियरिंग में, लॉक करने योग्य थाइरिस्टर सक्रिय रूप से कनवर्टर और पल्स तकनीक में इलेक्ट्रॉनिक स्विच के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
उनके चार-परत रिश्तेदारों के विपरीत - थाइरिस्टर, उनके पास पांच-परत संरचना है।
इस अर्धचालक संरचना के कारण, वे दोनों दिशाओं में करंट पास करने में सक्षम हैं - कैथोड से एनोड तक, और एनोड से कैथोड तक, और दोनों ध्रुवों के वोल्टेज को नियंत्रण इलेक्ट्रोड पर लागू किया जाता है। इस संपत्ति के कारण, त्रिक की वर्तमान-वोल्टेज विशेषता दोनों समन्वय अक्षों में एक सममित रूप है। आप नीचे दिए गए लिंक पर वीडियो ट्यूटोरियल से त्रिक के संचालन के बारे में जान सकते हैं।
Triac . के संचालन का सिद्धांत
यदि एक मानक थाइरिस्टर में एनोड और कैथोड होता है, तो ट्राइक इलेक्ट्रोड को इस तरह से वर्णित नहीं किया जा सकता है, क्योंकि प्रत्येक कोने इलेक्ट्रोड एक ही समय में एनोड और कैथोड दोनों होते हैं। इसलिए, त्रिक दोनों दिशाओं में धारा प्रवाहित करने में सक्षम है। इसलिए यह एसी सर्किट में बढ़िया काम करता है।
एक त्रिक के सिद्धांत की व्याख्या करने वाला एक बहुत ही सरल सर्किट एक त्रिक शक्ति नियामक है।
ट्राइक के किसी एक आउटपुट में वोल्टेज लगाने के बाद, एक वैकल्पिक वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है। डायोड ब्रिज को नियंत्रित करने वाले इलेक्ट्रोड को एक नकारात्मक नियंत्रण वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है। जब टर्न-ऑन थ्रेशोल्ड पार हो जाता है, तो ट्राइक अनलॉक हो जाता है और करंट कनेक्टेड लोड में प्रवाहित हो जाता है। जिस समय ट्राइक के इनपुट पर वोल्टेज की पोलरिटी बदल जाती है, उसे लॉक कर दिया जाता है। फिर एल्गोरिथ्म दोहराया जाता है।
नियंत्रण वोल्टेज स्तर जितना अधिक होता है, उतनी ही तेजी से ट्राइक फायर होता है और लोड पर पल्स की अवधि बढ़ जाती है। नियंत्रण वोल्टेज स्तर में कमी के साथ, लोड पर दालों की अवधि भी कम हो जाती है। ट्राइक रेगुलेटर के आउटपुट पर वोल्टेज को एडजस्टेबल पल्स ड्यूरेशन के साथ देखा जाएगा। इस प्रकार, नियंत्रण वोल्टेज को समायोजित करके, हम एक गरमागरम बल्ब की चमक या लोड के रूप में जुड़े टांका लगाने वाले लोहे की नोक के तापमान को बदल सकते हैं।
तो त्रिक को ऋणात्मक और धनात्मक दोनों वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जाता है। आइए इसके पेशेवरों और विपक्षों पर प्रकाश डालें।
पेशेवरों: कम लागत, लंबी सेवा जीवन, कोई संपर्क नहीं और, परिणामस्वरूप, कोई स्पार्किंग और बकबक नहीं।
विपक्ष: ओवरहीटिंग के प्रति काफी संवेदनशील और आमतौर पर रेडिएटर पर लगाया जाता है। यह उच्च आवृत्तियों पर काम नहीं करता है, क्योंकि इसमें खुले से बंद में स्विच करने का समय नहीं होता है। बाहरी हस्तक्षेप का जवाब देता है जो झूठे अलार्म का कारण बनता है।
आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी में बढ़ते त्रिक की विशेषताओं के बारे में भी इसका उल्लेख किया जाना चाहिए।
कम भार पर या यदि इसमें कम स्पंदित धाराएँ प्रवाहित होती हैं, तो त्रिक की स्थापना बिना हीट सिंक के की जा सकती है। अन्य सभी मामलों में, इसकी उपस्थिति की सख्त आवश्यकता है।
थाइरिस्टर को माउंटिंग क्लिप या स्क्रू के साथ हीट सिंक में फिक्स किया जा सकता है
शोर के कारण झूठे अलार्म की संभावना को कम करने के लिए, तारों की लंबाई कम से कम रखी जानी चाहिए। कनेक्शन के लिए परिरक्षित केबल या मुड़ जोड़ी का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
या ऑप्टोथायरिस्टर्स विशेष अर्धचालक हैं, जिनमें से डिजाइन विशेषता एक फोटोकेल की उपस्थिति है, जो एक नियंत्रण इलेक्ट्रोड है।
एक आधुनिक और आशाजनक प्रकार का ट्राइक ऑप्टोसिमिस्टर है। एक नियंत्रण इलेक्ट्रोड के बजाय, आवास में एक एलईडी है और एलईडी पर आपूर्ति वोल्टेज को बदलकर नियंत्रण किया जाता है। जब बैक पावर का हल्का प्रवाह हिट होता है, तो फोटोकेल थाइरिस्टर को खुली स्थिति में बदल देता है। ऑप्टो-ट्राइक में सबसे बुनियादी कार्य यह है कि नियंत्रण सर्किट और पावर सर्किट के बीच पूर्ण गैल्वेनिक अलगाव होता है। यह डिजाइन का एक उत्कृष्ट स्तर और विश्वसनीयता बनाता है।
पावर कुंजी. ऐसे सर्किट की मांग को प्रभावित करने वाले मुख्य बिंदुओं में से एक कम शक्ति है जो एक थाइरिस्टर स्विचिंग सर्किट में समाप्त हो सकता है। बंद अवस्था में, बिजली की व्यावहारिक रूप से खपत नहीं होती है, क्योंकि वर्तमान शून्य मूल्यों के करीब है। और खुले राज्य में, कम वोल्टेज मूल्यों के कारण बिजली अपव्यय कम होता है।
दहलीज उपकरण- वे थायरिस्टर्स की मुख्य संपत्ति को लागू करते हैं - वोल्टेज वांछित स्तर तक पहुंचने पर खोलने के लिए। इसका उपयोग चरण शक्ति नियंत्रकों और विश्राम थरथरानवाला में किया जाता है।
रुकावट और ऑन-ऑफ के लिएथाइरिस्टर का उपयोग किया जाता है। सच है, इस मामले में, योजनाओं में कुछ सुधार की आवश्यकता है।
प्रायोगिक उपकरण- वे क्षणिक मोड में होने के कारण नकारात्मक प्रतिरोध करने के लिए थाइरिस्टर की संपत्ति का उपयोग करते हैं
डाइनिस्टर के संचालन और गुणों का सिद्धांत, डाइनिस्टर पर सर्किट |
एक डाइनिस्टर एक प्रकार का अर्धचालक डायोड है जो थाइरिस्टर के वर्ग से संबंधित है। डाइनिस्टर में विभिन्न चालकता के चार क्षेत्र होते हैं और इसमें तीन पी-एन जंक्शन होते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स में, इसका सीमित उपयोग पाया गया है, इसे चलना E14 और E27 बेस के लिए ऊर्जा-बचत लैंप के डिजाइन में पाया जा सकता है, जहां इसका उपयोग स्टार्ट-अप सर्किट में किया जाता है। इसके अलावा, यह फ्लोरोसेंट लैंप के रोड़े में आता है।