사이리스터 및 트라이악 작업 및 장치
절대적으로 모든 사이리스터는 두 가지 안정적인 상태가 될 수 있습니다. 닫은또는 열려 있는
닫힌 상태에서는 전도도가 낮고 전류가 거의 흐르지 않는 상태이고, 반대로 열린 상태에서는 반도체가 전도도가 높은 상태가 되어 전류가 거의 저항 없이 통과합니다.
사이리스터는 전력 제어 키라고 말할 수 있습니다. 그러나 실제로 제어 신호는 반도체 만 열 수 있습니다. 다시 잠그려면 순방향 전류를 거의 0으로 줄이는 것을 목표로 하는 조건을 충족해야 합니다.
구조적으로 사이리스터는 4개의 레이어로 구성된 시퀀스입니다. 피그리고 N구조를 형성하는 유형 p-n-p-n그리고 직렬로 연결됩니다.
양극 전원 극이 연결되는 극한 영역 중 하나는 양극, p - 유형
음의 전압 극이 연결된 다른 하나는 음극, – n 유형
제어 전극내부 레이어에 연결됩니다.
사이리스터의 작동을 이해하기 위해 몇 가지 경우를 고려하십시오. 첫 번째: 전압이 제어 전극에 인가되지 않음, 사이리스터는 dinistor 회로에 따라 연결됩니다. 양극에는 양의 전압이 공급되고 음극에는 음의 전압이 공급됩니다(그림 참조).
이 경우 사이리스터의 컬렉터 pn 접합은 닫힌 상태이고 이미 터는 열려 있습니다. 개방접합은 저항이 매우 낮기 때문에 반도체 소자에 흐르는 전류가 매우 낮은 저항으로 인해 전원의 거의 모든 전압이 컬렉터 접합에 인가된다.
CVC 그래프에서 이 상태는 숫자로 표시된 영역과 관련이 있습니다. 1 .
전압 레벨이 증가하면 특정 지점까지 사이리스터 전류가 거의 증가하지 않습니다. 그러나 조건부 임계 수준에 도달하면 - 턴온 전압 유 온, 거의 즉시 마모되는 컬렉터 접합에서 자유 전하 캐리어의 급격한 증가가 시작되는 디니스터에 요인이 나타납니다. 눈사태 자연. 결과적으로 가역적인 전기 고장이 발생합니다(그림의 2번 지점). 에 피- 컬렉터 접합 영역, 축적 된 양전하의 초과 영역이 나타납니다. N-반대로 전자의 축적이 있는 영역. 자유 전하 캐리어의 농도가 증가하면 3개의 모든 접합에서 전위 장벽이 떨어지고 이미터 접합을 통해 전하 캐리어의 주입이 시작됩니다. 눈사태 특성은 더욱 증가하고 개방 상태에서 컬렉터 접합의 스위칭으로 이어집니다. 동시에 반도체의 모든 영역에서 전류가 증가하여 음극과 양극 사이의 전압 강하가 발생합니다. 위 그래프에서 숫자 3으로 표시된 부분으로 표시됩니다. 이 시점에서 디니스터는 음의 차동 저항을 갖는다. 저항에 R n전압이 상승하고 반도체가 전환됩니다.
컬렉터 접합을 연 후 dinistor의 I-V 특성은 직선 분기-세그먼트 번호 4와 동일해집니다. 반도체 소자를 스위칭한 후 전압은 1볼트 수준으로 떨어진다. 미래에는 전압 레벨이 증가하거나 저항이 감소하면 출력 전류가 1:1로 증가하고 직접 켤 때 다이오드가 작동합니다. 공급 전압 레벨이 감소하면 컬렉터 접합의 높은 저항이 거의 즉시 복원되고, dinistor가 닫히고 전류가 급격히 떨어집니다..
턴온 전압 유 온, 컬렉터 접합 옆에 있는 중간층에 작은 전하 캐리어를 도입하여 조정할 수 있습니다.
이를 위해 특별한 제어 전극, 제어 전압이 따르는 추가 소스에서 전원 공급 - 유 컨트롤. 그래프에서 알 수 있듯이 U 제어가 증가함에 따라 턴온 전압이 감소합니다.
사이리스터의 주요 특성유 온턴온 전압 - 사이리스터가 열린 상태로 전환됩니다.
Uo6p.max- pn 접합의 전기적 파괴가 발생하는 동안 펄스 반복적인 역전압. 많은 사이리스터의 경우 표현식이 참일 것입니다. U o6p.max . = 유
아이맥스- 최대 허용 전류값
나는 수요일- 해당 기간 동안의 평균 전류값 U np- 개방형 사이리스터로 직접 전압 강하
Io6p.max- 적용시 흐르기 시작하는 역 최대 전류 역전 Uo6p.max, 작은 전하 캐리어의 이동으로 인해
들었어유지 전류 - 사이리스터가 잠겨 있는 양극 전류 값
피맥스- 최대 전력 손실
꺼져- 사이리스터를 끄는 데 필요한 끄기 시간
잠글 수 있는 사이리스터- 고전적인 4층 구조를 가지고 있습니다. p-n-p-n그러나 동시에 완전한 제어 가능성과 같은 기능을 제공하는 여러 설계 기능을 가지고 있습니다. 제어 전극의 이러한 동작으로 인해 잠금식 사이리스터는 닫힌 상태에서 열린 상태로 갈 수 있을 뿐만 아니라 열린 상태에서 닫힌 상태로 갈 수 있습니다. 이를 위해 사이리스터가 이전에 열린 것과 반대되는 전압이 제어 전극에 적용됩니다. 강력하지만 지속 시간이 짧은 제어 전극에 사이리스터를 고정하기 위해 음의 전류 펄스가 따릅니다. 잠글 수있는 사이리스터를 사용할 때 한계 값은 기존 값보다 30 % 낮습니다. 회로 공학에서 잠금식 사이리스터는 컨버터 및 펄스 기술의 전자 스위치로 활발히 사용됩니다.
4층 친척인 사이리스터와 달리 5층 구조를 가지고 있습니다.
이 반도체 구조로 인해 음극에서 양극으로, 양극에서 음극으로 양방향으로 전류를 전달할 수 있으며 두 극성의 전압이 제어 전극에 적용됩니다. 이러한 특성으로 인해 트라이액의 전류-전압 특성은 양 좌표축에서 대칭적인 형태를 갖는다. 아래 링크의 비디오 튜토리얼에서 트라이악의 작동에 대해 배울 수 있습니다.
트라이액의 작동 원리
표준 사이리스터에 양극과 음극이 있는 경우 각 모서리 전극이 동시에 양극인 동시에 음극이기 때문에 트라이액 전극은 이러한 방식으로 설명될 수 없습니다. 따라서 트라이액은 양방향으로 전류를 전달할 수 있습니다. 이것이 AC 회로에서 잘 작동하는 이유입니다.
트라이액의 원리를 설명하는 매우 간단한 회로는 트라이액 전력 조정기입니다.
트라이악의 출력 중 하나에 전압을 인가한 후 교류 전압이 공급됩니다. 다이오드 브리지를 제어하는 전극에는 음의 제어 전압이 공급됩니다. 켜짐 임계값을 초과하면 트라이악이 잠금 해제되고 전류가 연결된 부하로 흐릅니다. 트라이악의 입력에서 전압의 극성이 바뀌는 순간에 잠깁니다. 그런 다음 알고리즘이 반복됩니다.
제어 전압 레벨이 높을수록 트라이악이 더 빨리 발사되고 부하에서의 펄스 지속 시간이 증가합니다. 제어 전압 레벨이 감소하면 부하의 펄스 지속 시간도 감소합니다. 트라이악 레귤레이터의 출력에서 전압은 조정 가능한 펄스 지속 시간으로 톱니 모양이 됩니다. 따라서 제어 전압을 조정하여 백열 전구의 밝기 또는 부하로 연결된 납땜 인두 팁의 온도를 변경할 수 있습니다.
따라서 트라이액은 음의 전압과 양의 전압 모두에 의해 제어됩니다. 장점과 단점을 강조해 보겠습니다.
장점: 저렴한 비용, 긴 서비스 수명, 접촉이 없고 결과적으로 스파크 및 채터링이 없습니다.
단점: 과열에 매우 민감하며 일반적으로 라디에이터에 장착됩니다. 개방에서 폐쇄로 전환할 시간이 없기 때문에 고주파에서는 작동하지 않습니다. 오경보를 유발하는 외부 간섭에 대응합니다.
현대 전자 기술에서 트라이악을 장착하는 기능에 대해서도 언급해야 합니다.
낮은 부하에서 또는 짧은 펄스 전류가 흐르는 경우 방열판 없이 트라이악 설치를 수행할 수 있습니다. 다른 모든 경우에는 그 존재가 엄격히 요구됩니다.
사이리스터는 장착 클립 또는 나사로 방열판에 고정할 수 있습니다.
노이즈로 인한 오경보 가능성을 줄이려면 전선의 길이를 최소로 유지해야 합니다. 연결 시 차폐 케이블 또는 트위스트 페어를 사용하는 것이 좋습니다.
또는 광 사이리스터는 제어 전극인 광전지의 존재를 설계 특징으로 하는 특수 반도체입니다.
현대적이고 유망한 트라이액 유형은 광시미스터입니다. 제어 전극 대신 하우징에 LED가 있으며 LED의 공급 전압을 변경하여 제어가 수행됩니다. 역전력의 광속이 닿으면 광전지는 사이리스터를 열린 위치로 전환합니다. 광 트라이악의 가장 기본적인 기능은 제어 회로와 전원 회로 사이에 완전한 갈바닉 절연이 있다는 것입니다. 이것은 설계의 단순히 우수한 수준과 신뢰성을 만듭니다.
전원 키. 이러한 회로에 대한 수요에 영향을 미치는 주요 사항 중 하나는 사이리스터가 스위칭 회로에서 소산할 수 있는 저전력입니다. 잠금 상태에서는 전류가 0 값에 가깝기 때문에 실제로 전력이 소비되지 않습니다. 그리고 열린 상태에서는 낮은 전압 값으로 인해 전력 손실이 낮습니다.
임계값 장치- 전압이 원하는 수준에 도달하면 열리는 사이리스터의 주요 특성을 구현합니다. 이것은 위상 전력 컨트롤러 및 이완 발진기에 사용됩니다.
중단 및 온-오프용사이리스터가 사용됩니다. 사실, 이 경우 계획은 약간의 개선이 필요합니다.
실험 장치- 사이리스터의 특성을 사용하여 과도 모드에서 음의 저항을 갖습니다.
디니스터의 작동 원리 및 속성, 디니스터의 회로 |
디니스터는 사이리스터 계열에 속하는 반도체 다이오드의 일종입니다. dinistor는 전도도가 다른 4개의 영역으로 구성되며 3개의 pn 접합이 있습니다. 전자 제품에서는 다소 제한적인 사용이 발견되었으며 시동 회로에 사용되는 E14 및 E27 기반의 에너지 절약 램프 설계에서 찾을 수 있습니다. 또한 형광등의 안정기에서도 발견됩니다.