Puna dhe pajisja e tiristorit dhe triakut

Absolutisht çdo tiristor mund të jetë në dy gjendje të qëndrueshme - mbyllur ose hapur

Në gjendje të mbyllur, është në një gjendje përçueshmërie të ulët dhe pothuajse nuk rrjedh rrymë, në gjendje të hapur, përkundrazi, gjysmëpërçuesi do të jetë në një gjendje përçueshmërie të lartë, rryma kalon nëpër të pa pothuajse asnjë rezistencë.

Mund të themi se tiristori është një çelës i kontrolluar nga energjia elektrike. Por në fakt, sinjali i kontrollit mund të hapë vetëm gjysmëpërçuesin. Për ta mbyllur atë, kërkohet të përmbushen kushtet që synojnë uljen e rrymës së përparme në pothuajse zero.

Strukturisht, tiristori është një sekuencë prej katër shtresash fq dhe n lloji që formon strukturën p-n-p-n dhe të lidhura në seri.

Një nga zonat ekstreme me të cilën lidhet poli pozitiv i fuqisë quhet anodë, p - lloji
Tjetri, me të cilin është lidhur poli i tensionit negativ, quhet katodë, – n tip
Elektroda e kontrollit të lidhura me shtresat e brendshme.

Për të kuptuar funksionimin e tiristorit, merrni parasysh disa raste, e para: voltazhi nuk aplikohet në elektrodën e kontrollit, tiristori është i lidhur sipas qarkut të dinistorit - një tension pozitiv furnizohet në anodë, dhe një tension negativ në katodë, shih figurën.

Në këtë rast, bashkimi i kolektorit p-n i tiristorit është në gjendje të mbyllur, dhe emituesi është i hapur. Kryqëzimet e hapura kanë rezistencë shumë të ulët, kështu që pothuajse i gjithë tensioni nga furnizimi me energji aplikohet në kryqëzimin e kolektorit, për shkak të rezistencës së lartë të të cilit rryma që rrjedh nëpër pajisjen gjysmëpërçuese është shumë e ulët.

Në grafikun CVC, kjo gjendje është e rëndësishme për zonën e shënuar me një numër 1 .

Me një rritje të nivelit të tensionit, deri në një pikë të caktuar, rryma e tiristorit pothuajse nuk rritet. Por arritja e një niveli kritik të kushtëzuar - tensioni i ndezjes U në, faktorët shfaqen në dinistor në të cilin fillon një rritje e mprehtë e transportuesve të ngarkesës falas në kryqëzimin e kolektorit, i cili pothuajse menjëherë konsumohet natyrë orteku. Si rezultat, ndodh një prishje elektrike e kthyeshme (pika 2 në figurën e treguar). AT fq- zona e kryqëzimit të kolektorit, shfaqet një zonë e tepërt e ngarkesave pozitive të akumuluara, në n-rajon, përkundrazi, ka një akumulim të elektroneve. Një rritje në përqendrimin e transportuesve të ngarkesës së lirë çon në një rënie të pengesës së mundshme në të tre kryqëzimet, dhe injektimi i transportuesve të ngarkesës fillon përmes kryqëzimeve të emetuesve. Karakteri i ortekut rritet edhe më shumë, dhe çon në kalimin e kryqëzimit kolektor në gjendje të hapur. Në të njëjtën kohë, rryma rritet në të gjitha zonat e gjysmëpërçuesit, duke rezultuar në një rënie të tensionit midis katodës dhe anodës, e paraqitur në grafikun e mësipërm si një segment i shënuar me numrin tre. Në këtë pikë në kohë, dinistori ka një rezistencë diferenciale negative. Mbi rezistencën R n tensioni rritet dhe gjysmëpërçuesi ndërron.

Pas hapjes së kryqëzimit të kolektorit, karakteristika I–V e dinistorit bëhet e njëjtë si në degën e drejtë - segmenti nr. 4. Pas ndërrimit të pajisjes gjysmëpërçuese, voltazhi bie në nivelin e një volt. Në të ardhmen, një rritje në nivelin e tensionit ose një ulje e rezistencës do të çojë në një rritje të rrymës së daljes, një në një, si dhe funksionimin e diodës kur ndizet drejtpërdrejt. Nëse niveli i tensionit të furnizimit zvogëlohet, atëherë rezistenca e lartë e kryqëzimit të kolektorit rikthehet pothuajse menjëherë, dinistor mbyllet, rryma bie ndjeshëm.

Tensioni i ndezjes U në, mund të rregullohet duke futur në cilëndo nga shtresat e ndërmjetme, pranë kryqëzimit të kolektorit, bartës të vegjël ngarkimi për të.

Për këtë qëllim, një i veçantë elektroda e kontrollit, mundësuar nga një burim shtesë, nga i cili vijon tensioni i kontrollit - U kontrolloni. Siç mund të shihet qartë nga grafiku, me një rritje të kontrollit U, tensioni i ndezjes zvogëlohet.

Karakteristikat kryesore të tiristorëve

U në Tensioni i ndezjes - në të, tiristori kalon në gjendje të hapur
Uo6p.max- një tension i kundërt i përsëritur pulsues gjatë të cilit ndodh një prishje elektrike e kryqëzimit p-n. Për shumë tiristorë, shprehja do të jetë e vërtetë U o6p.max. = U ndezur
Imax- vlera maksimale e lejuar aktuale
Unë u martova- vlera mesatare e rrymës për periudhën U np- rënie direkte e tensionit me një tiristor të hapur
Io6p.max- kthimi i rrymës maksimale që fillon të rrjedhë kur aplikohet Uo6p.max, për shkak të lëvizjes së ngarkesave të vogla
mbaj rrymë mbajtëse - vlera e rrymës së anodës në të cilën tiristori është i kyçur
Pmax- shpërndarja maksimale e fuqisë
t fikur- koha e fikjes së nevojshme për të fikur tiristorin

Tiristorë që mbyllen- ka një klasik me katër shtresa p-n-p-n strukturë, por në të njëjtën kohë ka një numër karakteristikash të projektimit që ofrojnë funksionalitet të tillë si kontrollueshmëria e plotë. Për shkak të këtij veprimi nga elektroda e kontrollit, tiristorët e kyçur mund të shkojnë jo vetëm në gjendje të hapur nga e mbyllura, por edhe nga e hapura në e mbyllur. Për ta bërë këtë, një tension aplikohet në elektrodën e kontrollit, i kundërt me atë që hapet më parë tiristori. Për të kyçur tiristorin në elektrodën e kontrollit, pason një impuls i rrymës negative i fuqishëm, por me kohëzgjatje të shkurtër. Kur përdorni tiristorët e kyçur, duhet mbajtur mend se vlerat e tyre kufi janë 30% më të ulëta se ato të atyre konvencionale. Në inxhinierinë e qarkut, tiristorët e kyçur përdoren në mënyrë aktive si ndërprerës elektronikë në teknologjinë e konvertuesit dhe pulsit.

Ndryshe nga të afërmit e tyre me katër shtresa - tiristorët, ata kanë një strukturë me pesë shtresa.

Për shkak të kësaj strukture gjysmëpërçuese, ata janë në gjendje të kalojnë rrymë në të dy drejtimet - si nga katoda në anodë, ashtu edhe nga anoda në katodë, dhe voltazhi i të dy polariteteve aplikohet në elektrodën e kontrollit. Për shkak të kësaj vetie, karakteristika e tensionit aktual të triakut ka një formë simetrike në të dy akset koordinative. Ju mund të mësoni rreth funksionimit të triac nga video tutorial në lidhjen më poshtë.

Parimi i funksionimit të triakut

Nëse një tiristor standard ka një anodë dhe një katodë, atëherë elektrodat triak nuk mund të përshkruhen në këtë mënyrë, sepse çdo elektrodë qoshe është njëkohësisht një anodë dhe një katodë. Prandaj, triac është në gjendje të kalojë rrymë në të dy drejtimet. Kjo është arsyeja pse funksionon shkëlqyeshëm në qarqet AC.

Një qark shumë i thjeshtë që shpjegon parimin e një triac është një rregullator i fuqisë triac.

Pas aplikimit të tensionit në një nga daljet e triakut, furnizohet një tension i alternuar. Një tension negativ kontrolli i jepet elektrodës që kontrollon urën e diodës. Kur tejkalohet pragu i ndezjes, triaku zhbllokohet dhe rryma derdhet në ngarkesën e lidhur. Në momentin kur polariteti i tensionit ndryshon në hyrjen e triakut, ai bllokohet. Pastaj algoritmi përsëritet.

Sa më i lartë të jetë niveli i tensionit të kontrollit, aq më shpejt ndizet triac dhe rritet kohëzgjatja e pulsit në ngarkesë. Me një ulje të nivelit të tensionit të kontrollit, kohëzgjatja e pulseve në ngarkesë gjithashtu zvogëlohet. Në daljen e rregullatorit triac, voltazhi do të jetë sharrë me kohëzgjatje të rregullueshme të pulsit. Kështu, duke rregulluar tensionin e kontrollit, ne mund të ndryshojmë shkëlqimin e një llambë inkandeshente ose temperaturën e një maje saldimi të lidhur si ngarkesë.

Pra, triaku kontrollohet nga tensioni negativ dhe pozitiv. Le të theksojmë të mirat dhe të këqijat e tij.

Pro: kosto e ulët, jetë e gjatë shërbimi, pa kontakte dhe, si rezultat, pa shkëndija dhe muhabet.
Kundër: mjaft i ndjeshëm ndaj mbinxehjes dhe zakonisht montohet në radiator. Nuk funksionon në frekuenca të larta, pasi nuk ka kohë të kalojë nga e hapura në e mbyllur. I përgjigjet ndërhyrjeve të jashtme që shkaktojnë alarme të rreme.

Duhet të përmendet gjithashtu për tiparet e montimit të triacëve në teknologjinë moderne elektronike.

Me ngarkesa të ulëta ose nëse në të rrjedhin rryma të shkurtra pulsuese, instalimi i triacs mund të kryhet pa një lavaman nxehtësie. Në të gjitha rastet e tjera, prania e tij kërkohet rreptësisht.
Tiristori mund të fiksohet në lavamanin e nxehtësisë me një kapëse montimi ose vidë
Për të zvogëluar mundësinë e alarmeve të rreme për shkak të zhurmës, gjatësia e telave duhet të mbahet në minimum. Rekomandohet të përdorni kabllo të mbrojtur ose çift të përdredhur për lidhje.

Ose optotiristorët janë gjysmëpërçues të specializuar, tipari i projektimit të të cilëve është prania e një fotoceleli, e cila është një elektrodë kontrolli.

Një lloj modern dhe premtues i triakut është optosimistor. Në vend të një elektrode kontrolli, ka një LED në strehim dhe kontrolli kryhet duke ndryshuar tensionin e furnizimit në LED. Kur godet një fluks i lehtë i fuqisë së pasme, fotocela e kalon tiristorin në pozicionin e hapur. Funksioni më themelor në një opto-triac është se ekziston izolim i plotë galvanik midis qarkut të kontrollit dhe qarkut të energjisë. Kjo krijon një nivel thjesht të shkëlqyer dhe besueshmëri të dizajnit.

Çelësat e energjisë. Një nga pikat kryesore që ndikon në kërkesën për qarqe të tilla është fuqia e ulët që një tiristor mund të shpërndajë në qarqet komutuese. Në gjendjen e kyçur, fuqia praktikisht nuk konsumohet, sepse rryma është afër vlerave zero. Dhe në gjendje të hapur, shpërndarja e energjisë është e ulët për shkak të vlerave të ulëta të tensionit.

Pajisjet e pragut- ata zbatojnë vetinë kryesore të tiristorëve - të hapen kur voltazhi arrin nivelin e dëshiruar. Kjo përdoret në kontrollorët e fuqisë fazore dhe oshilatorët e relaksimit.

Për ndërprerje dhe ndezje përdoren tiristorët. Vërtetë, në këtë rast, skemat kanë nevojë për njëfarë përsosje.

Pajisjet eksperimentale- përdorin vetinë e tiristorit për të pasur rezistencë negative, duke qenë në modalitetin kalimtar

Parimi i funksionimit dhe vetitë e dinistorit, qarqet në dinistorë

Një dinistor është një lloj diodë gjysmëpërçuese që i përket klasës së tiristorëve. Dinistori përbëhet nga katër rajone me përçueshmëri të ndryshme dhe ka tre kryqëzime p-n. Në elektronikë, ai ka gjetur përdorim mjaft të kufizuar, duke ecur mund të gjendet në modelet e llambave të kursimit të energjisë për bazën E14 dhe E27, ku përdoret në qarqet e fillimit. Përveç kësaj, ajo haset në çakëll e llambave fluoreshente.