Tyristory jsou co? Princip činnosti a charakteristiky tyristorů

Tyristory jsou výkonové elektronické klíče,nedokázal úplně. Často se v technických knihách objevuje ještě jedno jméno tohoto zařízení - jednorázový tyristor. Jinými slovy, pod vlivem řídícího signálu je překládán do jednoho stavu - vodivého stavu. Pokud to určíte, obsahuje řetězec. Abyste je vypnuli, je třeba vytvořit speciální podmínky, které zajistí pokles nulového proudu v okruhu na nulu.

Představuje tyristory

Tyristorové spínače vedou elektrický proudpouze v dopředném směru a v uzavřeném stavu odolává nejen přímému, ale i zpětnému napětí. Struktura tyristoru je čtyřvrstvá, existují tři závěry:

1. Anoda (označená písmenem A).
2. Katoda (písmeno C nebo K).
3. Řídicí elektroda (Y nebo G).

Tyristory mají celou rodinu volt-ampérůmohou být použity k posuzování stavu prvku. Tyristory jsou velmi výkonné elektronické spínače, jsou schopné spínacích obvodů, v nichž napětí může dosáhnout 5000 voltů a proudová síla je 5000 ampér (frekvence nepřesahuje 1000 Hz).

Funkce tyristoru v DC obvodech

Obvyklý tyristor je zapnutý dodáním prouduimpuls k řídicímu výstupu. Kromě toho by měl být pozitivní (s ohledem na katodě). Trvání závislé povahy přechodné zatížení (induktivní, aktivní), amplituda a rychlost vzestupu proudového impulsu v řídicím obvodu, teplota polovodičového krystalu a aplikované napětí a proud obvodu k dispozici tyristory. Charakteristika obvod je přímo závislá na druhu polovodičového prvku.

V obvodu, ve kterém je umístěn tyristor,Výskyt vysokého nárůstu napětí je nepřijatelný. Hodnota, při které se prvek spontánně spouští (i když v řídicím obvodu není žádný signál). Ovšem současně by kontrolní signál měl mít velmi vysoký sklon charakteristiky.

Způsoby vypnutí

Existují dva typy komutování tyristorů:

1. Přírodní.
2. Vynucené.

A teď víc o každém druhu. Přírodní nastane, když tyristor pracuje ve střídavém obvodu. Toto přepínání se stává, když proud klesne na nulu. Ale můžete provést nucené přepínání mnoha různými způsoby. Jaký typ regulace tyristoru si vyberete, abyste řešili návrháře schématu, ale stojí za to mluvit o každém typu zvlášť.

Nejcharakterističtější způsob povinnéhopřepínání je připojení kondenzátoru, který byl předem nabitý tlačítkem (klíčem). Obvod LC je součástí řídícího obvodu tyristoru. Tento řetězec obsahuje také plně nabitý kondenzátor. Během přechodového procesu se v zatěžovacím okruhu vyskytují kolísání proudu.

Metody nuceného spínání

Existuje několik dalších typů nucenýchpřepínání. Často se používá obvod, ve kterém se používá přepínací kondenzátor s obrácenou polaritou. Například tento kondenzátor může být připojen k okruhu pomocí nějakého pomocného tyristoru. Tím se uvolní hlavní (pracující) tyristor. To způsobí, že proud namířený na stejnosměrný proud hlavního tyristoru na kondenzátoru pomůže snížit proud v okruhu na nulu. V důsledku toho se tyristor vypne. To se děje z důvodu, že tyristorové zařízení má vlastní vlastnosti, které jsou pro něj charakteristické.

K dispozici jsou také obvody, které se připojujíLC řetězce. Jsou vypouštěny (a mají fluktuace). Na začátku proudění proudí směrem k pracovníkovi a po vyrovnání jejich hodnot se tyristor vypne. Poté proud proudí z oscilujícího obvodu tyristorem do polovodičové diody. Současně, pokud proud proudí, je napětí na tyristoru aplikováno. Jedná se o modulo, který se rovná poklesu napětí v diodě.

Funkce tyristoru ve střídavých obvodech

Pokud je tyristor zapojen do obvodu střídavého proudu, lze provést následující operace:

1. Aktivujte nebo deaktivujte elektrický obvod s aktivním odporem nebo aktivním zatížením.
2. Změňte průměrnou a skutečnou hodnotu proudu, který prochází zátěží, díky schopnosti upravit okamžik, kdy se řídící signál používá.

Tyristorové klíče mají jednu funkci -oni vedou proud pouze v jednom směru. Proto je-li nutné je použít v obvodech střídavého proudu, je nutné použít protiběžné paralelní začlenění. Skutečné a průměrné hodnoty proudu se mohou lišit v důsledku toho, že časování signálu na tyristory je odlišné. Současně musí výkon tyristoru splňovat minimální požadavky.

Metoda řízení fází

S fázovou regulační metodou s komutacínucený typ je zatížení nastaveno změnou úhlů mezi fázemi. Umělá komutace může být provedena pomocí speciálních obvodů nebo je třeba použít plně řízené (uzamčené) tyristory. Na jejich základě je zpravidla nabízena nabíječka na tyristoru, která vám umožňuje regulovat proud v závislosti na úrovni nabíjení baterie.

Ovládání šířky impulsu

Také se nazývá jeho modulace PWM. Během otevření tyristorů je použit kontrolní signál. Přechody jsou otevřené a na zátěži je nějaké napětí. Během zavírání (během celého přechodového procesu) není uveden žádný kontrolní signál, tudíž tyristory nevedou proud. Při provádění fázového řízení není aktuální křivka sinusová, změní se tvar signálu napájecího napětí. V důsledku toho dochází také k narušení práce zákazníků, které jsou citlivé na vysokofrekvenční rušení (dochází k neslučitelnosti). Jednoduchý design má regulátor na tyristoru, který bez problémů umožní změnit potřebnou hodnotu. A nemusíte používat masivní LATR.

Tyristory uzamykatelné

Tyristory jsou velmi výkonné elektronické klíče,Používají se k přepínání vysokých napětí a proudů. Ale mají jednu velkou nevýhodu - řízení je neúplné. A konkrétněji se to projevuje skutečností, že pro vypnutí tyristoru je nutné vytvořit podmínky, za kterých se proud vpřed sníží na nulu.

Právě tato funkce ukládá některéomezení používání tyristorů a komplikuje také obvody založené na nich. Aby se tyto nevýhody zbavily, byly vyvinuty speciální tyristorové konstrukce, které jsou uzamčeny signálem z jedné řídicí elektrody. Jsou nazývány dvou-operačními nebo uzamykatelnými tyristory.

Zabudovaný typ tyristoru

Čtyřvrstvá struktura r-p-p-p y tyristorůmá své vlastní vlastnosti. Dávají jim rozdíly od běžných tyristorů. Jedná se nyní o úplnou ovladatelnost prvku. Volt-ampérová charakteristika (statická) v dopředném směru je stejná jako u jednoduchých tyristorů. To je jen stejnosměrný proud tyristor může projít mnohem více v hodnotě. Neexistují však žádné funkce pro zablokování velkých reverzních napětí pro uzamčené tyristory. Proto je nutné jej propojit zpětně s polovodičovou diodou.

Charakteristickým znakem uzamykatelného tyristoru -je to významný pokles přímých namáhání. Chcete-li provést výpad, je nutné použít výkonný proudový impuls (záporný v poměru 1: 5 k hodnotě stejnosměrného proudu) na řídicí svorku. Ale pouze trvání impulsu by mělo být co nejmenší - 10 ... 100 μs. Uzamčené tyristory mají nižší hodnotu omezujícího napětí a proudu než u běžných. Rozdíl je přibližně 25-30%.

Druhy tyristorů

Nad tím jsme se považovali za zamčené, ale existujeexistuje mnoho dalších typů polovodičových tyristorů, které také stojí za zmínku. V různých provedeních (nabíječky, spínače, regulátory výkonu) se používají určité typy tyristorů. Někde je nutné, aby se kontrola prováděla dodáním proudu světla, takže se používá optiothyristor. Jeho zvláštnost spočívá v tom, že v řídícím obvodu je použito polovodičové krystalky citlivé na světlo. Parametry tyristorů jsou různé, všechny mají své vlastní vlastnosti, charakteristické pouze pro ně. Proto je třeba alespoň obecně představit, jaké druhy těchto polovodičů existují a kde je lze aplikovat. Takže zde je celý seznam a hlavní rysy každého typu:

1. Diodový tyristor. Ekvivalent tohoto prvku je tyristor, ke kterému je připojena protiparalelní polovodičová dioda.
2. Dinistor (diodový tyristor). Při překročení určité úrovně napětí může dojít k celkové vodivosti.
3. Triak (symetrický tyristor). Jeho ekvivalent je dva tyristory spojené v opačném směru.
4. Vysokorychlostní střídač tyristorů se vyznačuje vysokou rychlostí komutace (5 ... 50 μs).
5. Tyristory s řízením FET. Často je možné najít návrhy založené na MOSFET.
6. Optické tyristory, které řídí tok světla.

Zabezpečení prvků implementace

Tyristory jsou zařízení, která jsou kritickárychlosti stoupání stejnosměrného a napěťového proudu. Pro ně, stejně jako pro polovodičové diody, je charakteristický takový jev, jako tok zpětných rekuperačních proudů, který velmi rychle a prudce klesá na nulovou hodnotu, čímž se zhoršuje pravděpodobnost přepětí. Toto přepětí je důsledkem skutečnosti, že proud ve všech prvcích obvodu, který má indukčnost (i velmi malé indukční cívky charakteristické pro montáž - dráty, dráhy desky) náhle přestanou existovat. K realizaci ochrany je nutné použít řadu obvodů, které v dynamických režimech provozu mohou být chráněny před vysokými napětími a proudy.

Zpravidla se jedná o indukční odpor zdrojenapětí, které vstupuje do obvodu provozního tyristoru, má takovou hodnotu, že je více než dostačující, aby následně nezahrnulo nějakou dodatečnou indukčnost v obvodu. Z tohoto důvodu se v praxi často používá řetězec vytvářející spínací dráhu, což významně snižuje rychlost a úroveň přepětí v obvodu při odpojení tyristoru. Pro tyto účely se nejčastěji používají kapacitní odporové řetězce. Jsou spojeny paralelně s tyristorem. Existuje poměrně málo typů obvodových modifikací takových obvodů, stejně jako způsobů jejich výpočtu, parametrů pro činnost tyristorů v různých režimech a podmínkách. Ale řetězec tvorby spínací dráhy uzamčeného tyristoru bude stejný jako řetězec tranzistorů.