Komerčně byla první tyristorová zařízení uvedena na trh v roce 1956. S malým zařízením může tyristor řídit velké množství napětí a energie. Široká škála aplikací ve stmívačích světla, řízení elektrické energie a regulace otáček elektromotoru . Dříve se tyristory používají jako reverzní proud k vypnutí zařízení. Ve skutečnosti trvá stejnosměrný proud, takže je velmi obtížné jej na zařízení aplikovat. Nyní však lze pomocí signálu řídicí brány zapnout a vypnout nová zařízení. Tyristory lze použít k úplnému zapnutí a úplnému vypnutí. Tranzistor však leží mezi stavy zapnutí a vypnutí. Tyristor se tedy používá jako přepínač a není vhodný jako analogový zesilovač. Postupujte podle odkazu pro: Tyristorové komunikační techniky ve výkonové elektronice

Co je tyristor?

Tyristor je čtyřvrstvé polovodičové polovodičové zařízení s materiálem typu P a N. Kdykoli brána obdrží spouštěcí proud, začne se vodit, dokud napětí na tyistorovém zařízení nebude pod předpětím. Za této podmínky tedy funguje jako bistabilní přepínač. Abychom mohli řídit velké množství proudu dvou vodičů, musíme navrhnout třívodičový tyristor kombinováním malého množství proudu s tímto proudem. Tento proces je znám jako kontrolní vedení. Pokud je potenciální rozdíl mezi dvěma vodiči pod průrazným napětím, použije se k zapnutí zařízení dvouvodičový tyristor.

Tyristor

Symbol obvodu tyristoru

Symbol obvodu thistoru je uveden níže. Má tři terminály anodu, katodu a bránu.

Symbol TRIAC

Tyristor má tři stavy

Režim blokování zpětného chodu - V tomto provozním režimu bude dioda blokovat použité napětí.
Režim blokování vpřed - V tomto režimu vede napětí ve směru dirigování diody. Ale vedení se tady nestane, protože tyristor se nespustil.
Režim dopředného vedení - Tyristor se aktivoval a proud bude protékat zařízením, dokud dopředný proud nedosáhne prahové hodnoty, která je známá jako „udržovací proud“.

Tyristorové vrstvové schéma

Tyristor se skládá ze tří p-n křižovatky jmenovitě J1, J2 a J3. Pokud má anoda kladný potenciál vzhledem ke katodě a svorka hradla není spuštěna žádným napětím, budou J1 a J3 pod podmínkou předpětí. Zatímco křižovatka J2 bude ve stavu obráceného předpětí. Spojení J2 bude tedy ve vypnutém stavu (nedojde k vedení). Pokud je zvýšení napětí na anodě a katodě za V_BO(Průrazné napětí), pak dojde k poruše lavin pro J2 a poté bude tyristor ve stavu ZAPNUTO (začne vodit).

Pokud PROTI_G (Pozitivní potenciál) je aplikován na terminál brány, pak dojde k poruše na křižovatce J2, která bude mít nízkou hodnotu PROTI_AK . Tyristor se může přepnout do stavu ON výběrem správné hodnoty PROTI_G .Za podmínek rozpadu laviny bude tyristor pracovat nepřetržitě bez ohledu na napětí hradla, dokud a pokud

Potenciál V_AKje odstraněn nebo
Přídržný proud je větší než proud protékající zařízením

Tady PROTI_G - Napěťový impuls, který je výstupním napětím relaxačního oscilátoru UJT.

Tyristorové vrstvové schéma

Tyristorové spínací obvody

DC tyristorový obvod
Tyristorový obvod AC

DC tyristorový obvod

Při připojení k stejnosměrnému napájení používáme pro řízení větších stejnosměrných zátěží a proudu tyristor. Hlavní výhoda tyristoru v stejnosměrném obvodu jako spínače poskytuje vysoký zisk proudu. Malý hradlový proud může řídit velké množství anodového proudu, takže tyristor je znám jako proudově ovládané zařízení.

DC tyristorový obvod

Tyristorový obvod AC

Když je připojen ke zdroji střídavého proudu, tyristor funguje odlišně, protože není stejný jako stejnosměrný obvod. Během jedné poloviny cyklu se tyristor používal jako obvod střídavého proudu, což způsobilo, že se automaticky vypnul kvůli jeho zpětně předpjatému stavu.

Tyristorový střídavý obvod

Druhy tyristorů

Na základě možností zapnutí a vypnutí jsou tyristory klasifikovány do následujících typů:

Křemíkem řízený tyristor nebo SCR
Gate vypne tyristory nebo GTO
Vysílač vypne tyristory nebo ETO
Reverzní vodivé tyristory nebo RCT
Obousměrné tyristory nebo TRIAC
MOS vypne tyristory nebo MTO
Obousměrné fázově řízené tyristory nebo BCT
Rychle spínající tyristory nebo SCR
Světlem aktivované křemíkem řízené usměrňovače nebo LASCR
FET řízené tyristory nebo FET-CTH
Integrované tyristory nebo IGCT komutované brány

Pro lepší pochopení tohoto konceptu zde vysvětlujeme některé typy tyristorů.

Křemíkem řízený usměrňovač (SCR)

Křemíkem řízený usměrňovač je také známý jako tyristorový usměrňovač. Jedná se o čtyřvrstvý proud ovládající polovodičové zařízení. SCR mohou vést proud pouze v jednom směru (jednosměrná zařízení). SCR mohou být spouštěny normálně proudem, který je aplikován na terminál brány. Chcete-li vědět více o SCR. Chcete-li se dozvědět více o: SCR tutorial základy a vlastnosti

Gate vypnout tyristory (GTO)

Jedním ze speciálních typů vysoce výkonných polovodičových zařízení je GTO (gate turn-off thyristor). Terminál brány ovládá zapnutí a vypnutí spínačů.

Symbol GTO

Pokud je kladný puls aplikován mezi katodu a hradlové svorky, zařízení se zapne. Katodové a hradlové terminály se chovají jako a PN spojení a mezi svorkami existuje relativně malé napětí. Není to spolehlivé jako SCR. Abychom zvýšili spolehlivost, musíme udržovat malé množství kladného proudu brány.

Pokud je mezi svorkami brány a katody použit záporný napěťový impuls, zařízení se vypne. Aby se indukovalo napětí hradlové katody, je ukraden část dopředného proudu, který následně může poklesnout indukovaný dopředný proud a automaticky GTO přejde do blokovacího stavu.

Aplikace

Motorové pohony s proměnnými otáčkami
Vysoce výkonné měniče a trakce

Aplikace GTO na pohonu s proměnnou rychlostí

Existují dva hlavní důvody pro nastavitelnou rychlost pohonu je procesní energie konverzace a ovládání. A poskytuje plynulejší provoz. V této aplikaci je k dispozici vysokofrekvenční zpětně vodivé GTO.

Aplikace GTO

Vysílač vypne tyristor

Emitter vypne tyristor je jedním typem tyristoru a zapne se a vypne pomocí MOSFET. Zahrnuje obě výhody MOSFET a GTO. Skládá se ze dvou bran - jedna brána slouží k zapnutí a druhá brána se sériovým MOSFETem k vypnutí.

Vysílač vypne tyristor

Pokud je brána 2 přivedena s pozitivním napětím a zapne MOSFET, který je zapojen do série s tyristorovou katodovou svorkou PNPN. MOSFET připojený k terminál tyristorové brány se vypne, když na bránu 1 použijeme kladné napětí.

Nevýhodou sériového připojení MOSFET s hradlovým terminálem je to, že celkový pokles napětí se zvyšuje z 0,3 V na 0,5 V a ztráty tomu odpovídají.

Aplikace

Zařízení ETO se používá pro omezovač poruchového proudu a polovodičový jistič díky vysokému kapacitnímu přerušení proudu, rychlé spínací rychlosti, kompaktní konstrukci a nízké ztrátě vodivosti.

Provozní charakteristiky ETO v polovodičovém jističi

Ve srovnání s elektromechanickými rozváděči mohou polovodičové jističe poskytnout výhody v oblasti životnosti, funkčnosti a rychlosti. Během přechodného vypnutí můžeme sledovat provozní vlastnosti an ETO polovodičový vypínač napájení .

Aplikace ETO

Reverzní vodivé tyristory nebo RCT

Normální vysoce výkonný tyristor se liší od reverzně vodivého tyristoru (RCT). RCT není schopen provádět reverzní blokování kvůli reverzní diodě. Pokud použijeme volnoběh nebo reverzní diodu, bude to pro tyto typy zařízení výhodnější. Protože dioda a SCR nikdy nebudou vést a současně nemohou produkovat teplo.

Symbol RCT

Aplikace

Aplikace RCT nebo reverzně vodivé tyristory ve frekvenčních měničích a měničích, používané v AC ovladač používáním Okruh snubberů .

Aplikace v AC řadiči pomocí Snubbers

Ochrana polovodičové prvky z přepětí je individuální uspořádání kondenzátorů a odporů paralelně se spínači. Takže komponenty jsou vždy chráněny před přepětím.

Aplikace RCT

Obousměrné tyristory nebo TRIAC

TRIAC je zařízení pro ovládání proudu a je to tři koncové polovodiče přístroj. Je odvozen od názvu s názvem Trioda pro střídavý proud. Tyristory mohou vést pouze jedním směrem, ale TRIAC je schopen vést oběma směry. Existují dvě možnosti přepnutí křivky střídavého proudu pro obě poloviny - jedna používá TRIAC a druhá je připojena zády k sobě připojené tyristory. K zapnutí jedné poloviny cyklu používáme jeden tyristor a k ovládání druhého cyklu používáme reverzně spojené tyristory.

Triak

Aplikace

Používá se v domácích stmívačích světla, ovládání malých motorů, ovládání otáček elektrického ventilátoru, ovládání malých domácích střídavých elektrických spotřebičů.

“logické brány a jejich tabulky pravdivosti ”

Aplikace v domácím stmívači světla

Pomocí sekání částí Střídavé napětí stmívač světla bude fungovat. Umožňuje lampě projít pouze částmi tvaru vlny. Pokud je dim více než sekání křivky, je také více. Jas přenášené energie určuje hlavně jas lampy. Typicky se k výrobě stmívače světla používá TRIAC.

Triaková aplikace

To je všechno o Typy tyristorů a jejich aplikace . Věříme, že informace uvedené v tomto článku jsou užitečné pro lepší pochopení tohoto projektu. Dále jakékoli dotazy týkající se tohoto článku nebo pomoc při implementaci elektrické a elektronické projekty , můžete nás kontaktovat připojením v sekci komentářů níže. Zde je otázka, jaké jsou typy tyristorů?

Fotografické kredity: