Tyristor - elektronická súčiastka vyrobená na základe polovodičových materiálov, môže pozostávať z troch alebo viacerých spojení pn a má dva stabilné stavy: uzavretý (nízka vodivosť), otvorený (vysoká vodivosť).

Je to suchá receptúra, ktorá pre tých, ktorí práve začínajú ovládať elektrotechniku, vôbec neznamená nič. Poďme analyzovať princíp fungovania tohto elektronického komponentu pre bežných ľudí, tak pre figuríny, a kde sa dá uplatniť. V skutočnosti ide o elektronický analógový prepínač, ktorý používate každý deň.

Existuje veľa typov týchto prvkov, ktoré majú rôzne vlastnosti a majú rôzne aplikácie. Zoberme si konvenčný jedno-operačný tyristor.

Metóda označovania v diagrame je znázornená na obrázku 1.

Elektronický prvok má tieto závery:

  • anóda - pozitívny záver;
  • katóda - negatívny záver;
  • kontrolná elektróda G.

Princíp činnosti tyristora

Hlavnou aplikáciou tohto typu prvku je vytvorenie výkonových tyristorových spínačov na prepínanie vysokých prúdov a ich regulácia na základe nich. Zapnutie sa vykonáva signálom prenášaným na kontrolnú elektródu. Súčasne prvok nie je úplne ovládateľný a na jeho uzavretie je potrebné uplatniť ďalšie opatrenia, ktoré zabezpečia, že napätie klesne na nulu.

Ak povieme, ako tyristor funguje jednoduchým spôsobom, potom, analogicky s diódou, môže viesť prúd iba v jednom smere, takže pri jeho pripojení musíte dodržiavať správnu polaritu . Keď je na anódu a katódu pripojené napätie, tento prvok zostane zatvorený, kým sa na regulačnú elektródu neprivedie zodpovedajúci elektrický signál. Teraz, bez ohľadu na prítomnosť alebo neprítomnosť riadiaceho signálu, nezmení svoj stav a zostane otvorený.

Podmienky uzatvárania tyristorov:

  1. Odstráňte signál z kontrolnej elektródy;
  2. Znížte napätie na katóde a anóde na nulu.

V prípade sietí striedavého prúdu nespĺňajú tieto podmienky osobitné ťažkosti. Sínusové napätie, meniace sa z jednej hodnoty amplitúdy na inú, klesá na nulu a ak v tomto okamihu nie je žiadny riadiaci signál, tyristor sa uzavrie.

V prípade použitia tyristorov v jednosmerných obvodoch na nútené prepínanie (zatváranie tyristorov) sa používa množstvo metód, najbežnejším je použitie vopred nabitého kondenzátora. K tyristorovému riadiacemu obvodu je pripojený obvod s kondenzátorom. Keď je kondenzátor pripojený k obvodu, dôjde k vybitiu do tyristora, vybíjací prúd kondenzátora bude smerovaný proti jednosmernému prúdu tyristora, čo povedie k zníženiu prúdu v obvode na nulu a tyristor sa uzavrie.

Možno si myslíte, že používanie tyristorov je neopodstatnené, nie je ľahšie používať bežný kľúč? Veľkou výhodou tyristora je to, že vám umožňuje prepínať obrovské prúdy v anódovo-katódovom obvode pomocou zanedbateľného riadiaceho signálu aplikovaného na riadiaci obvod. V tomto prípade nedochádza k iskreniu, čo je dôležité pre spoľahlivosť a bezpečnosť celého obvodu.

Zahrňovací obvod

Riadiaci obvod môže vyzerať inak, ale v najjednoduchšom prípade má tyristorový spínač na obvode tvar znázornený na obrázku 2.

K anóde je pripojená žiarovka L a pomocou prepínača K2 je k nej pripojená kladná svorka napájacieho zdroja GB. Katóda je pripojená k mínusovému výkonu.

Po napájaní spínačom K2 sa napätie batérie privedie na anódu a katódu, ale tyristor zostane zatvorený, lampa nesvieti. Aby bolo možné zapnúť lampu, je potrebné stlačiť tlačidlo K1, signál cez odpor R bude privádzaný do regulačnej elektródy, tyristorový spínač zmení svoj stav na otvorený a lampa sa rozsvieti. Odpor obmedzuje prúd privádzaný do regulačnej elektródy. Opätovné stlačenie tlačidla K1 nemá žiadny vplyv na stav obvodu.

Na zatvorenie elektronického kľúča musíte pomocou spínača K2 odpojiť obvod od zdroja napájania. Tento typ elektronických komponentov sa uzavrie av prípade poklesu napájacieho napätia na anóde na určitú hodnotu, ktorá závisí od jeho charakteristík. Takto môžete opísať, ako tyristor pracuje pre figuríny.

charakteristiky

Medzi hlavné charakteristiky patrí:

  • Maximálny povolený predný prúd je najväčšia možná hodnota prúdu otvoreného prvku;
  • Maximálny povolený spätný prúd - prúd pri maximálnom spätnom napätí;
  • Predné napätie - pokles napätia pri maximálnom prúde;
  • Reverzné napätie - najväčšia povolená hodnota napätia v uzavretom stave;
  • Spínacie napätie - najnižšie napätie, pri ktorom je udržiavaná funkčnosť elektronického zariadenia;
  • Minimálny a maximálny prúd regulačnej elektródy;
  • Maximálny povolený rozptyl energie.

Uvažované prvky sa okrem elektronických kľúčov často používajú v regulátoroch výkonu, čo vám umožňuje zmeniť napájaný výkon záťaže zmenou priemerných a efektívnych hodnôt striedavého prúdu. Veľkosť prúdu sa reguluje zmenou okamihu dodávky signálu na otvorenie tyristoru (zmenou uhla otvárania). Uhol otvárania (regulácia) je čas od začiatku polčasu do otvorenia tyristora.

Typy údajov elektronických komponentov

Existuje mnoho rôznych typov tyristorov, ale najbežnejšie okrem tých, ktoré sme skúmali vyššie, sú tieto:

  • dynistor - prvok, ktorého prepínanie nastane, keď sa dosiahne určitá hodnota napätia privádzaného medzi anódou a katódou;
  • triak;
  • opto-tyristor, ktorého spínanie sa vykonáva pomocou svetelného signálu.

triaky

Chcel by som sa podrobnejšie venovať triakom. Ako bolo uvedené vyššie, tyristory môžu viesť prúd iba v jednom smere, takže keď sú nainštalované v obvode so striedavým prúdom, tento obvod reguluje jeden polovičný cyklus sieťového napätia. Na reguláciu oboch polperiód je potrebné nainštalovať ďalší tyristorový protiprúd paralelne alebo použiť špeciálne obvody pomocou výkonných diód alebo diódových mostíkov. To všetko komplikuje obvod, takže je ťažkopádne a nespoľahlivé.

V týchto prípadoch bol vynájdený triak. Porozprávajme sa o ňom a o princípe práce pre figuríny. Hlavný rozdiel medzi triakmi od vyššie uvedených prvkov je schopnosť prejsť prúd v oboch smeroch. V skutočnosti sú to dva tyristory so spoločným ovládaním, ktoré sú pripojené protiľahlo (Obr. 3 A).

Grafický symbol pre tento elektronický komponent je znázornený na obr. 3 V. Je potrebné poznamenať, že nebude správne volať anódy a katódy silových vodičov, pretože prúd sa môže viesť akýmkoľvek smerom, preto sú označené T1 a T2. Regulačná elektróda je označená ako G. Na otvorenie triaka je potrebné na zodpovedajúci výstup priviesť riadiaci signál. Podmienky pre triak z jedného stavu do druhého a naopak v AC sieťach sa nelíšia od vyššie uvedených metód riadenia.

Tento typ elektronických komponentov sa používa vo výrobnom sektore, domácich spotrebičoch a elektrickom náradí na plynulú reguláciu prúdu. Jedná sa o riadenie elektrických motorov, vykurovacích telies, nabíjačiek.

Na záver by som rád povedal, že tak tyristory, ako aj triaky, ktoré dochádzajú významnými prúdmi, majú veľmi skromné ​​veľkosti, zatiaľ čo v ich prípade sa uvoľňuje značná tepelná energia. Jednoducho povedané, sú veľmi horúce, a preto sa na ochranu prvkov pred prehriatím a tepelným poškodením používa chladič, ktorým je v najjednoduchšom prípade hliníkový radiátor.

Kategórie:

Technológie