Spôsoby a obvody na riadenie tyristora alebo triaku. Čo je to tyristor a ako funguje? Kde sa používajú tyristory?

Tyristor je elektronická súčiastka vyrobená z polovodičových materiálov, môže pozostávať z troch alebo viacerých p-n prechodov a má dva stabilné stavy: uzavretý (nízka vodivosť), otvorený (vysoká vodivosť).

Toto je suchá formulácia, ktorá je pre tých, ktorí práve začínajú majster elektrotechniky Uh, nehovorí to absolútne nič. Pozrime sa na princíp fungovania tejto elektronickej súčiastky pre bežných ľudí, takpovediac pre figuríny, a kde sa dá použiť. V podstate je to elektronický ekvivalent prepínačov, ktoré používate každý deň.

Existuje mnoho typov týchto prvkov s rôznymi vlastnosťami a rôznymi aplikáciami. Zvážte obyčajný jednooperačný tyristor.

Spôsob označenia na diagramoch je znázornený na obrázku 1.

Elektronický prvok má nasledujúce závery:

kladná svorka anódy;
katódový záporný terminál;
riadiaca elektróda G.

Princíp činnosti tyristora

Hlavnou aplikáciou tohto typu prvkov je vytvorenie na ich báze výkonových tyristorových spínačov na spínanie vysokých prúdov a ich reguláciu. Zapnutie sa vykonáva signálom prenášaným na riadiacu elektródu. V tomto prípade nie je prvok plne ovládateľný a na jeho uzavretie je potrebné použiť dodatočné opatrenia, ktoré zabezpečia pokles napätia na nulu.

Ak hovoríme o tom, ako funguje tyristor jednoducho, potom analogicky s diódou môže viesť prúd iba v jednom smere, takže pri jeho pripájaní potrebujete dodržujte správnu polaritu. Keď sa na anódu a katódu privedie napätie, tento prvok zostane zatvorený, kým sa na riadiacu elektródu neprivedie príslušný elektrický signál. Teraz, bez ohľadu na prítomnosť alebo neprítomnosť riadiaceho signálu, nezmení svoj stav a zostane otvorený.

Podmienky zatváranie tyristora:

Odstráňte signál z riadiacej elektródy;
Znížte napätie na katóde a anóde na nulu.

Pre AC siete nespôsobuje splnenie týchto podmienok žiadne zvláštne ťažkosti. Sínusové napätie, ktoré sa mení z jednej hodnoty amplitúdy na druhú, klesá na nulovú hodnotu, a ak v tomto okamihu neexistuje žiadny riadiaci signál, tyristor sa zatvorí.

V prípade použitia tyristorov v obvodoch s jednosmerným prúdom sa používa množstvo metód pre nútenú komutáciu (zatváranie tyristora), najbežnejšie je použitie kondenzátora, ktorý bol vopred nabitý. Obvod s kondenzátorom je pripojený k riadiacemu obvodu tyristora. Keď je do obvodu zapojený kondenzátor, na tyristore dôjde k výboju, vybíjací prúd kondenzátora bude smerovať opačne k doprednému prúdu tyristora, čo povedie k zníženiu prúdu v obvode na nulu a tyristor sa uzavrie.

Možno si myslíte, že použitie tyristorov je neopodstatnené, nie je jednoduchšie použiť bežný spínač? Obrovskou výhodou tyristora je, že umožňuje spínať obrovské prúdy v obvode anóda-katóda pomocou zanedbateľného riadiaceho signálu dodávaného do riadiaceho obvodu. V tomto prípade nedochádza k iskreniu, čo je dôležité pre spoľahlivosť a bezpečnosť celého okruhu.

Schéma zapojenia

Riadiaci obvod môže vyzerať inak, ale v najjednoduchšom prípade spínací obvod tyristorového spínača vyzerá ako na obrázku 2.

Na anóde je pripevnená žiarovka L a spínač K2 spája kladný pól zdroja energie G. B. Katóda je pripojená k zápornému pólu napájacieho zdroja.

Po privedení napájania spínačom K2 sa na anódu a katódu privedie napätie batérie, ale tyristor zostane zatvorený a svetlo sa nerozsvieti. Aby ste zapli lampu, musíte stlačiť tlačidlo K1, signál cez odpor R bude odoslaný do riadiacej elektródy, tyristorový spínač zmení svoj stav na otvorený a lampa sa rozsvieti. Odpor obmedzuje prúd privádzaný do riadiacej elektródy. Opätovné stlačenie tlačidla K1 nemá žiadny vplyv na stav obvodu.

Na zatvorenie elektronického kľúča je potrebné odpojiť obvod od zdroja napájania pomocou spínača K2. Tento typ elektronického komponentu sa vypne, ak napájacie napätie na anóde klesne na určitú hodnotu, ktorá závisí od jeho charakteristík. Takto môžete opísať, ako funguje tyristor pre figuríny.

Charakteristika

Medzi hlavné charakteristiky patria nasledujúce:

Uvažované prvky sa okrem elektronických kľúčov často používajú v regulátoroch výkonu, ktoré umožňujú meniť výkon dodávaný do záťaže zmenou priemerných a efektívnych hodnôt striedavého prúdu. Aktuálna hodnota sa reguluje zmenou momentu, v ktorom sa otvárací signál privádza do tyristora (zmenou uhla otvorenia). Uhol otvorenia (regulácie) je čas od začiatku polcyklu do okamihu otvorenia tyristora.

Typy údajov elektronických komponentov

Je ich pomerne dosť rôzne druhy tyristory, ale najbežnejšie, okrem tých, o ktorých sme hovorili vyššie, sú tieto:

dinistorový prvok, ktorého spínanie nastáva pri dosiahnutí určitej hodnoty napätia medzi anódou a katódou;
triak;
optotyristor, ktorého spínanie sa uskutočňuje svetelným signálom.

triaky

Chcel by som sa podrobnejšie venovať triakom. Ako už bolo spomenuté, tyristory môžu viesť prúd iba v jednom smere, preto, keď sú inštalované v obvode striedavého prúdu, takýto obvod reguluje jeden polcyklus sieťového napätia. Na reguláciu oboch polcyklov je potrebné inštalovať ďalší tyristor back-to-back alebo použiť špeciálne obvody využívajúce výkonné diódy alebo diódové mostíky. To všetko komplikuje schému, čo ju robí ťažkopádnou a nespoľahlivou.

Práve pre takéto prípady bol vynájdený triak. Povedzme si o tom a princípe fungovania pre figuríny. Hlavný rozdiel medzi triakmi z prvkov diskutovaných vyššie spočíva v schopnosti prechádzať prúdom v oboch smeroch. V podstate ide o dva tyristory so spoločným riadením, zapojené chrbtom k sebe (obrázok 3 A).

Grafický symbol pre tento elektronický komponent je znázornený na obr. 3 V. Treba poznamenať, že nebude správne nazývať napájacie svorky anódou a katódou, pretože prúd môže byť vedený v akomkoľvek smere, preto sú označené ako T1 a T2. Riadiaca elektróda je označená G. Na otvorenie triaku je potrebné priviesť riadiaci signál na príslušný výstup. Podmienky prechodu triaku z jedného stavu do druhého a späť v sieťach AC sa nelíšia od vyššie diskutovaných spôsobov riadenia.

Tento typ elektronických komponentov sa používa v výrobného sektora, domáce spotrebiče a elektrické náradie pre plynulé ovládanie prúdu. Ide o ovládanie elektromotorov, vykurovacích telies, nabíjačiek.

Na záver by som chcel povedať, že tak tyristory, ako aj triaky, pri spínaní významných prúdov, majú veľmi skromné veľkosti, pričom na ich tele sa uvoľňuje významná tepelná energia. Jednoducho povedané, sú veľmi horúce, takže na ochranu prvkov pred prehriatím a tepelným rozpadom používajú chladič, ktorým je v najjednoduchšom prípade hliníkový radiátor.

V diagramoch a technickej dokumentácii sa často používajú rôzne pojmy a symboly, ale nie všetci začínajúci elektrikári poznajú ich význam. Navrhujeme diskutovať o tom, aké sú výkonové tyristory na zváranie, ich prevádzkové princípy, vlastnosti a označenia týchto zariadení.

Čo je to tyristor a ich typy

Mnohí videli tyristory v girlande „Running Fire“; toto je najjednoduchší príklad opísaného zariadenia a jeho fungovania. Kremíkový usmerňovač alebo tyristor je veľmi podobný tranzistoru. Ide o viacvrstvové polovodičové zariadenie, ktorého hlavným materiálom je kremík, najčastejšie v plastové puzdro. Vzhľadom na to, že jeho princíp činnosti je veľmi podobný usmerňovacej dióde (usmerňovacie zariadenia striedavého prúdu alebo dinistor), označenie na diagramoch je často rovnaké - považuje sa to za analóg usmerňovača.

Foto – Schéma bežiacej požiarnej girlandy

Existujú:

Vypínacie tyristory ABB (GTO),
štandard SEMIKRON,
silná lavína typu TL-171,
optočleny (napríklad TO 142-12,5-600 alebo modul MTOTO 80),
symetrický TS-106-10,
nízkofrekvenčné MTT,
triak BTA 16-600B alebo VT pre práčky,
frekvencia TBC,
cize TPS 08,
TYN 208.

Zároveň sa však tranzistory typu IGBT alebo IGCT používajú pre vysokonapäťové zariadenia (pece, obrábacie stroje a inú priemyselnú automatizáciu).

Foto – Tyristor

Ale na rozdiel od diódy, ktorá je dvojvrstvovým (PN) tranzistorom (PNP, NPN), tyristor pozostáva zo štyroch vrstiev (PNPN) a toto polovodičové zariadenie obsahuje tri p-n prechody. V tomto prípade sú diódové usmerňovače menej účinné. Dobre to demonštruje riadiaci obvod tyristora, ako aj referenčná kniha pre elektrikárov (napríklad v knižnici si môžete zadarmo prečítať knihu od autora Zamyatin).

Tyristor je jednosmerný striedavý menič, čo znamená, že vedie prúd iba v jednom smere, ale na rozdiel od diódy môže zariadenie fungovať ako spínač s otvoreným obvodom alebo ako usmerňovacia dióda DC. Inými slovami, polovodičové tyristory môžu pracovať iba v spínacom režime a nemôžu byť použité ako zosilňovacie zariadenia. Kľúč na tyristore nie je schopný samostatne prejsť do zatvorenej polohy.

Kremíkový riadený usmerňovač je jedným z niekoľkých výkonových polovodičových zariadení, spolu s triakmi, AC diódami a unijunkčnými tranzistormi, ktoré dokážu veľmi rýchlo prepínať z jedného režimu do druhého. Takýto tyristor sa nazýva vysokorýchlostný. Veľkú rolu tu samozrejme zohráva trieda zariadenia.

Aplikácia tyristora

Účel tyristorov môže byť veľmi odlišný, napríklad domáci zvárací invertor využívajúci tyristory, nabíjačka do auta (tyristor v napájacom zdroji) a dokonca aj generátor sú veľmi obľúbené. Vzhľadom na to, že samotné zariadenie dokáže prenášať nízkofrekvenčné aj vysokofrekvenčné záťaže, je možné ho použiť aj pre transformátor pre zváracie stroje (ich mostík využíva práve tieto časti). Na riadenie činnosti dielu je v tomto prípade potrebný regulátor napätia na tyristore.

Foto - použitie tyristora namiesto LATR

Nezabudnite na tyristor zapaľovania pre motocykle.

Popis konštrukcie a princíp činnosti

Tyristor sa skladá z troch častí: „Anóda“, „Katóda“ a „Vstup“, pozostávajúce z troch p-n prechodov, ktoré môžu prepínať medzi polohami „ON“ a „OFF“ pri veľmi vysokej rýchlosti. Zároveň ho však možno zapnúť aj z polohy „ON“ na rôzne doby trvania, t. j. na niekoľko polcyklov, aby sa do záťaže dodalo určité množstvo energie. Činnosť tyristora sa dá lepšie vysvetliť predpokladom, že bude pozostávať z dvoch tranzistorov spojených navzájom, ako je pár komplementárnych regeneračných spínačov.

Najjednoduchšie mikroobvody demonštrujú dva tranzistory, ktoré sú kombinované tak, že kolektorový prúd po príkaze „Štart“ tečie do kanálov NPN tranzistora TR 2 priamo do PNP tranzistora TR 1. V tomto čase prúd z TR 1 ústi do kanálov do pätiek TR 2. Tieto dva prepojené tranzistory sú usporiadané tak, že báza-emitor prijíma prúd z kolektora-emitora druhého tranzistora. To si vyžaduje paralelné umiestnenie.

Foto – Tyristor KU221IM

Napriek všetkým bezpečnostným opatreniam sa tyristor môže nedobrovoľne presunúť z jednej polohy do druhej. K tomu dochádza v dôsledku prudkého skoku v prúde, teplotných zmien a iných rôznych faktorov. Preto predtým, ako si kúpite tyristor KU202N, T122 25, T 160, T 10 10, musíte ho nielen skontrolovať testerom (krúžkom), ale tiež sa oboznámiť s prevádzkovými parametrami.

Typické charakteristiky prúdového napätia tyristora

Ak chcete začať diskutovať o tejto zložitej téme, pozrite sa na diagram charakteristík prúdového napätia tyristora:

Foto - charakteristika prúdovo-napäťovej charakteristiky tyristora

Segment medzi 0 a (V®,IL) plne zodpovedá priamemu uzamknutiu zariadenia;
V sekcii Vvo je tyristor v polohe „ON“;
Segment medzi zónami (Vvo, IL) a (Vн,In) je prechodová poloha v zapnutom stave tyristora. Práve v tejto oblasti dochádza k takzvanému dinistor efektu;
Body (Vн,In) zase ukazujú na grafe priame otvorenie zariadenia;
Body 0 a Vbr sú úseky, kde je tyristor vypnutý;
Nasleduje segment Vbr - označuje reverzný režim členenia.

Prirodzene, moderné vysokofrekvenčné rádiové komponenty v obvode môžu ovplyvniť charakteristiky prúdového napätia nepodstatným spôsobom (chladiče, odpory, relé). Tiež symetrické fototyristory, SMD zenerove diódy, optotyristory, triódy, optočleny, optoelektronické a iné moduly môžu mať rôzne charakteristiky prúdového napätia.

Foto - prúdovo-napäťová charakteristika tyristora

Okrem toho upozorňujeme na skutočnosť, že v tomto prípade sa ochrana zariadenia vykonáva na vstupe záťaže.

Kontrola tyristora

Pred zakúpením zariadenia musíte vedieť, ako otestovať tyristor pomocou multimetra. Meracie zariadenie je možné pripojiť len k testeru tzv. Schéma, podľa ktorej je možné takéto zariadenie zostaviť, je uvedená nižšie:

Foto – tester tyristorov

Podľa popisu je potrebné priviesť kladné napätie na anódu a záporné napätie na katódu. Je veľmi dôležité použiť hodnotu, ktorá sa zhoduje s rozlíšením tyristora. Na výkrese sú rezistory s menovitým napätím 9 až 12 voltov, čo znamená, že napätie testera je o niečo vyššie ako na tyristore. Po zostavení zariadenia môžete začať kontrolovať usmerňovač. Na zapnutie je potrebné stlačiť tlačidlo, ktoré vysiela pulzné signály.

Testovanie tyristora je veľmi jednoduché, tlačidlo krátko vyšle do riadiacej elektródy otvárací signál (kladný vzhľadom na katódu). Potom, ak sa rozsvietia kontrolky na tyristore, zariadenie sa považuje za nefunkčné, ale výkonné zariadenia nie vždy reagujú okamžite po príchode záťaže.

Foto - testovací obvod pre tyristory

Okrem kontroly zariadenia sa odporúča použiť aj špeciálne ovládače alebo riadiacu jednotku pre tyristory a triaky OWEN BOOST alebo iné značky, funguje približne rovnako ako regulátor výkonu na tyristore. Hlavným rozdielom je širší rozsah napätí.

Video: princíp činnosti tyristora

technické údaje

Uvažujme Technické špecifikácie tyristor série KU 202e. Táto séria predstavuje domáce nízkoenergetické zariadenia, ktorých hlavné použitie je obmedzené na domáce spotrebiče: používa sa na prevádzku elektrických pecí, ohrievačov atď.

Na obrázku nižšie je znázornený pinout a hlavné časti tyristora.

Foto – ku 202

Nastavte spätné napätie v zapnutom stave (max) 100 V
Uzavreté napätie 100V
Impulz v otvorenej polohe – 30 A
Opakovaný impulz v otvorenej polohe 10 A
Stredné napätie<=1,5 В
Napätie bez odblokovania >=0,2 V
Nastavte prúd do otvorenej polohy<=4 мА
Reverzný prúd<=4 мА
Konštantný typ odblokovacieho prúdu<=200 мА
Nastavte konštantné napätie<=7 В
Načas<=10 мкс
Čas vypnutia<=100 мкс

Zariadenie sa zapne v priebehu mikrosekúnd. Ak potrebujete vymeniť popísané zariadenie, obráťte sa na predajného konzultanta v elektropredajni - bude si môcť vybrať analóg podľa schémy.

Foto – tyristor Ku202n

Cena tyristora závisí od jeho značky a vlastností. Odporúčame kupovať domáce zariadenia - sú odolnejšie a cenovo dostupné. Na spontánnych trhoch si môžete kúpiť vysokokvalitný výkonný prevodník až za sto rubľov.

Príchod štvorvrstvových p-n-p-n polovodičových prvkov urobil skutočný prielom vo výkonovej elektronike. Takéto zariadenia sa nazývajú „tyristory“. Silikónom riadené brány sú najbežnejšou rodinou tyristorov.

Tento typ polovodičových zariadení má nasledujúcu štruktúru:

Ako vidíme z blokovej schémy, tyristor má tri vývody - katódu, riadiacu elektródu a anódu. Anóda a katóda sa pripájajú na silové obvody a riadiaca elektróda je pripojená k riadiacemu systému (slaboprúdové siete) pre riadené otváranie tyristora.

Na schémach zapojenia má tyristor nasledujúce označenie:

Charakteristiky prúdového napätia sú uvedené nižšie:

Pozrime sa bližšie na túto charakteristiku.

Reverzná charakteristická vetva

V treťom kvadrante sú charakteristiky diód a tyristorov rovnaké. Ak sa na anódu voči katóde aplikuje záporný potenciál, potom sa na J 1 a J 3 privedie spätné napätie a na J 2 sa privedie jednosmerné napätie, čo spôsobí tok spätného prúdu (je veľmi malý , zvyčajne niekoľko miliampérov). Keď sa toto napätie zvýši na takzvané prierazné napätie, dôjde k lavínovému zvýšeniu prúdu medzi J1 a J3. V tomto prípade, ak tento prúd nie je obmedzený, dôjde k poruche spojenia s následným zlyhaním tyristora. Pri spätných napätiach, ktoré nepresahujú prierazné napätie, sa tyristor bude správať ako rezistor s vysokým odporom.

Zóna nízkej vodivosti

V tejto zóne je opak pravdou. Katódový potenciál bude negatívny vzhľadom na anódový potenciál. Preto sa na J1 a J3 použije jednosmerné napätie a na J2 sa použije spätné napätie. Výsledkom bude veľmi malý anódový prúd.

Zóna vysokej vodivosti

Ak napätie v anódovo-katódovej časti dosiahne hodnotu, takzvané spínacie napätie, potom dôjde k lavínovému rozpadu prechodu J2 a prejdeniu tyristora do stavu vysokej vodivosti. V tomto prípade sa Ua zníži z niekoľkých stoviek na 1 - 2 volty. Závisí to od typu tyristora. V zóne vysokej vodivosti bude prúd pretekajúci anódou závisieť od zaťaženia vonkajšieho prvku, čo umožňuje považovať ho v tejto zóne za uzavretý spínač.

Ak prechádzate prúdom cez riadiacu elektródu, spínacie napätie tyristora sa zníži. Priamo závisí od prúdu riadiacej elektródy a keď je jeho hodnota dostatočne veľká, prakticky sa rovná nule. Pri výbere tyristora na prevádzku v obvode sa volí tak, aby spätné a dopredné napätie neprekročilo menovité hodnoty prierazného a spínacieho napätia. Ak je ťažké splniť tieto podmienky alebo existuje veľký rozptyl v parametroch prvkov (napríklad je potrebný tyristor 6300 V a jeho najbližšie hodnoty sú 1200 V), niekedy je zapnutie prvkov použité.

V správnom čase pomocou impulzu na riadiacu elektródu môžete preniesť tyristor z uzavretého stavu do zóny vysokej vodivosti. Prúd UE musí byť spravidla vyšší ako minimálny otvárací prúd a je asi 20-200 mA.

Keď anódový prúd dosiahne určitú hodnotu, pri ktorej nie je možné vypnúť tyristor (spínací prúd), riadiaci impulz môže byť odstránený. Teraz sa tyristor môže vrátiť do vypnutého stavu iba znížením prúdu pod prídržný prúd alebo privedením napätia s obrátenou polaritou.

Video prevádzky a grafy prechodných procesov

Obsah:

Objav vlastností polovodičových prechodov možno právom označiť za jeden z najdôležitejších v dvadsiatom storočí. V dôsledku toho sa objavili prvé polovodičové zariadenia - diódy a tranzistory. Rovnako ako schémy, v ktorých sa používajú. Jedným z takýchto obvodov je spojenie dvoch bipolárnych tranzistorov opačných typov - p-n-p c n-p-n. Tento obvod je znázornený nižšie na obrázku (b). Ilustruje, čo je tyristor a princíp jeho činnosti. Obsahuje pozitívnu spätnú väzbu. Výsledkom je, že každý tranzistor zvyšuje zosilňovacie vlastnosti druhého tranzistora.

Tranzistorový ekvivalent

V tomto prípade sa akákoľvek zmena vodivosti tranzistorov v akomkoľvek smere zväčšuje ako lavína a končí v niektorom z hraničných stavov. Sú buď zamknuté alebo odomknuté. Tento efekt sa nazýva spúšťanie. A ako sa mikroelektronika vyvíjala, oba tranzistory boli v roku 1958 kombinované na rovnakom substráte, čím sa zovšeobecnili prechody s rovnakým názvom. Výsledkom bolo nové polovodičové zariadenie nazývané tyristor. Princíp činnosti tyristora je založený na interakcii dvoch tranzistorov. V dôsledku kombinovania prechodov má rovnaký počet pinov ako tranzistor (a).

Na diagrame je riadiaca elektróda základňou tranzistorovej štruktúry n-p-n. Je to základný prúd tranzistora, ktorý mení vodivosť medzi jeho kolektorom a emitorom. Ale kontrola sa dá vykonávať aj na zákl p-n-p tranzistor. Toto je zariadenie tyristora. Výber riadiacej elektródy je určený jej vlastnosťami vrátane vykonávaných úloh. Niektoré z nich napríklad nepoužívajú vôbec žiadne riadiace signály. Prečo teda používať riadiace elektródy...

Dinistor

Ide o úlohy, kde sa používajú dvojelektródové varianty tyristorov - dinistorov. Obsahujú odpory pripojené k emitoru a báze každého tranzistora. Ďalej na diagrame sú to R1 a R3. Pre každé elektronické zariadenie existujú obmedzenia týkajúce sa množstva použitého napätia. Spomínané odpory teda do určitej hodnoty držia každý z tranzistorov v zablokovanom stave. Ale s ďalším zvýšením napätia sa cez spoje kolektor-emitor objavia zvodové prúdy.

Sú zachytené pozitívnou spätnou väzbou a oba tranzistory, teda dinistor, sú odblokované. Pre tých, ktorí chcú experimentovať, je nižšie uvedený obrázok s diagramom a hodnotami komponentov. Môžete ho zostaviť a skontrolovať jeho pracovné vlastnosti. Venujme pozornosť odporu R2, ktorý sa líši výberom požadovanej hodnoty. Dopĺňa zvodový efekt a teda spúšťacie napätie. Dinistor je teda tyristor, ktorého princíp činnosti je určený veľkosťou napájacieho napätia. Ak je relatívne veľký, zapne sa. Prirodzene, zaujímavé je aj vedieť ho vypnúť.

Ťažkosti pri vypínaní

Vypnutie tyristorov bolo, ako sa hovorí, náročné. Z tohto dôvodu boli typy tyristorov pomerne dlho obmedzené iba na dve vyššie uvedené štruktúry. Až do polovice deväťdesiatych rokov dvadsiateho storočia sa používali iba tieto dva typy tyristorov. Faktom je, že vypnutie tyristora môže nastať iba vtedy, keď je jeden z tranzistorov vypnutý. A na určitý čas. Je určená rýchlosťou miznutia nábojov zodpovedajúcich hradlovému prechodu. Najspoľahlivejším spôsobom, ako „pribiť“ tieto náboje, je úplne vypnúť prúd pretekajúci tyristorom.

Väčšina z nich funguje týmto spôsobom. Nie na jednosmerný prúd, ale na usmernený prúd, zodpovedajúci napätiu bez filtrovania. Zmení sa z nuly na hodnotu amplitúdy a potom opäť klesne na nulu. A tak ďalej, podľa frekvencie striedavého napätia, ktoré sa usmerňuje. V danom momente medzi nulovými hodnotami napätia sa odošle signál do riadiacej elektródy a tyristor sa odblokuje. A keď napätie prejde nulou, opäť sa zablokuje.

Na jeho vypnutie pri konštantnom napätí a prúde, pri ktorom nie je žiadna nulová hodnota, je potrebný bočník, ktorý funguje určitý čas. Vo svojej najjednoduchšej forme je to buď tlačidlo spojené s anódou a katódou, alebo zapojené do série. Ak je zariadenie odblokované, je na ňom zvyškové napätie. Stlačením tlačidla sa vynuluje a prúd cez neho sa zastaví. Ak však tlačidlo neobsahuje špeciálne zariadenie a jeho kontakty sa otvoria, tyristor sa určite znova zapne.

Toto zariadenie by mal byť kondenzátor zapojený paralelne s tyristorom. Obmedzuje rýchlosť nárastu napätia v zariadení. Tento parameter je najviac poľutovaniahodný pri použití týchto polovodičových zariadení, pretože sa zníži prevádzková frekvencia, s ktorou je tyristor schopný spínať záťaž, a teda aj spínaný výkon. Tento jav sa vyskytuje v dôsledku vnútorných kapacít charakteristických pre každý z modelov týchto polovodičových zariadení.

Konštrukcia akéhokoľvek polovodičového zariadenia nevyhnutne tvorí skupinu kondenzátorov. Čím rýchlejšie sa napätie zvyšuje, tým väčšie sú prúdy, ktoré ich nabíjajú. Okrem toho sa vyskytujú vo všetkých elektródach. Ak takýto prúd v riadiacej elektróde prekročí určitú prahovú hodnotu, tyristor sa zapne. Preto je parameter dU/dt uvedený pre všetky modely.

Vypnutie tyristora v dôsledku prechodu napájacieho napätia cez nulu sa nazýva prirodzené. Zostávajúce možnosti vypnutia sa nazývajú nútené alebo umelé.

Rozmanitosť modelového radu

Tieto možnosti spínania zvyšujú zložitosť tyristorových spínačov a znižujú ich spoľahlivosť. Vývoj tyristorovej odrody sa však ukázal ako veľmi plodný.

V súčasnosti je zvládnutá priemyselná výroba veľkého počtu odrôd tyristorov. Ich oblasťou použitia nie sú len výkonné silové obvody (v ktorých sú uzamykateľné resp dióda-tyristor, triak), ale aj riadiace obvody (dinistor, optotyristor). Tyristor na diagrame je znázornený nižšie.

Medzi nimi sú modely, ktorých prevádzkové napätia a prúdy sú najvyššie zo všetkých polovodičových zariadení. Keďže priemyselné napájanie je nemysliteľné bez transformátorov, úloha tyristorov v jeho ďalšom vývoji je zásadná. Uzamykateľné vysokofrekvenčné modely v meničoch zabezpečujú generovanie striedavého napätia. Navyše jeho hodnota môže dosiahnuť 10 kV s frekvenciou 10 kilohertzov pri prúdovej sile 10 kA. Rozmery transformátorov sú niekoľkokrát zmenšené.

Vypínateľný tyristor sa zapína a vypína výlučne ovplyvňovaním riadiacej elektródy špeciálnymi signálmi. Polarita zodpovedá špecifickej štruktúre tohto elektronického zariadenia. Toto je jedna z najjednoduchších odrôd, označovaná ako GTO. Okrem toho sa používajú zložitejšie vypínacie tyristory so zabudovanými riadiacimi štruktúrami. Tieto modely sa nazývajú GCT a tiež IGCT. Použitie tranzistorov s efektom poľa v týchto štruktúrach klasifikuje vypínacie tyristory ako zariadenia rodiny MCT.

Snažili sme sa, aby naša recenzia bola informatívna nielen pre čitateľných návštevníkov našej stránky, ale aj pre machrov. Teraz, keď sme oboznámení s tým, ako funguje tyristor, môžeme tieto poznatky prakticky využiť. Napríklad pri jednoduchých opravách domácich elektrospotrebičov. Hlavná vec je, že keď sa necháte unášať svojou prácou, nezabudnite na bezpečnostné opatrenia!