Tiristorski modul koristi multimetar za razlikovanje tri elektrode tiristora
SilicON Controlled Rectifier, SCR se razvio u veliku porodicu otkako je izašao 1950-ih, a njegovi glavni članovi uključuju jednosmjerne tiristore, dvosmjerne tiristore, tiristore kontrolirane svjetlom, tiristore obrnutog vođenja, tiristore za isključivanje, brze tiristore itd. čekaj. Danas svi koriste jednosmjerni tiristor, koji ljudi često nazivaju običnim tiristorom. Sastoji se od četiri sloja poluprovodničkih materijala, sa tri PN spoja i tri vanjske elektrode: elektroda izvučena iz prvog sloja poluprovodnika P-tipa naziva se anoda A. , elektroda izvučena iz trećeg sloja poluprovodnika P-tipa je naziva se kontrolna elektroda G, a elektroda izvučena iz četvrtog sloja N-tipa poluprovodnika naziva se katoda K. Iz simbola kola tiristora se može vidjeti da je to jednosmjerni provodni uređaj poput diode, a ključ je da ima dodatnu kontrolnu elektrodu G, zbog čega ima potpuno drugačije radne karakteristike od diode.
Tri elektrode tiristora mogu se razlikovati pomoću multimetra
Tri elektrode običnih tiristora mogu se izmjeriti sa R×100 zupčanikom multimetra. Kao što svi znamo, između tiristora G i K postoji pN spoj (slika 2(a)), koji je ekvivalentan diodi, G je pozitivan pol, a K negativni pol. Stoga, prema metodi ispitivanja diode, pronađite dva od tri pola. Jedan pol, izmjerite njegov otpor naprijed i nazad, otpor je mali, crna olovka multimetra je spojena na kontrolni pol G, crvena olovka je spojena na katodu K, a preostala je anoda A. Za testiranje da li je tiristor dobar ili loš, možete koristiti upravo demonstrirano kolo nastavne ploče (slika 3). Kada je priključeno napajanje SB, sijalica je dobra ako svetli, a loša ako ne svetli.
Kako prepoznati tri pola silikonskog kontroliranog ispravljača
Metoda identifikacije tri pola tiristora je vrlo jednostavna. Prema principu pN spoja, samo pomoću multimetra izmjerite vrijednost otpora između tri pola.
Otpor naprijed i nazad između anode i katode je veći od nekoliko stotina hiljada oma, a otpor naprijed i nazad između anode i kontrolne elektrode je veći od nekoliko stotina hiljada oma (postoje dva pN spoja između njih, a smjer Naprotiv, tako da pozitivni i negativni smjer anode i kontrolnog pola nisu povezani).
Između kontrolne elektrode i katode postoji pN spoj, tako da je njegov otpor naprijed u rasponu od nekoliko oma do stotina oma, a povratni otpor je veći od otpora naprijed. Međutim, karakteristike diode kontrolnog pola nisu idealne. Obrnuti smjer nije potpuno blokiran i može proći relativno velika struja. Stoga je ponekad izmjereni povratni otpor kontrolnog pola relativno mali, što ne znači da karakteristike upravljačkog pola nisu dobre. . Osim toga, prilikom mjerenja otpora kontrolnog pola naprijed i nazad, multimetar treba postaviti u blok R*10 ili R*1 kako bi se spriječio obrnuti slom kontrolnog pola kada je napon previsok.
Ako se izmjeri da su katoda i anoda komponente kratko spojene, ili su anoda i upravljački pol kratko spojeni, ili su kontrolni pol i katoda kratko spojeni obrnuto, ili kontrolni pol i katode su otvorenog spoja, to znači da je komponenta oštećena.
Tiristor je skraćenica od silicijum kontrolisanog ispravljačkog elementa, koji je poluprovodnički uređaj velike snage sa četvoroslojnom strukturom od tri pN spoja. Zapravo, funkcija tiristora nije samo ispravljanje, već se može koristiti i kao ne-prekidač za brzo uključivanje ili isključivanje strujnog kruga, ostvarivanje inverzije jednosmjerne struje u naizmjeničnu struju i promjenu izmjenične struje jedne frekvencije. u drugu frekvenciju AC, itd. SCR, kao i drugi poluvodički uređaji, imaju prednosti male veličine, visoke efikasnosti, dobre stabilnosti i pouzdanog rada. Njegov izgled je poluvodičku tehnologiju iz oblasti slabe električne energije doveo u oblast jake, te je postao komponenta koja se revno koristi u industriji, poljoprivredi, transportu, vojnim naučnim istraživanjima, kao i komercijalnim i civilnim električnim aparatima.
Struktura i karakteristike tiristora
Tiristor ima tri elektrode - anodu (A), katodu (C) i kapiju (G). Ima matricu sa četvoroslojnom strukturom koja se sastoji od preklapajućih vodiča p-tipa i n-tipa vodiča, a ukupno su tri pN spoja. Dijagram njegove strukture i simboli.
Tiristori su po strukturi vrlo različiti od silikonskih ispravljačkih dioda sa samo jednim pN spojem. Četvoroslojna struktura tiristora i referenca kontrolnog pola postavili su temelje za njegove odlične karakteristike upravljanja "kontrolisanje velikog sa malim". Kada se koristi silikonski kontrolirani ispravljač, sve dok se mala struja ili napon primjenjuje na kontrolni pol, može se kontrolirati velika anodna struja ili napon. Trenutno se proizvode tiristorski elementi sa strujnim kapacitetom od nekoliko stotina ampera ili čak hiljada ampera. Generalno, tiristor ispod 5 ampera naziva se tiristor male snage, a tiristor iznad 50 ampera se naziva tiristor velike snage.
Zašto tiristor ima upravljivost "kontrolisanja velikog sa malim"? U nastavku koristimo grafikon-27 da ukratko analiziramo princip rada tiristora.
Prije svega, možemo vidjeti da su prvi, drugi i treći sloj sa katode tranzistor tipa NpN, dok drugi, treći i četvrti sloj čine drugi tranzistor pNp tipa. Među njima, drugi i treći sloj dijele dvije cijevi koje se preklapaju. Na ovaj način se može nacrtati ekvivalentna dijagrama kola -27(C) za analizu. Kada se napon Ea primeni između anode i katode, a pozitivan okidač signal se unese između kontrolne elektrode G i katode C (ekvivalent baznom emiteru BG1), BG1 će generisati baznu struju Ib1, kroz Pojačani, BG1 će imati kolektorsku struju IC1 uvećanu za 1 puta. Pošto je kolektor BG1 povezan sa bazom BG2, IC1 je bazna struja Ib2 BG2. BG2 pojačava struju kolektora IC2 od 2 od Ib2 (Ib1) i šalje je nazad u bazu BG1 radi pojačanja. Ovaj ciklus se pojačava sve dok se BG1 i BG2 potpuno ne uključe. U stvari, ovaj proces je proces "okidača u letu". Za tiristor, signal okidača se dodaje kontrolnoj elektrodi, a tiristor se odmah uključuje. Vrijeme provođenja je uglavnom određeno performansama tiristora. Jednom kada se tiristor aktivira i uključi, zbog kružne povratne sprege, struja koja teče u bazu BG1 nije samo početni Ib1, već i struja pojačana za BG1 i BG2 (1* 2*Ib1), koja je mnogo veća nego Ib1, dovoljno da BG1 bude neprekidno uključen. U tom trenutku, čak i ako signal okidača nestane, tiristor ostaje uključen. Tek kada se prekine napajanje Ea ili se Ea spusti tako da struja kolektora u BG1 i BG2 bude manja od minimalne vrijednosti za održavanje provodljivosti, tiristor se može isključiti. Naravno, ako je polaritet Ea obrnut, BG1 i BG2 će biti u stanju isključenja zbog obrnutog napona. U ovom trenutku, čak i ako je ulazni signal okidača, tiristor ne može raditi. Obrnuto, Ea je povezan u pozitivnom smjeru, dok je signal okidača negativan, a tiristor se ne može uključiti. Osim toga, ako se signal okidača ne doda, a napon pozitivne anode prijeđe određenu vrijednost, tiristor će se također uključiti, ali to je već nenormalna radna situacija.
Kontrolirana karakteristika tiristora za kontrolu provodljivosti (velika struja prolazi kroz tiristor) preko signala okidača (mala struja okidača) je važna karakteristika koja ga razlikuje od običnih silikonskih ispravljačkih dioda.
Glavna upotreba tiristora u krugovima
Najosnovnija upotreba običnih tiristora je kontrolirano ispravljanje. Poznati diodni ispravljački krug pripada nekontroliranom krugu ispravljanja. Ako se dioda zamijeni tiristorom, može se formirati upravljivi krug ispravljanja, inverter, regulacija brzine, pobuda motora, beskontaktni prekidač i automatsko upravljanje. Sada crtam najjednostavniji jednofazni poluvalni upravljivi ispravljački krug [Slika 4(a)]. Za vrijeme pozitivnog poluciklusa sinusoidnog naizmjeničnog napona U2, ako nema trigger impulsa Ug ulaza na kontrolni pol VS, VS se i dalje ne može uključiti. Samo kada je U2 u pozitivnom poluciklusu i okidač impuls Ug se primjenjuje na upravljački pol, tiristor se pokreće za provođenje. Sada, nacrtajte dijagram valnog oblika [Slika 4(c) i (d)], može se vidjeti da tek kada stigne okidački impuls Ug, postoji izlazni napon UL na opterećenju RL (osenčeni dio na dijagramu valnog oblika) . Ako Ug stigne ranije, tiristor će se rano uključiti; ako Ug kasni, tiristor će se uključiti kasnije. Promjenom vremena dolaska okidačkog impulsa Ug na upravljačkom polu, može se podesiti prosječna vrijednost UL izlaznog napona na opterećenju (područje zasjenjenog dijela). U elektrotehničkoj tehnologiji, poluciklus naizmjenične struje se često postavlja kao 180 stepeni, što se naziva električni ugao. Na ovaj način, u svakom pozitivnom poluciklusu U2, električni ugao koji se doživljava od nulte vrijednosti do trenutka kada stigne okidač impulsa naziva se kontrolni ugao; električni ugao pod kojim se tiristor uključuje u svakom pozitivnom poluciklusu naziva se ugao provodljivosti θ. Očigledno, oba i θ se koriste za predstavljanje raspona uključivanja ili bloka tiristora u poluciklusu naprijed napona. Promjenom upravljačkog ugla ili ugla provodljivosti θ mijenja se srednja vrijednost UL impulsnog istosmjernog napona na opterećenju i ostvaruje se kontrolno ispravljanje.
