7. Динисторы, тиристоры, симисторы. Параметры. Вах. Область применения

Тиристором называют полупроводниковый прибор, основу которого составляет четырехслойная структура, способная переключаться из закрытого состояния в открытое и наоборот. Тиристоры предназначены для ключевого управления электрическими сигналами в режиме открыт-закрыт (управляемый диод).

Простейшим тиристором является динистор – неуправляемый переключающий диод, представляющий собой четырехслойную структуру типа p-n-p-n . Здесь, как и у других типов тиристоров, крайние n-p-n-переходы называются эмиттерными, а средний p-n-переход – коллекторным. Внутренние области структуры, лежащие между переходами, называются базами. Электрод, обеспечивающий электрическую связь с внешней n-областью, называется катодом, а с внешней p-областью – анодом.

Симиcmop — полупроводниковый прибор, который широко используется в системах, питающихся переменным напряжением. Упрощенно он может рассматриваться как управляемый выключатель. В закрытом состоянии он ведет себя как разомкнутый выключатель. Напротив, подача управляющего тока на управляющий электрод симис-тора ведет к переходу его в проводящее состояние. В это время симистор подобен замкнутому выключателю.

Параметры тиристоров:

1. Напряжение включения (Uвкл) – это такое напряжение, при котором тиристор переходит в открытое состояние.

2. Повторяющееся импульсное обратное напряжение (Uобр.max) – это напряжение, при котором наступает электрический пробой. Для большинства тиристоров Uвкл.= Uобр.max

3. Максимально допустимый прямой, средний за период ток.

4. Прямое падение напряжения на открытом тиристоре (Uпр.= 0,5÷1 В)

5. Обратный максимальный ток – это ток, обусловленный движением неосновных носителей при приложении напряжения обратной полярности.

6. Ток удержания – это анодный ток, при котором тиристор закрывается

7. Время отключения — это время в течение которого закрывается тиристор.

8. Предельная скорость нарастания анодного тока, если анодный ток будет быстро нарастать, то p-n переходы будут загружаться током неравномерно, вследствие чего будет происходить местный перегрев и тепловой пробой .

9. Предельная скорость нарастания анодного напряжения Если предельная скорость нарастания анодного напряжения будет больше паспортной, тиристор может самопроизвольно открыться от электромагнитной помехи.

10. Управляющий ток отпирания – это ток, который необходимо подать, чтобы тиристор открылся без «колена».

11. Управляющее напряжение отпирания — это напряжение, которое необходимо подать, чтобы тиристор открылся без «колена».

Часто он используется как регулятор, главным образом, когда схема питается переменным напряжением.

параметры динистора:

1. Напряжение включения (Uвкл) – это такое напряжение, при котором тиристор переходит в открытое состояние (от 10 до 2500В).;

2. Прямое падение напряжения на открытом тиристоре (Uпp = 0,5÷1В).Ток включения Iвкл;

3. Ток удержания – это анодный ток, при котором тиристор закрывается Іудерж;

4. Время отключения – это время, в течение которого закрывается тиристор Iоткл.;

5. Максимально допустимая скорость нарастания прямого напряжения (dU/dt)max;

6. Максимально допустимая скорость нарастания прямого тока (dI/dt)max;

7. Время включения t вкл;

8. Время задержки tз;

9. Управляющий ток отпирания – это ток, который необходимо подать, чтобы тиристор открылся без «колена» І у вип;

10. Управляющее напряжение отпирания – это напряжение, которое необходимо подать, чтобы тиристор открылся без «колена» U у вип.

11. Обратный максимальный ток – это ток, обусловленный движением неосновных носителей при приложении напряжения обратной полярности;

12. Максимально допустимый прямой, средний за период ток.

Динисторы применяют в регуляторах и переключателях, чувствительных к изменениям напряжений.

параметры симисторов:

Сразу заметим, что все характеристики симисторов сильно зависят от рабочей температуры p-n-p-n-структуры. Как правило, указываются два значения – при температуре 25-30 °С и на верхнем пределе рабочего диапазона. Значения параметров в промежуточных точках вычисляют по линейному закону. Для симисторных блоков производства КонтрАвт указываются значения параметров для 30 °С и 50 °С.

Сильное тепловыделение вызвано тем, что на полностью открытом симисторе в рабочем диапазоне всегда сохраняется падение напряжения около 1-2 В, независимо от тока нагрузки. На рис. 3 оно соответствует величине Uос. Таким образом, симистор всегда должен рассеивать мощность в окружающую среду. Как уже отмечалось, при токе нагрузки 40 А симистор должен рассеивать порядка 60-80 Вт, оставаясь при этом в рабочем диапазоне температур. Поэтому симистор, в отличие от реле и других электромеханических коммутационных устройств, немыслим без радиатора, тем большего, чем большую мощность он коммутирует.

Симисторы нашли широкое применение в устройствах регулирования скорости вращения электродвигателей, в системах освещения, в электронагревателях, в преобразовательных установках.

ВАХ Вольт-амперная характеристика (ВАХ) — график зависимости тока через двухполюсник от напряжения на этом двухполюснике. Вольт-амперная характеристика описывает поведение двухполюсника на постоянном токе. Чаще всего рассматривают ВАХ нелинейных элементов (степень нелинейности определяется коэффициентом нелинейности ), поскольку для линейных элементов ВАХ представляет собой прямую линию и не представляет особого интереса. Характерные примеры элементов, обладающих существенно нелинейной ВАХ: диод, динистор, стабилитрон. Для трехполюсных элементов (таких, как транзистор, тиристор или ламповый триод) часто строят семейства кривых, являющимися ВАХ для двухполюсника при так или иначе заданных параметрах на третьем выводе элемента.

Необходимо отметить, что в реальной схеме, особенно работающей с относительно высокими частотами (близкими к границам рабочего частотного диапазона) для данного устройства реальная зависимость напряжения от времени может пробегать по траекториям, весьма далеким от «идеальной» ВАХ. Чаще всего это связано с емкостью или другими инертными свойствами элемента.

Как проверить исправность симистора, тиристора, динистора

Динисторы, тиристоры, симисторы представляют собой полупроводниковые приборы четырехслойной структуры р-п-р-п. Часто при пояснении принципа работы их изображают в виде соединенных между собой, как показано на рис. 1, транзисторов разной проводимости. Как видно из рисунка, тиристор имеет три вывода: анод (А), катод (К) и управляющий электрод (УЭ). Напряжение, приложенное к р-n переходу одного из транзисторов, обеспечивает отпирание тиристора.

Самая распространенная и характерная неисправность симисторов, тиристоров и динисторов это межэлектродный пробой — анод1-анод2, анод-катод, анод-управляющий электрод, катод управляющий электрод. По этой причине в первую очередь следует проверить омметром сопротивление между электродами. В исправных симисторах, тиристорах, динисторах участок А-К (A1-A2) не прозванивается. Тиристор и симистор, кроме того, можно проверить на исправность р-n перехода между УЭ и К, за исключением приборов со встроенным резистором.

Наилучшие результаты проверки тиристоров и симисторов обеспечивает испытательная схема, изображенная на рис. 2. Для питания схемы используется источник постоянного тока напряжением 12 В с допустимым током нагрузки не менее 200 мА. Резистор R1 ограничивает ток через испытуемый прибор, а резистор R2 — через его управляющий электрод. Схема обеспечивает тестирование тиристоров и симисторов малой и средней мощности. Для проверки прибора необходимо:

1. Включить его в схему, как показано на рис. 2.

2. Кратковременно соединить его УЭ с резистором R2. Прибор должен открыться, напряжение +U_тест станет близким к нулю. Прибор остается открытым и при отключенном от R2 управляющем электроде.

3. Разорвать цепь питания анода (УЭ при этом соединен с К) и замкнуть ее вновь. Прибор должен находиться в закрытом состоянии. +U_тест при этом равно 12 В.

При тестировании симисторов следует повторить п.п. 2, 3, и R2 при этом должен быть запитан от отрицательного полюса источника питания.

Результат такого тестирования позволяет убедиться в исправности прибора. Тем не менее 100% результатом тестирования следует считать исправную работу полупроводникового прибора в том устройстве, где он установлен.

Динисторы (или диаки и сидаки как их еще называют) не имеют вывода УЭ, и они открываются при превышении напряжения на аноде некоторого значения, указываемого в параметрах на данный тип прибора. Как было сказано выше, с помощью мультиметра динистор можно проверить только на пробой перехода. Для того чтобы точно знать исправен динистор или нет, его следует проверить, включив в испытательную схему (рис. 3), которая питается от регулируемого источника напряжения переменного тока.

Диод D1 представляет собой однополупериодный выпрямитель, конденсатор С1 — сглаживающий, резистор R1 ограничивает ток через динистор. При проверке следует плавно увеличивать напряжение на динисторе. При достижении некоторого порогового значения он откроется, при уменьшении напряжения по достижении протекающего тока значения заданного тока удержания — закроется. После такой проверки необходимо ее повторить, изменив полярность приложенного к динистору напряжения. При проверке в качестве источника напряжения переменного тока во избежание опасности поражения следует использовать трансформатор.

Тиристоры. Определение, Назначение. Классификации.

Тиристоры

1. Определение, назначение и классификации

Тиристор – полупроводниковый прибор, имеющий три и более p-n-перехода, используемый для электронного переключения. Особенность – то, что его ВАХ имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Материал – кремний. Применяется тиристор в качестве электронного ключа и используется для регулирования мощностью. Регулирование заключается как во включении и отключении мощности нагрузки, так и для изменения величины этой мощности.

В зависимости от числа выводов могут быть:

1) динистор (тиристор без токоуправления),

2) тринистор (тиристор с токоуправлением).

Каждый из этих тиристоров может быть симметричным (симистор) и несимметричным.

2. Транзисторы без токоуправления (динисторы)

Динистор имеет четырехслойную структуру, три p—n перехода и два вывода: анод и катод.

 

 

 

 

 

При U>0 к П1 и П3 прикладывается прямое напряжение и они открыты, а к переходу П2 – прикладывается обратное – он закрыт. Ток через тиристор мал и определяется обратным током перехода П2.

Если увеличить E, то первоначально ток тиристора изменяется незначительно, но потом решающую роль начинает играть ударная ионизация. Происходит пробой перехода П2. Напряжение на тиристоре, соответствующее этому переходу называется напряжением переключения . Обратный переход начинает резко возрастать, а значит возрастает и ток. С ростом тока растет и падение напряжения , вследствие чего напряжение на тиристоре резко падает, достигая некоторого значения. В дальнейшем при росте тока под действием источника напряжения на тиристоре возрастает незначительно. Переход тиристора из состояния, когда ток через него почти не протекает (закрытое состояние) в состояние, когда ток резко возрастает (открытое состояние) происходит быстро и соответствующий ему процесс является неустойчивым.

ВАХ, описывающая работу тиристора:

I – тиристор закрыт (откл)

II – переход из закрытого в открытое состояния

III – тиристор открыт (вкл)

В исходное тиристор можно вернуть, отключив источник, то есть сделав напряжение равным нулю.

При противоположной полярности источника несимметричный динистор тока не пропускает.

3. Тринистор. Тиристор с токоуправлением

Тринистор имеет четырехслойную структуру, три p-n-перехода и три вывода: анод, катод, управляющий электрод. Управляющий электрод может подключаться к любому из средних слоев.

 

 

 

 

 

УЭ – управляющий электрод (управление по катоду).

Управляющий электрод предназначен для того, чтобы изменить напряжение тиристоров . При подаче управляющего тока к переходу П3 прикладывается дополнительно прямое напряжение. Ток управления добавляется к току перехода П3, а следовательно, и к току перехода П2.

Общий ток тиристора возрастает, и он переключается при меньших значениях напряжений. Изменяя величину токоуправления можно изменить напряжение переключения тиристора.

 

 

 

 

В системах управления часто используются тиристорные приводы. В этом случае тиристоры открываются по сигналу управления, который представляется в виде коротко временного импульса тока. Этим импульсом тиристор открывается, а изменение напряжения включения тиристора производится за счет изменения времени управляющего импульса. То есть управление тиристором производится не величиной тока, а временем его поступления. Такие системы регулирования называются системами импульсно-фазового управления (СИФУ).

4. Симисторы

Симистор – тиристор, который переключается из закрытого состояния в открытое как в прямом, таки в обратном направлении. Он имеет симметричную ВАХ и применяется для переключения в цепях переменного тока. Структура симистора достаточно сложная, например, симметричный динистор имеет 5 слоев и 4 перехода, симметричный тиристор – 6 и более слоев и более 5 переходов.

ВАХ симметричного динистора:

 

Динистор. Принцип работы и свойства.

Принцип работы и свойства динистора

Среди огромного количества всевозможных полупроводниковых приборов существует динистор.

В радиоэлектронной аппаратуре динистор встречается довольно редко, ходя его можно встретить на печатных платах широко распространённых энергосберегающих ламп, предназначенных для установки в цоколь обычной лампы. В них он используется в цепи запуска. В маломощных лампах его может и не быть.

Также динистор можно обнаружить в электронных пускорегулирующих аппаратах, предназначенных для ламп дневного света.

Динистор относится к довольно большому классу тиристоров.

Динисторы

Условное графическое обозначение динистора на схемах.

Для начала узнаем, как обозначается динистор на принципиальных схемах. Условное графическое обозначение динистора похоже на изображение диода за одним исключением. У динистора есть ещё одна перпендикулярная черта, которая, судя по всему, символизирует базовую область, которая и придаёт динистору его свойства.

Условное графическое обозначение динистора на схемах

Также стоит отметить тот факт, что изображение динистора на схеме может быть и другим. Так, например, изображение симметричного динистора на схеме может быть таким, как показано на рисунке.

Возможное обозначение симметричного динистора на схеме

Как видим, пока ещё нет какого-либо чёткого стандарта в обозначении динистора на схеме. Скорее всего, связано это с тем, что существует огромный класс приборов под названием тиристоры. К тиристорам относится динистор, тринистор (triac), симистор, симметричный динистор. На схемах все они изображаются похожим образом в виде комбинации двух диодов и дополнительных линий, обозначающих либо третий вывод (тринистор) либо базовую область (динистор).

В зарубежных технических описаниях и на схемах, динистор может иметь названия trigger diode, diac (симметричный динистор). Обозначается на принципиальных схемах буквами VD, VS, V и D.

Чем отличается динистор от полупроводникового диода?

Во-первых, стоит отметить, что у динистора три (!) p-n перехода. Напомним, что у полупроводникового диода p-n переход всего один. Наличие у динистора трёх p-n переходов придаёт динистору ряд особенных свойств.

Принцип работы динистора.

Суть работы динистора заключается в том, что при прямом включении он не пропускает ток до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет определённого значения. Значение этого напряжения имеет определённую величину и не может быть изменено. Это связано с тем, что динистор является неуправляемым тиристором – у него нет третьего, управляющего, вывода.

Известно, что и обычный полупроводниковый диод также имеет напряжение открытия, но оно составляет несколько сотен милливольт (500 милливольт у кремниевых и 150 у германиевых). При прямом включении полупроводникового диода он открывается при приложении к его выводам даже небольшого напряжения.

Чтобы подробно и наглядно разобраться в принципе работы динистора обратимся к его вольт-амперной характеристике (ВАХ). Вольт-амперная характеристика хороша тем, что позволяет наглядно увидеть то, как работает полупроводниковый прибор.

На рисунке ниже вольт-амперная характеристика (англ. Current-voltage characteristics) импортного динистора DB3. Отметим, что данный динистор является симметричным и его можно впаивать в схему без соблюдения цоколёвки. Работать он будет в любом случае, вот только напряжение включения (пробоя) может чуть отличаться (до 3 вольт).

Вольт-амперная характеристика симметричного динистора

На ВАХ динистора DB3 наглядно видно, что он симметричный. Обе ветви характеристики, верхняя и нижняя, одинаковы. Это свидетельствует о том, что работа динистора DB3 не зависит от полярности приложенного напряжения.

График имеет три области, каждая из которых показывает режим работы динистора при определённых условиях.

• Красный участок на графике показывает закрытое состояние динистора. Ток через него не течёт. При этом напряжение, приложенное к электродам динистора, меньше напряжения включения V_BO – Breakover voltage.

• Синий участок показывает момент открытия динистора после того, как напряжение на его выводах достигло напряжения включения (V_BO или U_вкл.). При этом динистор начинает открываться и через него начинает протекать ток. Далее процесс стабилизируется и динистор переходит в следующее состояние.

• Зелёный участок показывает открытое состояние динистора. При этом ток, который протекает через динистор ограничен только максимальным током I_max, который указывается в описании на конкретный тип динистора. Падение напряжения на открытом динисторе невелико и колеблется в районе 1 – 2 вольт.

Получается, что динистор в своей работе похож на обычный полупроводниковый диод за одним исключением. Если пробивное напряжение или по-другому напряжение открытия для обычного диода составляет значение менее вольта (150 – 500 мВ), то для того, чтобы открыть динистор необходимо подать на его выводы напряжение включения, которое исчисляется десятками вольт. Так для импортного динистора DB3 типовое напряжение включения (V_BO) составляет 32 вольта.

Чтобы полностью закрыть динистор, необходимо уменьшить ток через него до значения меньше тока удержания. При этом динистор выключиться – перейдёт в закрытое состояние.

Если динистор несимметричный, то при обратном включении («+» к катоду, а «-» к аноду) он ведёт себя как диод и не пропускает ток до тех пор, пока обратное напряжение не достигнет критического для данного типа динистора и он сгорит. Для симметричных, как уже говорилось, полярность включения в схему не имеет значения. Он в любом случае будет работать.

В радиолюбительских конструкциях динистор может применяться в стробоскопах, переключателях мощной нагрузки, регуляторах мощности и многих других полезных приборах.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Зачем нужны тиристоры и симисторы . Путеводитель в мир электроники. Книга 2

Достаточно, чтобы слова выражали смысл.

Конфуций

Эти полупроводниковые приборы появились уже после изобретения транзисторов и быстро нашли свое место в электронной силовой технике. Сегодня тиристорные регуляторы применяются для преобразования электрической энергии, для управления мощными электродвигателями, нагревателями и другими нагрузками в автоматических системах. Они позволяют коммутировать большие токи при минимальной мощности управления и очень стойки к перегрузкам. Так как нам с такими элементами не раз придется столкнуться на практике, давайте познакомимся с ними поближе.

Наиболее часто можно встретить четыре разновидности тиристоров: динисторы, симисторы, тринисторы (обычные и запираемые). Самый простой из них — двухэлектродный прибор: динистор. Его условное обозначение и устройство показаны на рис. 13.1.

Рис. 13.1. Упрощенное внутреннее строение, условное обозначение на схеме и вольт-амперная характеристика динистора

Как видно из этого рисунка, динистор представляет собой 4-слойный полупроводник с чередующимися областями р- и n-типа. В отличие от биполярного транзистора, где имеется только два р-n-перехода, у тиристора их уже 3, из-за чего появляются особые свойства. В обычном состоянии динистор ведет себя как обратносмещенный полупроводниковый диод, то есть диод, включенный в обратном направлении, — он не проводит ток. Кстати, отличие динистора от диода в этом состоянии все же есть: он не проводит ток в обе стороны. Но — до определенного предела. Если в схеме, показанной на рис. 13.1, повышать напряжение источника G1 до значения, равного напряжению включения (U_вкл), динистор откроется, и его сопротивление скачком станет маленьким. Но самое интересное заключается как раз в другом: при открывании через динистор потечет ток, и напряжение на нем (в открытом состоянии) установится на уровне 1,4 В. Чтобы закрыть динистор, требуется снизить ток до уровня тока удержания (I_уд). Обратное включение динистора не имеет смысла, так как в этом положении его свойства не проявляются.

Напряжение включения у динисторов из отечественной серии КН102(А — И), может быть от 20 до 150 В (в зависимости от последней буквы в обозначении), а ток удержания имеет постоянное значение и равен 15 мА. Максимальный постоянный ток в открытом состоянии для всех динисторов этой серии составляет 200 мА. Внешне динисторы похожи на обычные полупроводниковые диоды, так что отличать их придется по маркировке.

Чтобы было более понятно, какую пользу можно извлечь от динистора, надо познакомиться с практическими схемами. Наиболее часто на нем делают генератор низкочастотных импульсов. В некоторых схемах динистор используется просто как пороговый элемент, срабатывающий («открывающийся» при нужном напряжении). Например, на рис. 13.2 показана схема блокиратора второго параллельного телефонного аппарата, если снята трубка на любом из них. В этом случае никто не помешает вашему разговору.

Рис. 13.2. Простейший блокиратор параллельных телефонных аппаратов, выполненный на динисторах

Принцип работы очень простой. Сигнал вызова в телефонной линии имеет большую амплитуду и проходит через открывающиеся динисторы на все аппараты. Но, если снять трубку на любом из аппаратов, то откроется только тот динистор, через который протекает ток удержания (через разговорный узел телефона). При этом в линии напряжение снизится и будет недостаточным для открывания всех остальных, если на них тоже снять трубки.

Главный недостаток динисторов, из-за чего они применяются в схемах чрезвычайно редко, — это невозможность регулировки напряжения включения (порога). Гораздо чаще можно встретить управляемые тринисторы, или, как их еще называют, тиристоры. Тринистор и внешне и по внутренней структуре не отличается от динистора, но имеет дополнительный вывод, называемый управляющим электродом. Вообще, тринистор легко может стать динистором, если на управляющий электрод не подавать никаких сигналов. А вот если между катодом и управляющим электродом включить небольшой источник напряжения G2, как показано на рис. 13.3, напряжение включения начнет снижаться, причем тем больше, чем больше величина напряжения этого источника.

Рис. 13.3. Упрощенное устройство, условное обозначение и вольт-амперная характеристика тринистора (тиристора)

При определенном значении напряжения G2 вольт-амперная характеристика тринистора станет такой, как у полупроводникового диода (он открывается сразу). Управляющий электрод после открывания тринистора теряет свои управляющие свойства. Закрыть тринистор можно уже только так, как это делается у динистора, — уменьшив ток через него ниже тока удержания (это происходит при снижении напряжения).

В качестве примера практического применения тиристора на рис. 13.4 показан простейший регулятор температуры жала паяльника.

Рис. 13.4. Схема регулятора температуры жала паяльника (а) и график, поясняющий работу (б)

Как видно из схемы, тиристор работает только на одной полуволне переменного напряжения(положительной относительно общего провода), а вторая полуволна (отрицательная) проходит в нагрузку через включенный параллельно тиристору диод. Сделано это специально для упрощения схемы — ведь для данного применения нам не нужно регулировать мощность, поступающую в нагрузку, от нуля. Работает тиристорный регулятор довольно просто. Когда начинает возрастать положительная полуволна входного напряжения, стоящие в цепи управляющего электрода резисторы ограничивают ток через управляющий электрод тиристора. От положения регулятора R1 зависит время задержки открывания тиристора (или, как еще говорят, угол открывания), что видно на графике. Конечно, форма напряжения в нагрузке будет уже не синусоидальной, но для нагревателя это значения не имеет. При максимальном значении сопротивления R1 тиристор будет полностью закрыт. Угол открывания можно регулировать в диапазоне, показанном на графике затемненным сектором.

Проверять эту схему лучше при помощи вольтметра постоянного тока, подключенного параллельно нагрузке через мостовой выпрямитель. Тиристор может использоваться любого типа (КУ201, КУ202, Т122), но в этом случае оптимальный номинал резистора R2 придется подобрать экспериментально (он ограничивает ток).

Симистор — это симметричный тиристор, который может работать при обоих полярностях напряжения, то есть пропустить ток в оба направления. Вольт-амперная характеристика и условное обозначение симистора показаны на рис. 13.5.

Рис. 13.5. Условное обозначение и вольт-амперная характеристика симистора

Во всех схемах тиристоры и симисторы применяются как электронные ключи, то есть включатели, управляемые при помощи напряжения, подаваемого на управляющий электрод. Но, в отличие от обычного механического включателя, на электронном ключе в открытом состоянии падает напряжение (около 2 В), что приводит к необходимости использовать для них на больших токах радиаторы теплоотвода.

Общая «беда» всех тиристоров — это невозможность закрыть приборы, находящиеся под током. Управляющий электрод тринисторов и симисторов, как мы знаем, работает только на «открывание». В последнее время, правда, появились так называемые запираемые тиристоры, которые все-таки можно закрыть, подав на управляющий электрод отрицательное (закрывающее) напряжение.

Запираемые приборы более удобны для практики, но радиолюбители тем не менее широко используют и классические тиристоры в автоматах световых эффектов, светомузыкальных установках и др. Тиристоры в этих устройствах включаются последовательно с нагрузкой, и переменное напряжение закрывает эти приборы при спадании до нуля.

Одно из главных достоинств тиристоров — возможность пропускать через себя большие токи и выдерживать десятикратные токовые перегрузки. Например, мощный импортный тринистор ST70 °C20L0 (выпускается фирмой International Rectifier) допускает пропускание через себя тока с постоянным значением до 2000 А и кратковременными перегрузками до 13200 А. Возможности широко распространенных тиристоров серий КУ202 и КУ208 намного скромнее — максимальный постоянный ток до 10 А при максимальном напряжении между электродами до 400 В. Благодаря своей низкой цене эти тиристоры наиболее широко используются в радиолюбительских конструкциях, а в промышленном оборудовании ставят более надежные и мощные из серий Т122-25 (на 25 А), Т132-40 (на 40 А).

Следует запомнить, что некоторые тиристоры не допускают приложения к своим электродам обратного напряжения, а некоторые — его вполне хорошо «держат». В любом случае при разработке конструкции или при подборе аналогов нужно обращать внимание на это обстоятельство. Если под рукой не найдется подходящей замены, можно изготовить диодный мост и исключить подачу отрицательного напряжения на прибор.

Конечно, тиристоры по сравнению с современными транзисторами, работающими в ключевом режиме, обладают рядом существенных недостатков, ограничивающих их область применения (например, низкое быстродействие, из-за чего не могут работать на частотах более 10…100 кГц), но пока они значительно дешевле и обладают высокой надежностью (намного выше, чем у механического ключа, так как при переключения нет искрения), чем и объясняется широкое использование таких компонентов.

тестовая схема на примере тиристора ку 202н, проверка без выпаивания

Динистор — это важный радиоэлемент в электрических цепях. Предназначен он для схем с автоматической коммутацией устройств, импульсных генераторов, высокочастотных преобразователей сигналов. Из-за невысокой стоимости и простой конструкции такая радиодеталь считается идеальной для использования в регуляторах мощности.

Но как и любой электронный элемент, она может выйти из строя. Поэтому крайне важно уметь правильно проверить динистор мультиметром.

Назначение динистора

Динистор — это полупроводниковый элемент, обладающий двумя устойчивыми состояниями: закрытым и открытым. Изготавливается он из полупроводникового монокристалла с несколькими p-n переходами. В общем случае его можно рассматривать как электронный ключ, когда одно его состояние (закрытое) соответствует низкой проводимости, а другое (открытое) — высокой.

Динистор относится к «тиристорному семейству» радиоэлементов и не имеет принципиальных различий с тиристором. Единственное, что его отличает — это условия смены устойчивого состояния. В отличие от тиристора, имеющего три вывода, у динистора имеется их только два, то есть у него нет управляющего входа.

Отсюда и второе его название — диодный тиристор. Выводы динистора называются анодом и катодом. Первый выводится из крайней p-области, а второй — из n-области.

Изобретение тиристоров связывают с именем английского физика Уильяма Брэдфорда Шокли. После изобретения точечного транзистора учёный посвятил свои эксперименты созданию монолитного элемента. Так, в 1949 году был представлен прототип плоскостного транзистора, а уже в следующем году Спаркс и Тил, помощники Шокли, сумели изготовить трёхслойную структуру, позволяющую выпускать высокочастотные радиоэлементы на основе p-n переходов. Исследования учёного привели к созданию полупроводникового диода, названного диодом Шокли. Его конструкция представляет собой четырехслойный элемент со структурой pnpn типа.

В современной электронике динистор чаще всего применяется в схеме запуска энергосберегающих ламп и пускорегулирующих устройств дневного света.

На схемах и в литературе элемент обозначается с помощью латинских букв VD или VS, а за его графическое обозначение принят треугольник вместе с проходящей через его середину прямой линией, символизирующей электрическую цепь. В результате образуется своего рода стрелка, указывающая направление прохождения тока. Перпендикулярно прямой линии посередине и около вершины треугольника рисуются две короткие черты. Первая обозначает базовую область, а вторая — катод.

Принцип работы

Рассматривая динистор в качестве четырёхструктурного элемента, его можно представить в виде двух взаимосвязанных транзисторов n и p типа проводимости. Для работы транзистора необходимо появление тока на переходе база-эмиттер. Если на него не подано напряжение, тогда через радиоэлемент проходить ток не будет. Связано это с тем, что открытие транзисторов контролируется друг другом. Иными словами, чтобы открыть один из этих транзисторов, необходимо перевести в открытое состояние другой.

Между выводами динистора должно присутствовать напряжение определённой величины, позволяющее перевести работу одного из двух транзисторов в режим насыщения. В результате откроется второй элемент, и динистор начнёт пропускать ток.

Для перевода структуры в режим отсечки тока понадобится понизить величину напряжения, что приведёт к пропаданию тока смещения и, соответственно, тока базы на втором транзисторе. Динистор перестанет пропускать ток.

Существенную роль играет и полярность приложенного к выводам радиодетали напряжения. Когда на анод подаётся минус, через элемент ток практически не проходит. Такое включение называют обратным. Если же полярность поменять, то через устройство начнёт протекать ток небольшой величины — ток закрытия. Напряжение, соответствующее ему, определяет наибольшее значение, при котором динистор находится в закрытом состоянии. Чтобы динистор открыть, понадобится напряжение порядка десятков вольт.

Динисторы, как и тринисторы, пропускают ток только в одном направлении. Чтобы ток проходил в обоих направлениях, они включаются по встречно-параллельной схеме. Также для этого может использоваться пятислойная структура pnpnp типа.

Характеристики устройства

Чтобы правильно проверить тиристор мультиметром, необходимо не только понимать принцип его работы, но и знать основные его характеристики. Наиболее значимым параметром элемента является его вольт-амперная характеристика (ВАХ). Она наглядно показывает зависимость протекания тока через прибор от приложенного к его выводам напряжения. ВАХ динистора относится к S-образному виду. Эту характеристику разделяют на шесть зон:

1. Участок открытого состояния. На этом промежутке элемент практически не оказывает сопротивления проходящему через него току. Его проводимость максимальная. Эта зона заканчивается точкой, в которой ток перестаёт протекать.
2. Область отрицательного сопротивления. Провоцирует начало лавинного пробоя.
3. Пробой коллекторного перехода. На этом промежутке элемент работает в режиме лавинного пробоя, из-за чего происходит резкое уменьшение напряжения на его выводах.
4. Участок прямого включения. В этой области динистор закрыт, так как разность потенциалов, приложенная к его выводам, меньше, чем необходимая для возникновения пробоя.
5. Пятый и шестой участки описывают работу прибора в нижней половине ВАХ и соответствуют состояниям обратного включения и пробоя элемента.

Анализируя ВАХ, можно сделать вывод о том, что работа динистора похожа на диод, но, в отличие от последнего, для его открытия необходимо подать напряжение, превышающее диодное значение в несколько раз. При этом динистор характеризуется рядом параметров, определяющих его применение в электрических цепях. К основным его характеристикам относят следующие величины:

1. Разность потенциалов в открытом состоянии. Обычно указывается применительно к значению тока открытия. В качестве её единицы измерения используется вольт.
2. Наименьшее значение тока в открытом состоянии. Эта величина зависит от температуры прибора и при её увеличении снижается. Измеряется в миллиамперах.
3. Время переключения. Характеризуется периодом времени, в течение которого происходит переход режима работы прибора с одного устойчивого состояния в другое. Это значение составляет микросекунды.
4. Ток запертого состояния. Определяется значением обратного напряжения и редко превышает 500 мкА.
5. Ёмкость. Этот параметр характеризует обобщённую паразитную ёмкость, возникающую в элементе. Из-за неё ограничивается применение устройства в высокочастотных цепях и снижается скорость переключения режимов работы. Измеряется она в пикофарадах.
6. Ток удержания. Обозначает величину, при которой динистор открыт. Единица измерения — ампер.

Диагностика прибора

Осуществляя проверку радиоэлемента на исправность, чаще всего используют мультиметр. Удобство применения этого измерительного прибора объясняется его многофункциональностью. С его помощью можно прозвонить элемент на пробой или измерить уровни пороговых напряжений. При этом неважно, аналоговый или цифровой тип измерителя используется.

Для получения верных результатов измерения понадобится подготовить мультиметр к работе. Вся суть подготовительной операции сводится к проверке элемента питания тестера. При работе с цифровым устройством необходимо обратить внимание на значок мигающей батарейки. Если он есть, значит, элемент питания необходимо заменить. Для аналогового устройства перед работой выполняется установка стрелки в нулевое положение. Если это сделать невозможно, то элемент питания нужно заменить.

Для достоверного результата во время измерения мультиметром также желательно проследить за окружающей температурой. Связанно это с тем, что при увеличении температуры проводимость полупроводников возрастает. Оптимальной для измерения считается температура около 22 °C.

Прозвонка без выпаивания

Из-за специфики устройства проверить симистор мультиметром, не выпаивая, не так уж и просто. Для полной проверки используется электрическая схема, позволяющая провести ряд необходимых измерений. Единственное, что можно сделать с помощью мультиметра, так это проверить его на явный пробой.

Для этого тестер переключается в режим позвонки диодов, после чего измерительными щупами дотрагиваются до выводов динистора. При любой полярности тестер должен показать обрыв, что будет обозначать отсутствие пробоя в элементе. Но это не будет гарантировать исправность прибора. Если при измерении мультиметр покажет короткое замыкание, то такой тиристор можно уже будет дальше не проверять, так как он неисправен.

При этом следует знать, что прозванивать радиоэлемент в схеме будет некорректно, так как параллельно с его выводом могут быть подключены другие радиоэлементы, влияющие на измерения. Выполняя простую прозвонку, необходимо хотя бы один из вводов динистора отсоединить от печатной платы. Для того чтобы проверить динистор, не выпаивая, можно использовать возможности той схемы, в которой он установлен.

Известно, что радиоэлемент открывается только при подаче на его выводы определённого уровня напряжения, поэтому можно попытаться достичь этого порогового значения.

В этом случае для проверки мультиметр переключается на режим измерения напряжения. В зависимости от предполагаемого напряжения пробоя выбирается диапазон измерения. Измерительные щупы подключаются параллельно к выводам элемента, после чего измеряется уровень сигнала. Если при изменении входного сигнала произойдёт скачок напряжения, то это и будет обозначать напряжение пробоя динистора, то есть его работоспособность.

Тестовая схема

Чтобы получить уверенность в работоспособности элемента, радиолюбители используют тестовые схемы. Они бывают разной степени сложности, что в итоге влияет на точность полученного результата. Самая простая схема состоит из трёх элементов:

• регулируемого источника питания;
• резистора;
• индикатора.

В качестве последнего можно использовать светодиод. Собрав такую схему, приступают к проверке. Параллельно элементу в режиме измерения напряжения подключается тестер.

Например, чтобы проверить тиристор КУ202Н мультиметром, вначале устанавливается уровень выходного напряжения около двадцати вольт. При этом светодиод в схеме гореть не должен. Затем медленно поднимается уровень до того момента, пока светодиод не загорится. Свечение индикатора свидетельствует о том, что динистор открылся и через него начал проходить электрический ток. Для его закрытия уровень напряжения снижается.

Значение разности потенциалов, при котором происходит изменение режима работы, и является максимальным напряжением открытия. В рассматриваемом случае тестер должен показать значение около 50 вольт, в то время как уровень входного сигнала будет около 60 вольт. Резистор применяется любого типа. Его назначение заключается в том, чтобы ограничить величину тока, проходящего через светодиод.

Зная, как проверить тиристор КУ 202, можно проверить и любой другой тип тиристора, динистора или симистора. Следует отметить, что профессионалы вместо мультиметра используют осциллограф. Совместно с ним применяется тестовая приставка. К гнёздам X5 и X6 подключаются измеряемые элементы. При использовании тиристора его управляющий элемент подключается к гнезду X7. У элементов с управляющим выводом напряжение изменяется с помощью переменного резистора R4. Если радиоэлемент целый, тогда осциллограмма должна быть такой, как на рисунке.

Тиристоры, симисторы, динисторы

25TTS12 Корпус: TO220AB Тип: Тиристор Напряжение, В: 1200 Ток, А: 25

158

В наличии: 3 шт 2N6509G Корпус: TO220 Тип: Тиристор Напряжение, В: 800 Ток, А: 25

137

В наличии: 2 шт 2P4M Корпус: TO202 Тип: Тиристор Напряжение, В: 400 Ток, А: 2

35

В наличии: 2 шт 40TPS12 Корпус: TO247AC Тип: Тиристор Напряжение, В: 1200 Ток, А: 35

216

В наличии: 2 шт 50E1200HB Корпус: TO247 Тип: Тиристор Напряжение, В: 1200 Ток, А: 50

314

Нет в наличии 5P4M Корпус: TO220 Тип: Тиристор Напряжение, В: 400 Ток, А: 5

69

В наличии: 18 шт 70TPS16 Корпус: TO247SUPER Тип: Тиристор Напряжение, В: 1200 Ток, А: 70

350

Нет в наличии AC05F Корпус: DPAK Тип: Тиристор Напряжение, В: 600 Ток, А: 5

81

В наличии: 2 шт ACS102-6T1 Корпус: SO8 Тип: Тиристор Напряжение, В: 600 Ток, А: 0.2

61

В наличии: 3 шт ACST6-7SG Корпус: D2PAK Тип: Тиристор Напряжение, В: 700 Ток, А: 1.5

309

В наличии: 3 шт

Принцип работы, схемы тестирования и включения

Сначала потрудитесь узнать, как работает тиристор. Получите представление о разновидностях: симистор, динистор. Требуется правильно оценить результат теста. Ниже мы расскажем, как проверить тиристор мультиметром, мы даже дадим вам небольшую схему, которая поможет вам массово осуществить задуманное.

Типы тиристоров

Тиристор отличается от биполярного транзистора с большим количеством pn-переходов:

1. Типичный тиристор с pn-переходами содержит три.Структуры с дырочной электронной проводимостью чередуются на манер зебры. Можно найти концепцию тиристора npnp. Контрольный электрод есть или отсутствует. В последнем случае получаем динистор. Он работает по напряжению, приложенному между катодом и анодом: при определенном пороговом значении открывается, начинается спад, обрывается ход электронов. Что касается тиристоров с электродами, то управление осуществляется либо по двум средним pn переходам — ​​со стороны коллектора или эмиттера.Принципиальное отличие продукции от транзистора в режиме неизменяемости после исчезновения управляющего импульса. Тиристор остается открытым до тех пор, пока ток не упадет ниже фиксированного уровня. Обычно называется удерживающим током. Позволяет строить экономичные схемы. Объясняет популярность тиристоров.
2. Симисторы имеют разное количество pn переходов, становясь как минимум на один. Способен пропускать ток в обоих направлениях.

Начало проверки тиристора мультиметром

Сначала поработаем расположение электродов, чтобы определить:

• катод;
• анод;
• электрод управляющий (основание).

Для открытия тиристорного ключа на катоде прибора поставлен минус (черный щуп мультиметра), плюс к аноду прикреплен якорь (красный щуп мультиметра). Тестер установлен в режим омметра. Низкое сопротивление открытого тиристора. Прекратите устанавливать предел 2000 Ом. Пришло время напомнить вам: тиристор можно управлять (открывать) положительными или отрицательными импульсами. В первом случае тонкой штыревой перемычкой замыкаем анод на основание, во втором — катод.Кое-где тиристор должен открыться, в результате сопротивление будет меньше бесконечности.

Процесс тестирования сводится к пониманию того, как тиристор управляется напряжением. Отрицательный или положительный. Попробуйте и так, и так (если нет маркировки). Одна попытка сработает ровно, если тиристор исправен.

Далее процесс отличается от проверки транзистора. Когда управляющий сигнал исчезнет, ​​тиристор останется открытым, если ток превысит порог удержания.Ключ может закрываться. Если ток не достигает порога удержания.

1. Удерживающий ток зарегистрирован. Технические характеристики тиристора. Потрудитесь загрузить полную документацию из Интернета, будьте в курсе вещей.
2. Многое определяет мультиметр. Какое напряжение подается на щупы (обычно 5 вольт), какую мощность выдает. Проверить можно, подключив большой конденсатор. Нужно правильно подключить щупы к выходам прибора в режиме измерения сопротивления, дождаться, пока цифры на дисплее вырастут от нуля до бесконечности.Процесс зарядки конденсатора завершен. Теперь переходим в режим измерения постоянного напряжения, видим значение разности потенциалов на ножках конденсатора (мультиметр выдает в режиме измерения сопротивления). По вольт-амперной характеристике тиристора легко определить, достаточно ли значений для создания тока удержания.

Динисторы звоните проще. Попробуйте открыть ключ. Это зависит от того, хватит ли мощности мультиметра для преодоления преграды.Для гарантированной проверки тиристора лучше собрать отдельную схему. Как показано на картинке. Схема образована следующими элементами:

Почему выбирают питание +5 вольт. Напряжение легко найти на телефонном переходнике (зарядном устройстве). Присмотритесь: есть надпись типа 5V– / 420 mA. Выведите значения напряжения, тока (сразу посмотрите, хватит ли тиристора на удержание). Каждый знаток знает: +5 вольт для подключения к шине USB. Теперь практически любой гаджет, компьютер снабжен портом (в другом формате).Избегайте проблем с питанием. На всякий случай рассмотрим момент поподробнее.

Проверка тиристоров на разъеме мультиметра на транзисторы

Многие задаются вопросом, можно ли прозвонить тиристор мультиметром через штатное гнездо транзисторов лицевой панели, обозначенное pnp / npn. Ответ положительный. Вам просто нужно подать правильное напряжение. Коэффициент усиления, отображаемый на дисплее, скорее всего, будет неправильным. Поэтому ориентируйтесь на цифры, избегайте. Посмотрим, как что-то делается.Если тиристор открывается с положительным потенциалом, необходимо подключить его к выводу B (основание) полу-npn. Анод наклеен на штифт С (коллектор), катод — на Е (эмиттер). Мощный тиристор мультиметром проверить вряд ли получится, для микроэлектроники техника подойдет.

Где взять тестер питания

Положение электродов мультиметра

Телефонный адаптер выдает ток 100 — 500 мА. Часто этого бывает недостаточно (при необходимости проверить тиристор КУ202Н мультиметром ток разблокировки 100 мА).Где взять еще? Посмотрим на шину USB: третья версия будет выдавать 5 А. Чрезвычайно большой ток для микроэлектроники, ставит под сомнение силовые характеристики интерфейса. Распиновку смотрим в сети. Вот изображение, показывающее расположение типичных портов USB. Показаны два типа интерфейсов:

1. Первый USB тип A характерен для компьютеров. Самый распространенный. Найдите на переходниках (зарядных устройствах) портативных плееров, iPad. Может использоваться как тиристор цепи тестирования источника питания.
2. Второй тип B более терминальный. Подключены периферийные устройства, такие как принтеры, другое офисное оборудование. Найти как источник питания сложно, игнорируя факт недоступности, авторы проверили макет.

Если перерезать USB-кабель — наверняка многие кинутся убивать старую технику, оторвут хвосты мышам — внутри + 5-вольтовый шнур питания традиционно красный, оранжевый. Информация поможет правильно прозвонить цепь, получить необходимое напряжение.Присутствует на выключенном системном блоке (подключен к розетке). Вот почему свет мыши продолжает гореть. На время теста компу будет достаточно для перехода в режим гибернации. Кстати, напрямую не доступен в Windows 10 (залезть по настройкам вы найдете в управлении питанием).

Отображение порта USB

Заручившись помощью схемы, проверьте тиристор, не испаряясь. Рабочая точка устанавливается относительно земли порта, поэтому внешние устройства будут играть небольшую роль.Традиционно заземление персонального компьютера привязано к корпусу, куда идет провод входного фильтра гармоник. Цепь +5 вольт, заземление отвязано от шины. Достаточно отключить тестируемую схему от источника питания. Для проверки тиристора нужно будет припаять антенны на каждом выходе. Для подачи питания контрольный сигнал.

Многие ползают по стулу, не понимая одного: тут мы рассказываем, как мультиметром прозвонить тиристор, а тут светодиод плюс все навороты? На место светодиода можно — еще лучше — включить щупы тестера, зарегистрировать ток.Можно использовать небольшое напряжение питания, но в то же время это всегда безопаснее. Что касается персонального компьютера, то он дает широкие возможности для тестирования любых элементов, в том числе тиристоров. Блок питания обеспечивает набор напряжений:

1. +5 В идет на кулеры, многие другие системы. Собственно стандартное напряжение питания. Провода напряжения красные.
2. Для питания многих потребителей используется напряжение +12 Вольт. Желтый провод (не путать с оранжевым).
3. — осталось 12 вольт для совместимости с RS.Старый добрый COM-порт, через который программируются адаптеры сегодня в промышленных системах. Некоторые источники бесперебойного питания. Провод обычно синий.
4. Оранжевый провод обычно имеет напряжение +3,3 В.

Видите, разброс большой, главное актуальный. Электропитание компьютеров варьируется в районе 1 кВт. Открой любой тиристор! Пора заканчивать. Надеюсь, читатели теперь знают, как тиристор совмещается с мультиметром. Иногда приходится повозиться. Вышеупомянутый тиристор КУ202Н имеет структуру pnpn, без блокировки.После исчезновения управляющего напряжения ключ не замыкается. Для выключения светодиода необходимо отключить питание. Разблокировка положительным напряжением. Подходит по выкройке. Единственный ток удержания составляет 300 мА. Случай, когда не всякое зарядное устройство для телефона подходит для эксперимента.

Среди домашних мастеров и умельцев периодически возникает необходимость определения исправности тиристора или симистора, которые широко используются в бытовых приборах для изменения частоты вращения ротора электродвигателей, в регуляторах мощности, осветительной арматуре и в других устройствах.

Как устроен диод и тиристор

Прежде чем описывать способы проверки, напомним о тиристорном устройстве, которое недаром называют управляемым диодом. Это означает, что оба полупроводниковых элемента имеют практически одно и то же устройство и работают совершенно одинаково, за исключением того, что у тиристора есть ограничение — управление через дополнительный электрод посредством передачи через него электрического тока.

Тиристор и диод пропускают ток в одном направлении, что во многих конструкциях советских диодов обозначается направлением угла треугольника на мнемоническом символе, расположенном непосредственно на корпусе.В современных диодах в керамическом корпусе для маркировки катода обычно наносят кольцевую полоску рядом с катодом.

Проверьте работоспособность и тиристор, пропустив через них ток нагрузки. Для этой цели разрешается использовать лампы накаливания от старых карманных фонариков, нить которых светится от силы тока около 100 мА и менее. При прохождении тока через полупроводник лампа будет гореть, а при его отсутствии — нет.

Подробнее о работе диодов и тиристоров читайте здесь:

Как проверить исправность диода

Обычно для оценки исправности диода используют омметр или другие приборы, которые имеют функцию измерения активного сопротивления.Подавая напряжение на электроды диода в прямом и обратном направлении, они определяют значение сопротивления. С разомкнутым pn. При переходе омметр покажет нулевое значение, а в замкнутом — бесконечное значение.

Если омметр отсутствует, то исправность диода можно проверить при помощи батарейки и лампочки.

Перед тем, как проверять диод таким способом, необходимо учесть его мощность. В противном случае ток нагрузки может разрушить внутреннюю структуру кристалла.Для оценки маломощных полупроводников рекомендуется вместо лампочки использовать светодиод и снизить ток нагрузки до 10-15 мА.

Как проверить исправность тиристора

Оценить работоспособность тиристора можно несколькими методами. Рассмотрим три самых распространенных и доступных в домашних условиях.

Аккумулятор и световой метод

При использовании этого метода следует также оценить токовую нагрузку 100 мА, создаваемую лампочкой на внутренних цепях полупроводника, и применить ее на короткое время, особенно для цепей управляющих электродов.

На рисунке не показана проверка отсутствия короткого замыкания между электродами. Такой неисправности практически не возникает, но для полной уверенности в ее отсутствии следует попробовать пропустить ток через каждую пару всех трех электродов тиристора в прямом и обратном направлении. Это займет всего несколько секунд.

При сборке схемы по первому варианту полупроводниковый переход устройства не пропускает ток, и свет не горит.В этом его главное отличие в работе от обычного диода.

Для открытия тиристора достаточно приложить к управляющему электроду положительный потенциал источника. Этот вариант показан на второй диаграмме. Неповрежденное устройство разомкнет внутреннюю цепь и через нее потечет ток. Это укажет на свечение лампочек накаливания.

На третьей диаграмме показано отключение питания от управляющего электрода и прохождение тока через анод и катод.Это связано с удерживанием избыточного тока внутреннего перехода.

Эффект удержания используется в схемах управления мощностью, когда для размыкания тиристора, регулирующего величину переменного тока, подается короткий импульс тока от фазовращателя к управляющему электроду.

Зажигание лампочки в первом случае или отсутствие ее свечения во втором говорят о выходе из строя тиристора. Но потеря свечения при снятии напряжения с контакта управляющего электрода может быть вызвана тем, что величина тока, протекающего через цепь анод-катод, меньше предельного значения удержания.

Разрыв цепи через анод или катод вызывает закрытие тиристора.

Методика испытаний на самодельном приборе

Для снижения риска повреждения внутренних цепей полупроводниковых переходов при проверке тиристоров малой мощности можно подбирать значения токов в каждой цепи. Для этого достаточно собрать простую электрическую схему.

На рисунке показано устройство, рассчитанное на работу от 9-12 вольт. При использовании других напряжений питания следует произвести пересчет значений сопротивления R1-R3.

Рис. 3. Схема устройства для проверки тиристоров

Через светодиод HL1 достаточно тока около 10 мА. При частом использовании устройства для подключения электродов тиристора ВС желательно делать контактные розетки. Кнопка SA позволяет быстро переключать цепь управляющего электрода.

Свечение светодиода перед нажатием кнопки SA или отсутствие его свечения — явный признак повреждения тиристора.

Метод с помощью тестера, мультиметра или омметра

Наличие омметра упрощает процесс проверки тиристора и напоминает предыдущую схему.В нем источником тока является аккумулятор устройства, а вместо свечения светодиода используется отклонение стрелки аналоговых моделей или цифровые показания на табло цифровых устройств. При указании большого сопротивления тиристор закрыт, а при малых значениях — открыт.

Здесь те же три этапа тестирования оцениваются с выключенной кнопкой SA, кратковременным нажатием и затем снова отключенной. В третьем случае тиристор, вероятно, изменит свое поведение из-за небольшой величины испытательного тока: его недостаточно для удержания.

Низкое сопротивление в первом случае и высокое во втором говорят о нарушениях полупроводникового перехода.

Метод омметра позволяет проверить исправность полупроводниковых переходов без пайки тиристора от большинства печатных плат.

Конструкцию симистора можно представить как состоящую из двух тиристоров, включенных противоположно друг другу. Его анод и катод не имеют строгой полярности, как у тиристора. Они работают с переменным электрическим током.

Качество состояния симистора можно оценить с помощью описанных выше методов тестирования.

Симистор — один из радиоэлементов «семейства» тиристоров. Два других: динистор — это двухэлектродное устройство, тринистор — трехэлектродное устройство. Фактически, симистор также является трехэлектродным устройством, но если в триисторе есть три pn перехода, то в симисторе их четыре. Поперечное сечение структуры кристалла тринистора показано на рис.1 слева и симистор справа.

Благодаря такой структуре симистора, в отличие от триристора, можно управлять проводимостью в обоих направлениях с помощью одного управляющего электрода. В результате симистор чаще всего используется как ключ в цепях переменного тока.

Конструктивно симистор выполнен в том же корпусе, что и тринистор (рис. 2). Аналогично тринистору, одна крайняя область с проводимостью n-типа подключается к корпусу и служит выводом 2.Другая крайняя область (n-тип) подключена к выводу 1. Средняя область (p-тип) подключена к выходу управляющего электрода.

При работе в каком-либо устройстве для размыкания симистора управляющий импульс подается на управляющий электрод относительно контакта 1, и полярность импульса зависит от полярности коммутируемого напряжения, приложенного между контактами 1 и 2. Если напряжение на выводе 2 положительное, симистор открывается импульсом напряжения любой полярности. При отрицательном напряжении на этом выводе управляющий импульс должен иметь отрицательную полярность.Выключение (замыкание) симистора осуществляется, как и в случае с тристором, снятием напряжения с вывода 2.

Разобравшись с устройством и работой симистора, теперь легко научиться проверять это с помощью простой приставки (рис. 3).

Переключатели SA1 и SA2 изменяют полярность управляющего и коммутируемого напряжения соответственно. Кнопка SB1 служит для подачи управляющих импульсов, а SB2 — для отключения симистора. Индикатор симистора — лампа накаливания HL1, рассчитанная на напряжение, которое приложено к выводу 2 симистора.Кормить приставку необходимо из двух отдельных источников.

Для крепления навесных деталей можно использовать любой подходящий корпус из изоляционного материала, например пластиковую мыльницу (рис. 4).

При указанном на схеме положении подвижных контактов переключателей и нажатии кнопки SB1 симистор размыкается, световой индикатор загорается. Затем нажимаем кнопку SB2, симистор замыкается, лампа гаснет. Далее подвижные контакты переключателя SA1 переводят в противоположное положение и снова нажимают кнопку SB1.Если симистор исправен, лампа будет мигать.

С помощью домашнего тестера (мультиметра) можно проверить самые разные радиоэлементы. Для домашнего мастера, увлекающегося электроникой, это настоящая находка. Например, проверка тиристора мультиметром может избавить вас от необходимости искать новую деталь при ремонте электрооборудования.

Это полупроводниковый прибор, изготовленный по классической монокристаллической технологии. На кристалле их три или больше. pn переход с диаметрально противоположными установившимися состояниями.Основное применение тиристоров — электронный ключ. Эти радиоэлементы можно эффективно использовать вместо механических реле.

Включение регулируемое, относительно плавное и без дребезга контактов. Нагрузка в основном направлении открытия p — n переходов контролируется в режиме управления, можно контролировать скорость увеличения рабочего тока.

Кроме того, тиристоры, в отличие от реле, отлично интегрируются в электрические схемы любой сложности. Отсутствие искрящихся контактов позволяет использовать их в системах, где шум переключения недопустим.

Деталь компактная, доступна в различных форм-факторах, в том числе для установки на радиаторы охлаждения.

Тиристоры управляются внешним воздействием:

• Электрический ток, подводимый к управляющему электроду;
• Луч света, если используется фототиристор.

В этом случае, в отличие от того же реле, нет необходимости постоянно посылать управляющий сигнал. Рабочий p-n переход будет открыт даже после окончания подачи управляющего тока.Тиристор закрывается, когда рабочий ток, протекающий через него, падает ниже порога удержания.

Тиристоры доступны в различных модификациях, в зависимости от способа управления и дополнительных возможностей.

• Диод прямой проводимости;
• Диод обратной проводимости;
• Диод симметричный;
• Триод прямой проводимости;
• Триод обратной проводимости;
• Асимметричный триод.

Существует разновидность триодного тиристора с двунаправленной проводимостью.

Что такое симистор и чем он отличается от классических тиристоров?

Симистор (или «симистор») — особая разновидность триодного симметричного тиристора. Основное преимущество — возможность проводить ток на рабочих pn переходах в обоих направлениях. Это позволяет использовать радиоэлемент в системах с переменным напряжением.

Принцип работы и конструкция такие же, как у других тиристоров. При подаче тока менеджера pn соединение разблокируется и остается открытым до тех пор, пока рабочий ток не уменьшится.
Популярное применение симисторов — стабилизаторов напряжения для систем освещения и бытовых электроинструментов.

Работа этих радиодеталей напоминает принцип транзисторов, но детали не взаимозаменяемы.

Разобравшись, что такое тиристор и симистор, научимся проверять эти детали на работоспособность.

Как вызвать тиристор мультиметром?

Сразу оговорюсь — исправность тиристора можно проверить без тестера.Например, с помощью лампочки от фонарика и пальчикового аккумулятора. Для этого последовательно включите источник питания, соответствующий напряжению лампочки, рабочих выводов тиристора и лампочки.

Важно! Не забывайте, что обычный тиристор проводит ток только в одном направлении. Поэтому соблюдайте полярность.

При подаче управляющего тока (достаточно батареек АА) — светится. Итак, схема управления в порядке.Затем отключите аккумулятор, не отключая источник рабочего тока. Если pn-переход в порядке и установлен определенный ток удержания, свет останется включенным.

Если у вас нет подходящей лампы и батарейки, следует знать, как проверить тиристор мультиметром.

1. Переключатель тестера установлен в режим тонового набора. При этом на проволочных щупах появится достаточное напряжение для проверки тиристора. Рабочий ток не открывает pn переход, поэтому сопротивление на выводах будет высоким, ток не течет.На дисплее мультиметра отображается «1». Мы убедились, что рабочий п-переход не нарушен;
2. Проверить открытие перехода. Для этого соедините управляющий выход с анодом. Тестер дает ток, достаточный для размыкания спая, и сопротивление резко падает. На дисплее появляются цифры, отличные от единицы. Тиристор «открытый». Таким образом, мы проверили работоспособность элемента управления;

1. Размыкаем управляющий контакт.При этом сопротивление должно снова стремиться к бесконечности, то есть на табло мы видим «1».

Почему тиристор не оставался открытым?

Дело в том, что мультиметр не выдает тока, достаточного для срабатывания тиристора по «току удержания». Этот пункт мы не можем проверить. Однако оставшиеся контрольные точки говорят о хорошем состоянии полупроводникового прибора. Если поменять полярность — тест не пройдет. Таким образом, убеждаемся в отсутствии обратной пробоя.

Вы можете проверить чувствительность тиристора. В этом случае переводим переключатель тестера в режим омметра. Измерения производятся по ранее описанной методике. Только мы каждый раз меняем чувствительность прибора. Начнем с предела измерения вольтметра «х1».

Чувствительные тиристоры сохраняют разомкнутое состояние при отключении управляющего тока, что фиксируем на приборе. Увеличьте предел измерения до «x10». В этом случае ток на измерительных выводах тестера уменьшается.

Если при отключении управляющего тока переход не замыкается, мы продолжаем увеличивать предел измерения до тех пор, пока тиристор не сработает по току удержания.

Важно! Чем меньше ток удержания, тем чувствительнее тиристор.

При проверке деталей из одной партии (или с одинаковыми характеристиками) выбирайте более чувствительные элементы. Такие тиристоры имеют более гибкие возможности управления, соответственно, более широкую область применения.

Освоив принцип проверки тиристора — несложно догадаться, как проверить симистор мультиметром.

Важно! При наборе необходимо учитывать, что этот полупроводниковый ключ имеет симметричную двустороннюю проводимость.

Проверка симистора мультиметром

Схема подключения для поверки аналогична. Можно использовать лампу накаливания или мультиметр с широким диапазоном измерений в режиме омметра. После прохождения тестов с одной полярностью переключаем щупы тестера на обратную полярность.

Рабочий симистор должен показать очень похожие результаты тестирования.Необходимо проверить открытие и удержание p — n перехода в обоих направлениях по всей шкале измерительного диапазона мультиметра.

Если радиокомпонент, который необходимо проверить, находится на печатной плате — отпаивать его для проверки не нужно. Достаточно отпустить управляющий выход. Важный! Не забудьте обесточить проверяемый электроприбор.

В заключение посмотрите видео: Как проверить тиристор мультиметром.

Для коммутации электрических сетей переменного тока используются различные элементы. Чаще всего используются мощные симисторы, которые необходимы для конструкции трансформаторов и зарядных устройств.

Симисторы — это разновидность тиристоров, аналогичных кремниевым выпрямителям в корпусе. Но в отличие от тиристоров, которые являются однонаправленными устройствами, т.е. они пропускают ток только в одном направлении, а симисторы — двусторонние. С их помощью можно передавать ток в обоих направлениях. Они имеют пять тиристорных слоев, которые снабжены электродами.На первый взгляд отечественные симисторы напоминают pn структуру, но имеют несколько участков с проводимостью n-типа. Последняя область, расположенная после этого слоя, имеет прямое соединение с электродом, что обеспечивает высокую проводимость сигнала. Иногда их также сравнивают с выпрямителями, но стоит помнить, что диоды передают электрический сигнал только в одном направлении.

Фото — использовать тиристор

Симистор

считается идеальным устройством для использования в коммутационных сетях, поскольку он может контролировать ток через обе половины переменного цикла.Тиристор управляет только половиной цикла, а вторая половина сигнала не используется. Благодаря такой особенности работы симистор отлично передает сигналы от любых электрических устройств; вместо реле часто используется симистор. Но пока этот симистор редко используется в сложных электрических устройствах, таких как трансформаторы, компьютеры и т. Д.

Фото — симистор

Видео: как работает симистор

Принцип действия

Принцип работы симистора очень похож на тиристорный, но его легче понять, исходя из работы тринисторного аналога этого компонента электрических сетей.Обратите внимание, что четвертый полупроводниковый компонент разделен, что позволяет выполнять следующие функции:

1. Монитор катода и анода;
2. При необходимости меняют их местами, что позволяет менять полярность работы.

В этом случае работу устройства можно рассматривать как комбинацию двух противоположно направленных тиристоров, но работающих по полному циклу, т.е. не обрывающих сигналы. Обозначение на схеме, соответствующее двум подключенным тиристорам:

Фото — тринистор аналог симистора

Согласно чертежу на электрод, которым является контроллер, передается сигнал, позволяющий размыкать контакт детали.В момент, когда положительное напряжение на аноде, соответственно, на катоде станет отрицательным, электрический ток начнет протекать через тринистор, который находится на схеме слева. Исходя из этого, если полярность полностью изменена, что меняет местами заряды катода и анода, ток, передаваемый через контакты, будет проходить через правый тринистор.

Здесь последний слой на симисторе отвечает за полярность напряжения. Он контролирует напряжение на контактах и, сравнивая его, направляет ток на определенный триристор.Прямо пропорционально этому, если сигнал не подан, то все тринисторы замкнуты и устройство не работает, то есть не передает никаких импульсов.

Если есть сигнал, есть подключение к сети и ток должен куда-то течь, то симистор в любом случае проводится полярностью направления, в данном случае продиктованным зарядом и полярностью полюсов, катод и анод.

Обратите внимание: на приведенной выше диаграмме показана вольт-амперная характеристика (ВАХ) симистора на рисунке 3.Каждая из кривых имеет параллельное направление, но в другом направлении. Они повторяют друг друга под углом 180 градусов. Такой график говорит о том, что симистор является аналогом динистора, но при этом участки, через которые динисторы не передают сигнал, очень легко преодолеваются. Параметры устройства можно регулировать, подавая ток разного напряжения, это позволит разблокировать контакты в нужном направлении, просто изменив полярность сигнала. На чертеже места, которые могут отличаться, отмечены пунктирными линиями.

Фото — симисторы

Благодаря этому ВАХ становится понятно, почему стабилизированный тиристор получил такое название. Симистор — означает «симметричный» тиристор, в некоторых учебниках и магазинах его можно назвать симистором (зарубежный вариант).

Сфера использования

Двунаправленность делает симисторы очень удобными переключателями для цепей переменного тока, позволяя им управлять большими токами электрической энергии, проходящей через небольшие контактные полюса. Кроме того, вы даже можете контролировать процентное соотношение индуктивного тока нагрузки.

Фото — работа симистора

Устройства используются в радиотехнике, электротехнике, механике и других отраслях, где может потребоваться контроль тока. Оптосимисторы часто используются в системах охранной сигнализации и диммерах, где для корректной работы устройств требуется полный цикл, а не полпериода. Хотя довольно часто использование этой радиокомпоненты оказывается неэффективным. Например, для работы небольшого микроконтроллера или трансформатора иногда лучше подключить тиристоры малой мощности, которые будут одинаково обеспечивать работу обоих периодов.

Проверка, распиновка и использование симисторов

Для того, чтобы использовать прибор в работе, нужно уметь проверять симистор мультиметром или «прозвонить» его. Для проверки необходимо оценить характеристики контролируемых кремниевых диодов. Такие выпрямители позволяют скорректировать нужные показания и проверить. Отрицательный контакт омметра подключается к катоду, а положительный — к аноду. После нужно одеть индикатор омметра на единицу, а электрод сравнения соединить с выходом анода.Если данные будут в пределах от 15 до 50 Ом, то деталь работает нормально.

Фото — управление световыми симисторами

Но при этом при отключении контактов от анода омметр должен оставаться на приборе. Убедитесь, что простой измерительный прибор не показывает остаточного сопротивления, иначе он укажет, что деталь не работает.

В повседневной жизни симисторы часто используются для создания приборов, продлевающих срок службы различных устройств.Например, для ламп накаливания или счетчиков можно сделать регулятор мощности (нужен тиристор MAC97A8 или ТК).

Фото — схема регулятора мощности на симисторе

На схеме показано, как собрать регулятор мощности. Обратите внимание на элементы DD1.1.DD1.3, где указан генератор, за счет этой части вырабатывается около 5 импульсов, которые представляют собой полупериоды одиночного сигнала. Импульсы управляются резисторами, а выпрямительный диодный транзистор контролирует момент включения симистора.

Фото — Измерение симистора

Этот транзистор открыт, исходя из этого сигнал подходит на вход генератора, при этом симисторы и остальные транзисторы закрыты. Но если в момент размыкания контактов состояние генератора не меняется, то кумулятивными элементами будет генерироваться небольшой импульс для запуска цоколя. Такую схему диммера на симисторе можно использовать для управления работой осветительных приборов, стиральной машины, оборотов пылесоса или ламп накаливания с датчиком движения.Используйте тестер, чтобы проверить работоспособность схемы и можете ли ее использовать.

Фото — работа симистора

Для улучшения системы можно организовать управление симистором через оптрон, чтобы элемент можно было запускать только после сигнала. Учтите, что при пролистывании барабана движения происходят очень резко, значит неисправен электронный модуль. Чаще всего горит симистор, импортные проводники часто не выдерживают скачков напряжения.Чтобы заменить его, просто выберите ту же деталь.

Фото — тиристорное зарядное устройство

Аналогично по схеме можно собрать зарядное устройство на симисторе, в зависимости от требований нужно просто купить маломощные или силовые детали КУ208Г, КР1182ПМ1, Z0607, BT136, BT139 (BTB — VTB, BTA — BTA будет тоже работают). В условиях отечественного импорта используются симисторы зарубежного производства, цены на которые несколько выше.

Принцип работы тиристоров. Что такое тиристор и как он работает.В заключение

1.1 Определение, типы тиристоров

1.2 Принцип работы

1.3 Параметры тиристоров

Глава 2. Использование тиристоров в регуляторах мощности

2.1 Общие сведения о различных регуляторах

2.2 Процесс регулирования напряжения с помощью тиристора

2.3 Управляемый тиристорный выпрямитель

Глава 3. Практическая разработка тиристорных регуляторов мощности

3.1 Тиристорный регулятор напряжения КУ201К

3.2 Мощный управляемый тиристорный выпрямитель

Заключение

Литература

Введение

В данной статье рассматривается несколько вариантов устройств, в которых тиристорные элементы используются как регуляторы напряжения и как выпрямители. Даны теоретические и практические описания принципа работы тиристоров и устройств, схемы этих устройств.

Управляемый выпрямитель на тиристорах — элементах с высоким коэффициентом усиления мощности, позволяет получить большие токи в нагрузке при небольшой мощности, затрачиваемой в цепи управления тиристором.

В данной статье рассматриваются два варианта таких выпрямителей, обеспечивающие максимальный ток нагрузки до 6 А с пределом регулировки напряжения от 0 до 15 В и от 0,5 до 15 В и устройство для регулировки напряжения на активная и индуктивная нагрузка питается от сети переменного тока напряжением 127 и 220 В с пределами регулировки от 0 до номинального напряжения сети.

Глава 1. Понятие тиристора. Типы тиристоров. Принцип действия

1.1 Определение, типы тиристоров

Тиристором называется полупроводниковый прибор, в основе которого лежит четырехслойная структура, которая может переключаться из закрытого состояния в открытое и наоборот. Тиристоры предназначены для ключевого управления электрическими сигналами в открытом — закрытом режиме (управляемый диод).

Самым простым тиристором является динистор — неуправляемый переключающий диод, который представляет собой четырехслойную структуру типа p-n-p-n (рис. 1.1.2). Здесь, как и в других типах тиристоров, крайние n-p-n-переходы называются эмиттерными, а средний p-n-переход — коллекторными.Внутренние области конструкции, лежащие между переходами, называются основаниями. Электрод, обеспечивающий электрическую связь с внешней n-областью, называется катодом, а с внешней p-областью — анодом.

В отличие от несимметричных тиристоров (динисторов, тринисторов) в симметричных тиристорах обратная ветвь ВАХ имеет вид прямой ветви. Это достигается соединением двух идентичных четырехслойных структур встречно-параллельным способом или использованием пятислойных структур с четырьмя p-n-переходами (симисторы).

Рис. 1.1.1 Обозначения на схемах: а) симистор б) динистор в) тринистор.

Рис. 1.1.2 Структура динистора.

Рис. 1.1.3 Структура SCR.

1.2 Принцип работы

При включении динистора по схеме, показанной на рис. 1, коллекторный pn переход закрыт, а эмиттерные переходы открыты. Сопротивление открытых проходов невелико, поэтому почти все напряжение источника питания прикладывается к коллекторному переходу, имеющему высокое сопротивление.В этом случае через тиристор протекает небольшой ток (участок 1 на рис. 1.2.3).

Рис. 1.2.1. Схема подключения неуправляемого тиристора (динистора) в цепь.

Рис. 1.2.2. Схема подключения управляемого тиристора (тиристора) к цепи.

Рис. 1.2.3. Вольт-амперная характеристика динистора.

Рис. 1.2.4. Вольт-амперная характеристика тиристора.

Если вы увеличиваете напряжение источника питания, ток тиристора немного увеличивается, пока это напряжение не приблизится к некоторому критическому значению, равному напряжению включения Uincl.При напряжении Uvkl в динисторе создаются условия для лавинного размножения носителей заряда в области коллекторного перехода. Происходит обратимый электрический пробой коллекторного перехода (участок 2 на рис. 1.2.3). В n-области коллекторного перехода образуется избыточная концентрация электронов, а в p-области — избыточная концентрация дырок. С увеличением этих концентраций потенциальные барьеры всех переходов динистора уменьшаются. Инжекция носителей через эмиттерные переходы увеличивается.Процесс носит лавинообразный характер и сопровождается переключением коллекторного перехода в разомкнутое состояние. Увеличение тока происходит одновременно с уменьшением сопротивления всех участков устройства. Следовательно, увеличение тока через устройство сопровождается уменьшением напряжения между анодом и катодом. На ВАХ этот участок обозначен цифрой 3. Здесь устройство имеет отрицательное дифференциальное сопротивление. Напряжение на резисторе повышается, и динистор переключается.

После перехода коллектора в открытое состояние ВАХ имеет вид, соответствующий прямой ветви диода (участок 4). После переключения напряжение на динисторе падает до 1 В. Если продолжать увеличивать напряжение источника питания или уменьшать сопротивление резистора R, то выходной ток будет увеличиваться, как в обычной схеме с диодом с прямым выходом. связь.

При понижении напряжения блока питания восстанавливается высокое сопротивление коллекторного перехода.Время восстановления сопротивления этого перехода может составлять десятки микросекунд.

Напряжение Uvkl, при котором начинается лавинообразное нарастание тока, может быть уменьшено путем введения неосновных носителей заряда в любой из слоев, прилегающих к коллекторному переходу. Дополнительные носители заряда вводятся в тиристор вспомогательным электродом, питаемым от независимого источника управляющего напряжения (Ucont). Тиристор со вспомогательным управляющим электродом называется триодом, или тиристором.На практике, когда используется термин «тиристор», подразумевается именно элемент. Схема включения такого тиристора представлена ​​на рис. 1.2.2. Возможность снижения напряжения U с увеличением управляющего тока показывает семейство ВАХ (рис. 1.2.4).

Если на тиристор будет подано напряжение питания противоположной полярности (рис. 1.2.4), то эмиттерные переходы будут закрыты. В этом случае ВАХ тиристора напоминает обратную ветвь характеристики обычного диода.При очень высоких обратных напряжениях наблюдается необратимый пробой тиристора.

♦ Как мы уже выяснили — тиристор — это полупроводниковый прибор, обладающий свойствами электрического клапана. Тиристор с двумя выходами (А — анод, К — катод) , это динистор. Тиристор с тремя выходами (А — анод, К — катод, Ue — управляющий электрод) , это тринистор, или в обиходе его просто называют тиристором.

♦ С помощью управляющего электрода (при определенных условиях) можно изменять электрическое состояние тиристора, то есть переводить его из состояния «выключено» в состояние «включено».
Тиристор открывается, если приложенное напряжение между анодом и катодом превышает значение U = Upr , то есть величину напряжения пробоя тиристора;
Тиристор может быть открыт даже при напряжении менее Upr между анодом и катодом (U, если приложить импульс напряжения положительной полярности между управляющим электродом и катодом.

♦ В разомкнутом состоянии тиристор может находиться сколь угодно долго, пока на него подается напряжение питания.
Тиристор может быть закрыт:

• — если снизить напряжение между анодом и катодом до U = 0 ;
• — если анодный ток тиристора уменьшен до значения, меньшего, чем ток удержания Iud .
• — путем подачи напряжения блокировки на управляющий электрод (только для блокируемых тиристоров).

Тиристор также может находиться в закрытом состоянии столько, сколько необходимо, до прихода запускающего импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного, так и переменного тока.

Работа динистора и тиристора в цепях постоянного тока.

Давайте рассмотрим несколько практических примеров.
Первый пример использования динистора — генератор релаксационного звука . .

Используем в качестве динистора КН102А-Б.

♦ Генератор работает следующим образом.
При нажатии кнопки Кн , через резисторы R1 и R2 постепенно заряжается конденсатор ОТ (+ батареи — замкнутые контакты кнопки Kn — резисторы — конденсатор С — минус батареи).
Параллельно конденсатору подключается цепочка из телефонной капсулы и динистора. Через телефонный капсюль и динистор ток не течет, так как динистор все еще «заблокирован».
♦ При достижении напряжения на конденсаторе, при котором динистор прорывается, через катушку телефонной капсулы проходит импульс тока разряда конденсатора (С — телефонная катушка — динистор — С). Из телефона слышен щелчок, конденсатор разряжен. Затем конденсатор C снова заряжается и процесс повторяется.
Частота повторения щелчков зависит от емкости конденсатора и величины сопротивления резисторов. R1 и R2 .
♦ При номиналах напряжения, резистора и конденсатора, указанных на схеме, частота звукового сигнала с помощью резистора R2 может быть изменена в пределах 500 — 5000. герц. Телефонный капсюль должен использоваться с катушкой с низким сопротивлением 50 — 100 Ом , не более, например телефонная капсула ТС-67-Н .
Телефонный капсюль должен быть включен с соблюдением полярности, иначе он не будет работать.Капсула отмечена знаком + (плюс) и — (минус).

♦ Данная схема (рис. 1) имеет один недостаток. Из-за большого разброса параметров динистора КН102 (разное напряжение пробоя) в некоторых случаях потребуется повышение напряжения блока питания 35-45 вольт , что не всегда возможно и удобный.

Устройство управления, смонтированное на тиристоре, для включения-выключения нагрузки с помощью одной кнопки показано на рис.2.

Устройство работает следующим образом.
♦ B исходное состояние тиристор закрыт и свет не горит.
Нажать кнопку Kn в течение 1-2 секунды … Контакты кнопки разомкнуты, цепь катода тиристора разомкнута.

В этот момент конденсатор ОТ заряжается от блока питания через резистор R1 … Напряжение на конденсаторе U блока питания.
Отпускание кнопки Кн .
В этот момент конденсатор разряжается по цепи: резистор R2 — управляющий электрод тиристора — катод — замкнутые контакты кнопки Kn — конденсатор.
А в цепи управляющего электрода будет протекать ток, тиристор «откроется» .
Загорается свет и по цепи: плюс АКБ — нагрузка в виде лампочки — тиристор — замкнутые контакты кнопки — минус АКБ.
Цепь будет оставаться в этом состоянии столько, сколько необходимо..
В этом состоянии разряжен конденсатор: резистор R2, переход управляющего электрода — катод тиристора, контакты кнопки Kn.
♦ Чтобы выключить свет, кратковременно нажмите кнопку Kn … В этом случае отключается основная цепь питания лампы. Тиристор «Замыкается» … При замкнутых контактах кнопки тиристор останется в замкнутом состоянии, так как на управляющем электроде тиристора Uynp = 0 (конденсатор разряжен).

Испытал и надежно проработал в этой схеме различные тиристоры: КУ101, Т122, КУ201, КУ202, КУ208. .

♦ Как уже было сказано, динистор и тиристор имеют свой транзисторный аналог . .

Аналоговая схема тиристора состоит из двух транзисторов и показана на рис. 3 .
Транзистор Тр 1 имеет p-n-p проводимость, транзистор Tr 2 имеет n-p-n проводимость. Транзисторы могут быть как германиевыми, так и кремниевыми.

Тиристорный аналог имеет два управляющих входа.
Первый логин: A — Ue1 (эмиттер — база транзистора Tr1).
Второй вход: К — Уэ2 (эмиттер — база транзистора Тр2).

Аналог имеет: А — анод, К — катод, Ue1 — первый управляющий электрод, Ue2 — второй управляющий электрод.

Если управляющие электроды не используются, то это будет динистор, с электродами А — анод и К — катод. .

♦ Пара транзисторов, как аналог тиристора, должна быть выбрана одинаковой мощности с током и напряжением выше, чем это необходимо для работы устройства.Аналоговые параметры тиристора (напряжение пробоя Unp, ток удержания Iyд) , будет зависеть от свойств используемых транзисторов.

♦ Для более стабильной работы аналога в схему добавлены резисторы R1 и R2 … А с помощью резистора R3 можно регулировать напряжение пробоя Upr и ток удержания Iyд аналог динистора — тиристор. Схема такого аналога показана на рис. 4 .

Если в цепи генератора звуковых частот (Рисунок 1) вместо динистора КН102 включить аналог динистора, то получится прибор с другими свойствами (Рисунок 5) .

Напряжение питания такой схемы будет от 5 до 15 вольт … Изменяя номиналы резисторов R3 и R5 можно изменить тональность и рабочее напряжение генератора.

Переменный резистор R3 аналоговое напряжение пробоя подбирается под используемое напряжение питания.

Тогда вы можете заменить его постоянным резистором.

Транзисторы Тр1 и Тр2: КТ502 и КТ503; КТ814 и КТ815 или любые другие.

♦ Интересная схема стабилизатора напряжения защищен от короткого замыкания в нагрузке (рисунок 6) .

Если ток нагрузки превышает 1 ампер , защита сработает.

В состав стабилизатора входят:

• — элемент управления — стабилитрон КС510 , определяющий выходное напряжение;
• — исполнительный элемент — транзисторы КТ817А , КТ808А , выполняющие роль регулятора напряжения;
• — в качестве датчика перегрузки используется резистор R4 ;
• — в механизме исполнительной защиты используется аналог динистора, на транзисторах КТ502 и КТ503 .

♦ На входе стабилизатора установлен конденсатор в качестве фильтра С1 … Резистор R1 ток стабилизации стабилитрона установлен КС510 , размер 5 — 10 мА. Напряжение на стабилитроне должно быть 10 вольт .
Резистор R5 устанавливает начальный режим стабилизации выходного напряжения.

Резистор R4 = 1,0 Ом , включенный последовательно в цепь нагрузки.Чем выше ток нагрузки, тем больше напряжения, пропорционального току, выделяется на ней.

В исходном состоянии, когда нагрузка на выходе стабилизатора мала или отключена, тиристорный аналог замкнут. Приложенного к нему напряжения 10 вольт (от стабилитрона) недостаточно для пробоя. В этот момент падение напряжения на резисторе R4 практически равно нулю.
Если постепенно увеличивать ток нагрузки, падение напряжения на резисторе увеличится. R4 … При определенном напряжении на R4 аналог тиристора прорывается и устанавливается напряжение, между точкой Pt1 и общим проводом 1,5 — 2,0 вольт .
Это напряжение анод-катодного перехода открытого аналога тиристора.

Одновременно загорается светодиод D1 , сигнализируя об аварии. Напряжение на выходе стабилизатора в этот момент будет равно 1,5 — 2.0 вольт .
Для восстановления нормальной работы стабилизатора необходимо выключить нагрузку и нажать кнопку Kn , сбросив блокировку защиты.
На выходе стабилизатора снова будет напряжение 9 вольт и светодиод погаснет.
Регулируя резистор R3 , можно выбрать ток срабатывания защиты от 1 ампера и более. … Транзисторы Т1 и Т2 можно устанавливать на один радиатор без изоляции.Сам радиатор должен быть изолирован от корпуса.

Тиристор — полупроводниковый переключатель, конструкция которого четырехслойная. У них есть возможность переходить из одного состояния в другое — из закрытого в открытое и наоборот.

Информация, представленная в этой статье, поможет дать исчерпывающий ответ на вопрос об этом устройстве.

Принцип работы тиристора

В специальной литературе это устройство еще называют тиристором однооперационного действия.Это название связано с тем, что устройство не полностью управляемо. … Другими словами, при получении сигнала от объекта управления он может только перейти во включенное состояние. Для того, чтобы выключить прибор, человеку придется произвести дополнительные действия, которые приведут к падению уровня напряжения до нуля.

Работа этого устройства основана на использовании силового электрического поля. Для переключения его из одного состояния в другое используется управляющая технология, передающая определенные сигналы.В этом случае ток через тиристор может двигаться только в одном направлении. В выключенном состоянии это устройство способно выдерживать как прямое, так и обратное напряжение.

Способы включения и выключения тиристора

Переход в рабочее состояние эталонного аппарата этого типа осуществляется путем задания напряжения импульсного тока определенной полярности. На скорость включения и на то, как он в дальнейшем будет работать, влияют следующие факторы:

Выключение тиристора можно осуществить несколькими способами:

1. Естественное отключение.В технической литературе также встречается такое понятие, как естественное переключение — оно аналогично естественному отключению.
2. Принудительное отключение (принудительное переключение).

Естественное отключение данного устройства осуществляется при его работе в цепях переменного тока, когда уровень тока падает до нуля.

Принудительное отключение включает множество методов. Самым распространенным из них является следующий метод.

Конденсатор, обозначаемый латинской буквой C, подключается к ключу.Он должен быть помечен буквой S. В этом случае перед замыканием конденсатор необходимо зарядить.

Основные типы тиристоров

В настоящее время существует значительное количество тиристоров, различающихся между собой техническими характеристиками — скоростью работы, методами и процессами управления, направлениями тока в проводящем состоянии и т. Д.

Наиболее распространенные типы

1. Тиристорный диод. Такое устройство похоже на устройство, в котором включен встречно-параллельный диод.
2. Диод тиристор. Другое название — динистор. Отличительной особенностью этого устройства является то, что переход в токопроводящий режим осуществляется в момент превышения уровня тока.
3. Тиристор с блокировкой.
4. Симметричный. Его еще называют симистором. Конструкция этого устройства аналогична конструкции двух антипараллельных диодных устройств во время работы.
5. Высокоскоростной или инверторный. Этот тип устройств имеет способность выходить из строя в рекордно короткие сроки — от 5 до 50 микросекунд.
6. Оптотиристор. Его работа осуществляется с помощью светового потока.
7. Тиристор управляется ведущим электродом по полю.

Обеспечение защиты

Тиристоры включены в список критических устройств влияют на изменение скорости , увеличивая прямой ток. И диоды, и тиристоры характеризуются процессом протекания обратного восстанавливающегося тока. Резкое изменение его скорости и падение до нуля приводит к повышенному риску возникновения перенапряжения.

Кроме того, перенапряжение в конструкции этого устройства может возникнуть из-за полного исчезновения напряжения в различных компонентах системы, например, при малых монтажных индуктивностях.

По указанным выше причинам в подавляющем большинстве случаев для обеспечения надежной защиты в этих устройствах используются различные схемы CFTP. Данные схемы в динамическом режиме помогают защитить устройство от возникновения недопустимых значений напряжения.

Надежным средством защиты также является применение варистора … Это устройство подключается к выходным точкам индуктивной нагрузки.

В самом общем виде использование устройства, такого как тиристор, можно разделить на следующие группы:

Ограничения тиристора

При работе с любым типом этого устройства следует соблюдать определенные правила безопасности, например также следует помнить о некоторых необходимых ограничениях.

Например, в случае индуктивной нагрузки при работе такого типа устройства, как симистор.В этой ситуации ограничения касаются скорости изменения уровня напряжения между двумя основными элементами — его анодами и рабочим током. Для ограничения влияния тока и перегрузки применяется RC цепочка .

Тиристоры — это полупроводниковые приборы. Они предназначены для регулирования и переключения больших токов. Тиристор позволяет переключать электрическую цепь при подаче на него управляющего сигнала. Это делает его похожим на транзистор.

Обычно тиристор имеет три вывода, один из которых является управляющим, а два других образуют путь для прохождения тока.Как известно, транзистор открывается пропорционально величине управляющего тока. Чем он больше, тем больше открывается транзистор, и наоборот. А с тиристором все устроено иначе. Он открывается полностью, скачкообразно. И что самое интересное, он не закрывается даже при отсутствии управляющего сигнала.

Принцип работы

Рассмотрим работу тиристора по следующей простой схеме.

К аноду тиристора подключается лампочка или светодиод, а через переключатель К2 к нему подключается положительный вывод источника питания.Катод тиристора подключен к минусу питания. После включения схемы на тиристор подается напряжение, но светодиод не загорается.

Если нажать кнопку K1, ток через резистор течет к управляющему электроду, и светодиод начинает светиться. Часто на схемах он обозначается буквой «G», что расшифровывается как gate, или по-русски gate (управляющий выход).

Резистор ограничивает ток управляющего контакта. Минимальный рабочий ток рассматриваемого тиристора составляет 1 мА, а максимально допустимый ток — 15 мА.С учетом этого в нашей схеме был выбран резистор на 1 кОм.

Если вы снова нажмете кнопку К1, это не повлияет на тиристор, и ничего не произойдет. Чтобы перевести тиристор в замкнутое состояние, нужно выключить выключатель питания К2. Если снова подать питание, тиристор вернется в исходное состояние.

Это полупроводниковое устройство представляет собой электронный ключ с защелкой. Переход в закрытое состояние также происходит при снижении напряжения питания на аноде до определенного минимума, примерно 0.7 вольт.

Особенности устройства

Фиксация включенного состояния происходит за счет функции внутреннего тиристора устройства. Примерная схема выглядит так:

Обычно она представлена ​​в виде двух транзисторов разной структуры, соединенных между собой. Опытным путем можно проверить, как работают транзисторы, подключенные таким образом. Однако есть отличия в вольт-амперной характеристике. И еще нужно учитывать, что устройства изначально проектировались так, чтобы выдерживать большие токи и напряжения.На корпусе большинства этих устройств имеется металлическая розетка, на которой можно закрепить радиатор для рассеивания тепловой энергии.

Тиристоры доступны в разных упаковках. У маломощных устройств отсутствует теплоотвод. Обычные бытовые тиристоры выглядят так. Они имеют массивный металлический корпус и выдерживают большие токи.

Основные параметры тиристоров

• Максимально допустимый прямой ток … Это максимальное значение тока открытого тиристора.У мощных устройств он достигает сотен ампер.
• Максимально допустимый обратный ток .
• Прямое напряжение … Это падение напряжения при максимальном токе.
• Обратное напряжение … Это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии, при котором тиристор может работать без нарушения его работоспособности.
• Напряжение включения … это минимальное напряжение, приложенное к аноду. Здесь имеется в виду минимальное напряжение, при котором тиристор вообще может работать.
• Минимальный ток затвора … Требуется включить тиристор.
• Максимально допустимый управляющий ток .
• Максимально допустимая рассеиваемая мощность .

Динамический параметр

Время перехода тиристора из закрытого в открытое состояние когда приходит сигнал.

Типы тиристоров

По способу управления делятся на:

• Диодные тиристоры, или другими словами динисторы.Они открываются импульсным высоким напряжением, которое подается на катод и анод.
• Триодные тиристоры, или тиристоры. Они открываются управляющим током электрода.

Триодные тиристоры в свою очередь делятся:

• Катодное управление — напряжение, формирующее управляющий ток, подается на управляющий электрод и катод.
• Контроль анода — контрольное напряжение подходит для электрода и анода.

Тиристор заблокирован:

• При уменьшении анодного тока катод становится меньше, чем ток удержания.
• Путем подачи напряжения блокировки на управляющий электрод.

По обратной проводимости тиристоры делятся:

• Обратные проводящие — имеют низкое обратное напряжение.
• Обратный непроводящий — обратное напряжение равно максимальному прямому напряжению в закрытом состоянии.
• С нестандартизированным значением обратного напряжения — производители не указывают значение этого значения. Такие устройства используются в местах, где исключено обратное напряжение.
• Симистор — пропускает токи в двух направлениях.

При использовании симисторов нужно знать, что они действуют условно-симметрично. Основная часть симисторов открывается, когда на управляющий электрод подается положительное напряжение по сравнению с катодом, и на аноде может быть любая полярность. Но если на анод поступает отрицательное напряжение, а на управляющий электрод — положительное, то симисторы не размыкаются и могут выйти из строя.

По скорости делится на время разблокировки (включения) и время блокировки (выключения).

Разделение тиристоров по мощности

Когда тиристор работает в ключевом режиме, максимальная мощность коммутируемой нагрузки определяется напряжением на тиристоре в открытом состоянии при максимальном токе и максимальной рассеиваемой мощности.

Действующее значение тока нагрузки не должно быть выше максимальной рассеиваемой мощности, деленной на напряжение в разомкнутом состоянии.

Простая сигнализация на основе тиристора

На основе тиристора вы можете сделать простую сигнализацию, которая будет реагировать на свет, издавая звук с помощью пьезоизлучателя.На управляющий выход тиристора подается ток через фоторезистор и подстроечный резистор. Свет, падающий на фоторезистор, снижает его сопротивление. И на управляющий выход тиристора начинает поступать ток разблокировки, достаточный для его открытия. После этого включается зуммер.

Триммер предназначен для регулировки чувствительности прибора, то есть порога срабатывания при воздействии света. Самое интересное, что даже при отсутствии света тиристор продолжает оставаться открытым, а сигнализация не прекращается.

Если выставить луч света напротив светочувствительного элемента так, чтобы он светил немного ниже окна, то получится простейший датчик дыма. Дым, попадающий между источником света и приемником света, рассеивает свет, что вызывает тревогу. Для этого устройства необходим корпус, чтобы свет от солнца или искусственных источников света не попадал в светоприемник.

Тиристор можно открыть другим способом. Для этого достаточно на короткое время приложить небольшое напряжение между выводом управления и катодом.

Тиристорный регулятор мощности

Теперь рассмотрим использование тиристора по назначению. Рассмотрим схему простого тиристорного регулятора мощности, который будет работать от сети переменного тока напряжением 220 вольт. Схема простая и состоит всего из пяти частей.

• Полупроводниковый диод ВД.
• Переменный резистор R1.
• Постоянный резистор R2.
• Конденсатор C.
• Тиристор VS.

Их рекомендуемые номиналы показаны на диаграмме.В качестве диода можно использовать КД209, тиристор КУ103В или более мощный. Желательно использовать резисторы мощностью не менее 2 Вт, конденсатор электролитический на напряжение не менее 50 вольт.

Эта схема регулирует только один полупериод сетевого напряжения. Если представить, что мы убрали из схемы все элементы, кроме диода, то он будет передавать только полуволны переменного тока, и только половина мощности пойдет на нагрузку, например, на паяльник или лампа накаливания.

Тиристор позволяет пропускать дополнительные, условно говоря, отрезки полупериода, прорезанного диодом. При изменении положения переменного резистора R1 изменится выходное напряжение.

Управляющий выход тиристора подключен к положительной клемме конденсатора. Когда напряжение на конденсаторе повышается до напряжения включения тиристора, он открывается и проходит определенную часть положительного полупериода. Переменный резистор будет определять скорость зарядки конденсатора.И чем быстрее он заряжается, тем раньше тиристор откроется и успеет пропустить часть положительного полупериода, прежде чем полярность изменится на обратную.

Отрицательная полуволна не идет на конденсатор, а напряжение на нем такой же полярности, поэтому не страшно, что у него полярность. Схема позволяет изменять мощность от 50 до 100%. Для паяльника это в самый раз.

Тиристор пропускает ток в одном направлении от анода к катоду.Но есть разновидности, которые пропускают ток в обоих направлениях. Их называют симметричными тиристорами или симисторами. Они используются для управления нагрузками в цепях переменного тока. На их основе существует большое количество схем регуляторов мощности.

8 января 2013 в 19:23

• Электроника для начинающих

Добрый вечер, хабр. Поговорим об устройстве типа тиристора. Тиристор — это бистабильный полупроводниковый прибор с тремя или более взаимодействующими выпрямительными переходами. По функциональности их можно отнести к электронным ключам… Но в тиристоре есть одна особенность, он не может перейти в замкнутое состояние, в отличие от обычного ключа. Поэтому его обычно можно найти под названием — не полностью управляемый ключ.

На рисунке показан общий вид тиристора. Он состоит из четырех переменных типов электропроводности полупроводниковых областей и имеет три вывода: анод, катод и управляющий электрод.
Анод контактирует с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем.
Освежить память о p-n переходе можно.

Классификация

В зависимости от количества выходов вы можете отобразить классификацию тиристоров. На самом деле все очень просто: тиристор с двумя выводами называют динисторами (соответственно у него только анод и катод). Тиристоры с тремя и четырьмя выводами называются триодом или тетродом. Также существуют тиристоры с большим количеством чередующихся полупроводниковых областей. Один из самых интересных — симметричный тиристор (симистор), который включается при любой полярности напряжения.

Принцип работы

Обычно тиристор представлен в виде двух соединенных между собой транзисторов, каждый из которых работает в активном режиме.

В связи с этим рисунком крайние области можно назвать эмиттерными, а центральный переход — коллекторным.
Чтобы понять, как работает тиристор, стоит взглянуть на вольт-амперную характеристику.

На анод тиристора подавалось небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включаются в прямом направлении, а коллекторные — в обратном.(на самом деле все напряжение будет на нем). Участок от нуля до единицы на вольт-амперной характеристике будет примерно аналогичен обратной ветви диодной характеристики. Этот режим можно назвать закрытым состоянием тиристора.
При повышении анодного напряжения основные носители вводятся в базовую область, тем самым накапливая электроны и дырки, что эквивалентно разности потенциалов на коллекторном переходе. С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном переходе начнет уменьшаться.И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (участок 1-2 на рисунке).
После этого все три перехода сместятся в прямом направлении, тем самым переведя тиристор в разомкнутое состояние (участок 2-3 на рисунке).
Тиристор будет оставаться открытым до тех пор, пока коллектор смещен в прямом направлении. Если ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации количество неравновесных носителей в базовых областях уменьшится, а коллекторный переход сместится в обратную сторону и тиристор перейдет в закрытое состояние.
При повторном включении тиристора вольт-амперные характеристики будут аналогичны характеристикам двух последовательно соединенных диодов. Обратное напряжение в этом случае будет ограничено напряжением пробоя.

Общие параметры тиристоров

1. Напряжение включения — минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние.
2. Прямое напряжение — прямое падение напряжения при максимальном анодном токе.
3. Обратное напряжение — максимально допустимое напряжение на тиристоре в выключенном состоянии.
4. Максимально допустимый прямой ток. — это максимальный ток в открытом состоянии.
5. Обратный ток — ток при максимальном обратном напряжении.
6. Максимальный управляющий ток электрода
7. Время задержки включения / выключения
8. Максимально допустимая рассеиваемая мощность

Вывод

Таким образом, в тиристоре возникает положительный ток обратной связи — увеличение тока через один эмиттерный переход приводит к увеличению тока через другой эмиттерный переход.
Тиристор не является полностью управляющим ключом. То есть, перейдя в открытое состояние, он остается в нем даже при прекращении подачи сигнала на управляющий переход, если ток подается выше определенного значения, то есть тока удержания.

% PDF-1.3 % 1 0 объект > поток конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > / Parent 3 0 R / Contents [15 0 R] / Type / Page / Resources> / Shading> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / Font >>> / MediaBox [0 0 595.27563 841.88977] / BleedBox [0 0 595.27563 841.88977] / Аннотации [50 0 R 51 0 R 52 0 R 53 0 R] >> эндобдж 15 0 объект > поток x] K $ W @ ~

Тиристорный ключ Цепь переменного тока. Тиристорные коммутаторы переменного тока

1.1 Определение, типы тиристоров

1.2 Принцип работы

1.3 Параметры тиристоров

Глава 2. Использование тиристоров в регуляторах мощности

2.1 Общие сведения о различных регуляторах

2.2 Процесс регулирования напряжения тиристора

2.3 Управляемый выпрямитель на тиристоре

Глава 3. Практическая разработка тиристорных регуляторов мощности

3.1 Регулятор напряжения на тиристоре КУ201К

3.2 Мощный управляемый тиристорный выпрямитель

Заключение

2000 9000

Литература 95

В статье рассматривается несколько вариантов устройств, в которых тиристорные элементы используются как регуляторы напряжения и как выпрямители.Приведены теоретические и практические описания принципа действия тиристоров и устройств, схемы этих устройств.

Управляемый выпрямитель на тиристорах — элементах с большим коэффициентом усиления мощности, позволяет получить большие токи в нагрузке при незначительной мощности, затрачиваемой в цепи управления тиристором.

В данной статье рассматриваются два варианта таких выпрямителей, обеспечивающих максимальный ток в нагрузке до 6 А с пределом регулирования напряжения от 0 до 15 В и от 0.От 5 до 15 В и устройство регулировки напряжения на активной и индуктивной нагрузке с питанием от сети переменного тока напряжением 127 и 220 В с диапазоном регулировки от 0 до номинального напряжения сети.

Глава 1. Понятие тиристора. Типы тиристоров. Принцип действия

1.1 Определение, типы тиристоров

Тиристор — это полупроводниковый прибор, основанный на четырехслойной структуре, способный переключаться из закрытого состояния в открытое и наоборот.Тиристоры предназначены для ключевого управления электрическими сигналами в режиме открытия-закрытия (управляемый диод).

Самым простым тиристором является динистор — неуправляемый переключающий диод, представляющий собой четырехслойную структуру типа p-n-p-n (рисунок 1.1.2). Здесь, как и в других типах тиристоров, крайние n-p-n переходы называются эмиттерными, а средний p-n-переход — коллекторным. Внутренние области конструкции, лежащие между переходами, называются основаниями. Электрод, обеспечивающий электрическое соединение с внешней n-областью, называется катодом, а с внешней p-областью — анодом.

В отличие от несимметричных тиристоров (динисторов, тринисторов) в симметричных тиристорах обратная ветвь ВАХ является прямой. Это достигается встречно-параллельным включением двух идентичных четырехслойных структур или использованием пятислойных структур с четырьмя p-n-переходами (симисторы).

Рис. 1.1.1. Обозначения на схемах: а) симистор б) динистор в) тринистор.

Рис. 1.1.2 Строение диацистера.

Рис.1.1.3. Строение тринистора.

1.2 Принцип работы

При включении динистора по схеме, показанной на рис. 1.2.1, коллекторный p-n переход закрыт, а эмиттерные переходы открыты. Сопротивление открытых переходов невелико, поэтому почти все напряжение источника питания прикладывается к коллекторному переходу, имеющему высокое сопротивление. В этом случае через тиристор протекает небольшой ток (участок 1 на рисунке 1.2.3).

Фиг.1.2.1. Схема включения в цепь неуправляемого тиристора (динистора).

Рис. 1.2.2. Схема включения в цепь управляемого тиристора (тринистора).

Рис. 1.2.3. Вольт-амперная характеристика динистора.

Рис.1.2.4. Вольт-амперная характеристика тиристора.

Если напряжение источника питания увеличивается, ток тиристора немного увеличивается, пока это напряжение не приблизится к некоторому критическому значению, равному напряжению переключения Uin.При напряжении Uv в динисторе создаются условия для лавинообразного распространения носителей заряда в области коллекторного перехода. Происходит обратимый электрический пробой коллекторного перехода (участок 2 на рисунке 1.2.3). В n-области коллекторного перехода образуется избыточная концентрация электронов, а в p-области — избыточная концентрация дырок. С увеличением этих концентраций уменьшаются потенциальные барьеры всех переходов динистора.Инжекция носителей через эмиттерные переходы увеличивается. Процесс носит лавинообразный характер и сопровождается переключением коллектора в разомкнутое состояние. Рост тока происходит одновременно с уменьшением сопротивления всех участков устройства. Следовательно, увеличение тока через устройство сопровождается уменьшением напряжения между анодом и катодом. На ВАХ этот участок обозначен цифрой 3. Здесь устройство имеет отрицательное дифференциальное сопротивление.Напряжение на резисторе увеличивается, и диодистор переключается.

После перехода коллектора в открытое состояние вольт-амперная характеристика имеет вид, соответствующий прямой ветви диода (участок 4). После включения напряжение на динисторе снижается до 1 В. Если продолжать увеличивать напряжение блока питания или уменьшать сопротивление резистора R, то будет увеличение выходного тока, как в обычной схеме. с диодом на прямое подключение.

При понижении напряжения питания сопротивление коллекторного перехода восстанавливается. Время восстановления сопротивления этого перехода может составлять десятки микросекунд.

Напряжение Uc, при котором начинается лавинное нарастание тока, может быть уменьшено путем введения неглавных носителей заряда в любой из слоев, прилегающих к коллекторному переходу. Дополнительные носители заряда вводятся в тиристор вспомогательным электродом, питаемым от независимого источника управляющего напряжения (Uпр).Тиристор со вспомогательным управляющим электродом называется триодом, или тринистором. На практике под термином «тиристор» подразумевается элемент. Схема включения такого тиристора представлена ​​на рис. 1.2.2. Возможность снижения напряжения U с увеличением управляющего тока показывает семейство ВАХ (рисунок 1.2.4).

Если на тиристор подается напряжение питания, противоположное полярности (рисунок 1.2.4), эмиттерные переходы будут закрыты. В этом случае ВАХ тиристора напоминает обратную ветвь характеристики обычного диода.При очень высоких обратных напряжениях наблюдается необратимый пробой тиристора.

В схемах и технической документации часто используются различные термины и знаки, но не все начинающие электрики знают их значение. Предлагаем обсудить, какие бывают силовые тиристоры для сварки, принцип их работы, характеристики и маркировку этих устройств.

Многие видели тиристоры в гирлянде «Бегущий огонь», это простейший пример описываемого устройства и принцип его работы.Кремниевый выпрямитель или тиристор очень похож на транзистор. Это многослойный полупроводниковый прибор, основным материалом которого является кремний, чаще всего в пластиковом корпусе. В связи с тем, что принцип его действия очень похож на выпрямительный диод (выпрямители переменного тока или динисторы), на схемах обозначение часто совпадает — он считается аналогом выпрямителя.

Фото — Схема гирлянды бегущего костра

Есть :

• Тиристоры с блокировкой ABB (GTO),
• стандарт SEMIKRON,
• мощная лавинная типа ТЛ-171,
Оптопары
• (например, ТО 142-12.5-600 или модуль МТО 80),
• симметричный ТС-106-10,
• низкочастотный МТТ,
• симистор BTA 16-600B или BT для стиральных машин,
• частота уточняется,
• иностранный ТПС 08,
• ТЫН 208.

Но заодно для транзисторов типа IGBT или IGCT для высоковольтных аппаратов (печей, станков, других средств автоматизации производства).

Фото — Тиристор

Но, в отличие от диода, который представляет собой двухслойный (PN) трехслойный транзистор (PNP, NPN), тиристор состоит из четырех слоев (PNPN), и это полупроводниковое устройство содержит три p-n перехода.В этом случае диодные выпрямители становятся менее эффективными. Это хорошо демонстрирует схема управления тиристорами, а также любой справочник электриков (например, в библиотеке можно бесплатно прочитать книгу автора Замятина).

Тиристор представляет собой однонаправленный преобразователь переменного тока, то есть он проводит ток только в одном направлении, но, в отличие от диода, устройство может работать как переключатель разомкнутой цепи или как выпрямительный диод постоянного тока. Другими словами, полупроводниковые тиристоры могут работать только в режиме переключения и не могут использоваться в качестве усилительных устройств.Ключ на тиристоре не может переключиться в закрытое положение.

Кремниевый управляемый выпрямитель является одним из нескольких силовых полупроводниковых устройств вместе с симисторами, диодами переменного тока и однопереходными транзисторами, которые могут очень быстро переключаться из одного режима в другой. Такой тиристор называется быстродействующим. Конечно, здесь немаловажную роль играет инструментальный класс.

Применение тиристора

Назначение тиристоров может быть самым разным, например, большой популярностью пользуется самодельный сварочный инвертор на тиристорах, зарядное устройство для автомобиля (тиристор в блоке питания) и даже генератор.Благодаря тому, что само устройство может выдерживать как низкочастотные, так и высокочастотные нагрузки, его также можно использовать в качестве трансформатора для сварочных аппаратов (такие детали используются на их мосту). Для управления работой детали в этом случае необходим регулятор напряжения на тиристоре.

Фото — Применение тиристора вместо LATR

Не забываем о тиристорном зажигании для мотоциклов.

Описание конструкции и принципа действия

Тиристор состоит из трех частей: «Анода», «Катода» и «Входа», состоящих из трех p-n переходов, которые можно переключать из положений «ВКЛ» и «ВЫКЛ» на очень высокой скорости.Но в то же время его также можно переключать из положения «ВКЛ» с разной продолжительностью времени, то есть в течение нескольких полупериодов, для подачи определенного количества энергии на нагрузку. Работу тиристора можно лучше объяснить, если предположить, что он будет состоять из двух транзисторов, соединенных друг с другом как пара дополнительных регенеративных ключей.

На простейших микросхемах показаны два транзистора, которые объединены таким образом, что коллекторный ток после команды «Пуск» подается на NPN каналов транзистора TR 2 непосредственно в PNP-транзистор TR 1.В это время ток от TR 1 поступает в каналы в базах TR 2. Эти два взаимосвязанных транзистора расположены так, что база эмиттера принимает ток от коллектора-эмиттера другого транзистора. Это требует параллельного размещения.

Фото — Тиристор КУ221ИМ

Несмотря на все меры безопасности, тиристор может непроизвольно перемещаться из одного положения в другое. Это связано с резким скачком тока, перепадом температур и другими различными факторами.Поэтому перед тем, как купить тиристор КУ202Н, Т122 25, Т 160, Т 10 10, нужно не только проверить его тестером (звонок), но и ознакомиться с параметрами работы.

Типовой тиристорный вольт-ампер

Чтобы начать обсуждение этой сложной темы, рассмотрим схему ВАХ тиристора:

Фото — характеристика тиристора ВАХ

1. Отрезок между 0 и (Vob, IL) полностью соответствует прямой блокировке устройства;
2. В секции Vvo реализовано положение «ВКЛ» тиристора;
3. Сегмент между зонами (Vbo, IL) и (VH, IN) — это переходное положение во включенном состоянии тиристора.Именно в этой области возникает так называемый динисторный эффект;
4. В свою очередь, точки (Vh, In) показывают на графике прямое открытие устройства;
5. Точки 0 и Vbr — секция с тиристорной блокировкой;
6. После этого следует отрезок Vbr — он указывает на режим обратной пробоя.

Естественно, современные высокочастотные радиокомпоненты в схеме могут незначительно влиять на вольт-амперные характеристики (охладители, резисторы, реле).Также симметричные фототиристоры, SMD-диоды, оптиристоры, триоды, оптопары, оптоэлектронные и другие модули могут иметь другие ВАХ.

Фото — В переменного тока тиристора

Кроме того, обращаем ваше внимание на то, что в этом случае защита устройств осуществляется на вводе нагрузки.

Тест тиристоров

Перед покупкой прибора нужно знать, как проверить тиристор мультиметром. Подключайте измерительный прибор только к так называемому тестеру.Схема, по которой можно собрать данное устройство, представлена ​​ниже:

Фото — тестер тиристоров

Согласно описанию, на анод должно подаваться положительное напряжение, а на катод — отрицательное. Очень важно использовать значение, соответствующее разрешающей способности тиристора. На рисунке показаны резисторы с номинальным напряжением от 9 до 12 вольт, а это значит, что напряжение тестера немного выше, чем у тиристора. После того, как вы собрали прибор, можно приступать к проверке выпрямителя.Необходимо нажать кнопку, подающую импульсные сигналы на включение.

Проверить тиристор очень просто, на управляющем электроде кнопка кратковременно прикладывается к отверстию (положительному по отношению к катоду). После этого, если на тиристорах загорелись ходовые огни, то устройство считается нерабочим, но мощные устройства не всегда срабатывают сразу после прихода нагрузки.

Фото — схема тестера тиристоров

Помимо тестирования прибора, также рекомендуется использовать специальные контроллеры или блок управления тиристорами и симисторами OWEN BUST или других производителей, он работает примерно так же, как тиристорный регулятор мощности.Основное отличие — более широкий диапазон напряжений.

Видео: принцип работы тиристора

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики тиристора серии КУ 202э. В этой серии представлены бытовые маломощные устройства, основное применение которых ограничивается бытовой техникой: используется для работы электропечей, нагревателей и т. Д.

На рисунке ниже показана распиновка и основные компоненты тиристора.

Фото 202

1. Установить обратное напряжение в разомкнутом состоянии (макс.) 100 В
2. Напряжение в закрытом положении 100 В
3. Импульс в открытом положении — 30 А
4. Повторяющийся импульс в открытом положении 10 А
5. Среднее напряжение
6. Неразжимающее напряжение> = 0.2 В
7. Установить ток в открытом положении
8. Обратный ток
9. Ток затвора постоянного типа
10. Установленное постоянное напряжение
11. Время включения
12. Время выключения

Устройство включается в течение микросекунд. Если вам необходимо заменить описываемый прибор, то проконсультируйтесь с продавцом-консультантом магазина электрооборудования — он сможет подобрать аналог по схеме.

Фото — тиристор ку202н

Цена тиристора зависит от его марки и характеристик.Рекомендуем покупать бытовую технику — они более прочные и имеют доступную цену. На естественных рынках можно купить качественный мощный преобразователь до сотен рублей.

Принцип работы тиристора

Абсолютно любой тиристор может находиться в двух устойчивых состояниях — закрыт или открыт

В закрытом состоянии он находится в состоянии низкой проводимости, а в открытом почти не течет ток, наоборот полупроводник будет в состоянии высокой проводимости, ток проходит через него практически без сопротивления

Можно сказать, что тиристор — это ключ с электрическим управлением.Но на самом деле управляющий сигнал может открыть только полупроводник. Чтобы заблокировать его обратно, необходимо выполнить условия, направленные на снижение прямого тока практически до нуля.

Конструктивно тиристор представляет собой последовательность из четырех слоев p и n типа , которые образуют структуру p-n-p-n и соединены последовательно.

Одна из крайних точек, к которой подключен положительный полюс питания, называется анод , p-тип
Другой, к которому подключен отрицательный полюс напряжения, называется катодом , — n типа
Управляющий электрод соединяется с внутренними слоями.

Для понимания работы тиристора рассмотрим несколько случаев, во-первых: на управляющий электрод не подается напряжение , тиристор включен по динисторной схеме — на анод подается положительное напряжение, а на катод подается отрицательное напряжение, см. рисунок.

В данном случае коллекторный p-n переход тиристора находится в закрытом состоянии, а эмиттер открыт. Открытые переходы имеют очень низкое сопротивление, поэтому почти все напряжение от источника питания поступает на коллекторный переход, из-за высокого сопротивления которого ток, протекающий через полупроводниковый прибор, имеет очень низкое значение.

На кривой ВАХ это состояние актуально для участка, отмеченного цифрой 1 .

При повышении уровня напряжения ток тиристора практически не увеличивается до определенного времени. Но при достижении условно критического уровня — коммутируемое напряжение U на , в динисторе есть факторы, при которых на коллекторном переходе начинается резкое увеличение свободных носителей заряда, которое практически сразу несет лавины .В результате происходит обратимый электрический пробой (точка 2 на показанном рисунке). В р — в области коллекторного перехода появляется избыточная зона накопленных положительных зарядов, в п -област, наоборот, происходит скопление электронов. Увеличение концентрации свободных носителей заряда приводит к уменьшению потенциального барьера на всех трех переходах, и начинается инжекция носителей заряда через эмиттерные переходы. Лавиноподобный характер еще сильнее и приводит к переключению коллекторного перехода в разомкнутое состояние.В то же время ток во всех областях полупроводника увеличивается, что приводит к падению напряжения между катодом и анодом, что показано на графике над сегментом, отмеченным цифрой три. В этот момент динистор имеет отрицательное дифференциальное сопротивление. На сопротивлении Rn Напряжение увеличивается и полупроводник переключается.

После размыкания коллекторного перехода ВАХ динистора становится такой же, как на прямой ветви — сегменте №4.После переключения полупроводникового прибора напряжение падает до одного вольта. В дальнейшем повышение уровня напряжения или уменьшение сопротивления приведет к увеличению выходного тока один на один, а также срабатыванию диода при его прямом включении. Если уровень питающего напряжения понижается, то почти сразу восстанавливается высокое сопротивление коллекторного перехода, замыкается динистор , резко падает ток .

Коммутируемое напряжение U на можно регулировать, добавляя к любому из промежуточных слоев, близких к коллекторному переходу, непервичные носители заряда для него.

Для этого используется специальный управляющий электрод , питаемый от дополнительного источника, от которого следует управляющее напряжение — U упр . Как хорошо видно из графика — с увеличением U напряжение включения уменьшается.

Основные характеристики тиристоров

U на коммутируемое напряжение — при нем тиристор переходит в разомкнутое состояние
U o6p.max — импульсное повторное обратное напряжение с ним происходит электрический пробой p-n перехода.Для многих тиристоров выражение U o6p.max. = U на
I max — максимально допустимый ток
I ср — средний ток за период U np — прямое падение напряжения с разомкнутым тиристором
I o6p.max — обратный максимальный ток, пусковой приложение U o6p.max , из-за движения неосновных носителей заряда
I hold удерживающий ток — значение анодного тока, при котором тиристор заблокирован
P max — максимальная рассеиваемая мощность
t off — время отключения, необходимое для блокировки тиристора

Запираемые тиристоры — имеет классическую четырехслойную структуру p-n-p-n , но в то же время имеет ряд конструктивных особенностей, дающих такую ​​функциональность, как полную управляемость.За счет этого воздействия управляющего электрода заблокированные тиристоры могут переходить не только в открытое состояние из закрытого, но и из открытого в закрытое. Для этого на управляющий электрод подается напряжение, противоположное тому, которое ранее было открыто тиристором. Для блокировки тиристора на управляющем электроде следует мощный, но короткий импульс отрицательного тока. При использовании запираемых тиристоров следует помнить, что их предельные значения на 30% ниже, чем у обычных.В схемотехнике запираемые тиристоры активно используются в качестве электронных ключей в преобразовательной и импульсной технике.

В отличие от своих четырехслойных родственников — тиристоров, они имеют пятислойную структуру.

Благодаря такой полупроводниковой структуре они могут пропускать ток в обоих направлениях — как от катода к аноду, так и от анода к катоду, а напряжение обеих полярностей прикладывается к управляющему электроду. Благодаря этому свойству вольт-амперная характеристика симистора симметрична по обеим координатным осям.Узнать о работе симистора можно из видео урока, перейдя по ссылке ниже.

Принцип работы симистора

Если стандартный тиристор имеет анод и катод, то электроды симистора не могут быть описаны таким образом, потому что каждый электродный электрод является одновременно анодом и катодом. Следовательно, симистор способен передавать ток в обоих направлениях. Вот почему он отлично работает в цепях переменного тока.

Очень простая схема, объясняющая принцип работы симистора, — это стабилизатор симисторного регулятора мощности.

После подачи напряжения на один из выходов симистора подается переменное напряжение. На электрод, который является регулятором от диодного моста, подается отрицательное управляющее напряжение. При превышении порога переключения симистор размыкается, и ток течет на подключенную нагрузку. В момент изменения полярности напряжения на входе симистора он блокируется.Затем алгоритм повторяется.

Чем выше уровень управляющего напряжения, тем быстрее срабатывает симистор и увеличивается длительность импульса на нагрузке. При снижении уровня управляющего напряжения длительность импульсов на нагрузке также уменьшается. На выходе симисторного регулятора напряжение будет иметь пилообразную форму с регулируемой шириной импульса. Таким образом, регулируя управляющее напряжение, мы можем изменять яркость лампы накаливания или температуру жала паяльника, подключенного в качестве нагрузки.

Таким образом, симистор управляется как отрицательным, так и положительным напряжением. Выделим его недостатки и достоинства.

Плюсы: невысокая стоимость, длительный срок службы, отсутствие контактов и, как следствие, отсутствие искрения и дребезга.
Минусы: достаточно чувствителен к перегреву и обычно устанавливается на радиатор. На высоких частотах не работает, так как не успевает переключиться из открытого состояния в закрытое. Реагирует на внешний шум, вызывая ложное срабатывание.

Отдельно стоит отметить особенности монтажа симисторов в современной электронной аппаратуре.

При малых нагрузках или при протекании в нем коротких импульсных токов установка симисторов может производиться без радиатора. Во всех остальных случаях его наличие строго необходимо.
К радиатору тиристор можно закрепить фиксирующим зажимом или винтом.
Для уменьшения вероятности ложного срабатывания из-за шума длина проводов должна быть минимальной. Для подключения рекомендуется использовать экранированный кабель или витую пару.

или специализированные полупроводники оптотиристоров, конструктивной особенностью которых является наличие фотоэлемента, являющегося управляющим электродом.

Современной и многообещающей разновидностью симисторов является оптосимистор. Вместо управляющего электрода в корпусе стоит светодиод, а управление осуществляется изменением напряжения питания на светодиоде. Когда световой поток нижней мощности достигает, фотоэлемент переключает тиристор в разомкнутое положение. Самая основная функция опторезистора — это полная гальваническая развязка между цепью управления и цепью питания. Это создает просто отличный уровень и надежность конструкции.

Клавиши включения . Одним из основных факторов, влияющих на актуальность таких схем, является малая мощность, которую тиристор может рассеивать в схемах переключения. В заблокированном состоянии мощность практически не потребляется, потому что ток близок к нулевым значениям. А в открытом состоянии рассеиваемая мощность низкая из-за низких значений напряжения

Пороговые устройства — они реализуют основное свойство тиристоров — открываются, когда напряжение достигает желаемого уровня.Используется в силовых фазорегуляторах и генераторах релаксации

.

Для прерывания и включения-выключения используются запорных тиристора. Правда, в этом случае схемы нуждаются в некоторой доработке.

Экспериментальные устройства — они используют свойство тиристора иметь отрицательное сопротивление, находясь в переходном режиме

Принцип действия и свойства динисторов, схемы на динисторах

Динистор — разновидность полупроводниковых диодов, относящихся к классу тиристоров.Динистор состоит из четырех областей разной проводимости и имеет три p-n перехода. В электронике он нашел довольно ограниченное применение, ходя его можно найти в конструкции энергосберегающих ламп под цоколь Е14 и Е27, где он используется в схемах запуска. Кроме того, он содержится в балластах люминесцентных ламп.

Тиристор — электронный ключ с частично управляемым питанием. Это устройство с помощью управляющего сигнала может находиться только в проводящем состоянии, то есть включаться.Чтобы его выключить, необходимо принять специальные меры, чтобы прямой ток упал до нуля. Принцип работы тиристора заключается в односторонней проводимости, в закрытом состоянии он выдерживает не только постоянное, но и обратное напряжение.

Свойства тиристоров

По своему качеству тиристоры относятся к полупроводниковым приборам. В их полупроводниковой пластине есть смежные слои с разными типами проводимости. Таким образом, каждый тиристор представляет собой прибор, имеющий четырехслойную структуру pn-pn.

Крайний полюс p-структуры соединяет положительный полюс источника напряжения. Поэтому эта область называется анодом. Противоположная область n-типа, где подключен отрицательный полюс, называется катодом. Вывод из внутренней области осуществляется с помощью p-управляющего электрода.

Классическая модель тиристора состоит из двух, имеющих разную степень проводимости. В соответствии с этой схемой соединены база и коллектор обоих транзисторов.В результате этого соединения каждая база транзистора питается током коллектора другого транзистора. Таким образом получается цепочка с положительной обратной связью.

Если в управляющем электроде нет тока, транзисторы находятся в закрытом положении. Ток через нагрузку не протекает, тиристор остается замкнутым. Когда сила тока превышает определенный уровень, в игру вступает положительная обратная связь. Процесс становится лавинообразным, после чего открываются оба транзистора.В конце концов, после открытия тиристора устанавливается его стабильное состояние, даже если ток отключен.

Тиристорный режим на постоянном токе

Рассматривая электронный тиристор, принцип действия которого основан на одностороннем движении тока, следует отметить, что он работает на постоянном токе.

Обычный тиристор включается подачей импульса тока в цепь управления. Эта подача осуществляется со стороны положительной полярности, противоположной катоду.

Во время пуска продолжительность переходного процесса определяется характером нагрузки, амплитудой и скоростью нарастания импульса тока управления. Кроме того, этот процесс зависит от температуры внутренней структуры тиристора, тока нагрузки и приложенного напряжения. В цепи, где установлен тиристор, не должно быть недопустимой скорости роста напряжения, которая может привести к его самопроизвольному включению.

Описание динистора db3.Как это проверить? Динисторы, их аналоги и тиристоры

Наряду с устройствами, предназначенными для линейного усиления сигналов, в электронике, вычислительной технике и особенно в автоматизации широко используются устройства с падающим участком вольт-амперной характеристики. Эти устройства чаще всего выполняют функции электронного ключа и имеют два состояния: закрытое, характеризующееся высоким сопротивлением; и открытый, характеризующийся минимальным сопротивлением.

Рассмотрим работу диода, состоящего из четырех чередующихся слоев (рис.1.26).

Если в приборе нет возможности установить требуемый динисор, можно пойти другим путем и собрать схему, показанную на рис. 1.28.

Электронные устройства с динисторами (многие из этих устройств являются источниками питания и преобразователями напряжения) обладают этими преимуществами; как низкая мощность рассеивания и высокая стабильность выходного напряжения. Один из недостатков — ограниченный выбор выходных напряжений из-за напряжения включения (открытия) динисторов.Устранение этого недостатка — задача разработчиков и производителей современной элементной базы динисторов.

Оборудуем одно из оснований динистора, например u, внешним выводом и используем этот третий электрод для установки дополнительного тока через переход. Настоящие четырехслойные конструкции характеризуются разной толщиной основания. В качестве менеджера используется база, в которой коэффициент передачи ots близок к единице. В этом случае устройство будет иметь свойства тиратрона.Для такого устройства или тиристора используется та же терминология, что и для обычного транзистора: выходной ток называется током коллектора, а управление называется базовым. Слой, прилегающий к основанию, считается эмиттером, хотя с физической точки зрения второй внешний слой также является эмиттером, в данном случае n 2.

По мере увеличения управляющего тока Iq напряжение прямого переключения уменьшается, прямой ток переключения частично увеличивается, а ток обратного переключения уменьшается.В результате отдельные кривые с нарастающим током 1 (как бы «вписываются» друг в друга до полного исчезновения отрицательного участка (такая кривая называется выпрямленной характеристикой).

Powerful используются в качестве контакторов, токовых выключателей, а также в преобразователях постоянного тока, инверторах и выпрямительных схемах с регулируемым выходным напряжением.

Время переключения тиристоров намного меньше, чем у тиратронов. Даже для мощных устройств (с токами в десятки ампер и более) время прямого переключения составляет около 1 мкс, а время обратного переключения не превышает 10… 20 мкс. Наряду с конечной длительностью фронтов напряжения и тока существуют фронты с запаздыванием по отношению к моменту подачи управляющего импульса. Наряду с мощными тиристорами разрабатываются и маломощные варианты. В таких устройствах время прямого переключения составляет десятки, а время обратного переключения — сотни наносекунд. Столь высокие характеристики обеспечиваются небольшой толщиной слоя и наличием электрического поля в толстой основе. Маломощные высокоскоростные используются в различных схемах триггера и релаксации.

Современные электронные устройства используют очень широкий спектр самых разнообразных электронных устройств. Иногда отсутствие одного или нескольких из этих элементов может замедлить или даже прервать установку или разводку схемы.

Очень часто возникают ситуации, когда необходимо заменить один элемент на другой . Если речь идет о простой замене одного номинала резистора или конденсатора на другой, то решение проблемы замены или выбора заменяющего номинала очевидно.Менее очевидны замены радиоэлементов, которые обладают определенными уникальными свойствами.

Ниже мы рассмотрим вопросы замены некоторых специальных полупроводниковых приборов на их аналоги из более доступных элементов.

В импульсной технике широко используются управляемые и неуправляемые переключающие элементы, имеющие вольт-амперную характеристику с N- или S-образным сечением. Это лавинные транзисторы, газовые разрядники, динисторы, тиристоры, симисторы, однопереходные транзисторы, лямбда-диоды, туннельные диоды, инжекционные полевые транзисторы и другие элементы.

В генераторах релаксационных импульсов, различных преобразователях электрических и неэлектрических величин в частоту, широко используются биполярные лавинные транзисторы. Следует отметить, что специально такие транзисторы практически не производятся. На практике для этой цели используются обычные транзисторы в необычном режиме включения или работы.

Эквивалентно лавинному транзистору и динистору

Лавинный транзистор — полупроводниковый прибор, работающий в лавинном режиме.Такой пробой обычно происходит при превышении напряжения максимально допустимого значения.

Можно предотвратить тепловой пробой (необратимое повреждение) транзистора, ограничив ток через транзистор (подключив высокоомную нагрузку).

Лавинный пробой транзистора может произойти при «прямом» и «обратном» включении транзистора. Напряжение лавинного пробоя при инверсном переключении (полярность полупроводникового прибора противоположна общепринятой, рекомендованной) обычно ниже, чем при «прямом» переключении.

Вывод базы транзистора часто не используется (не связан с другими элементами схемы). В некоторых случаях клемма базы подключается к эмиттеру через резистор с высоким сопротивлением (сотни Ом — единицы МОм). Это позволяет в определенных пределах контролировать величину напряжения лавинного пробоя.

На рис. На рис. 1 представлена ​​схема эквивалентной замены лавинного транзистора интегрального выключателя К101КТ1 на его дискретные аналоги.Интересно отметить, что при ближайшем рассмотрении эта схема идентична эквивалентной схеме динистора (рис. 1), тиристора (рис. 2) и однопереходного транзистора (рис. 4).

Попутно отметим, что тип вольт-амперных характеристик всех этих полупроводниковых приборов имеет общие характерные особенности. По их вольт-амперным характеристикам имеется S-образный участок, участок с так называемым «отрицательным» динамическим сопротивлением. Благодаря этой особенности вольт-амперной характеристики перечисленные устройства могут быть использованы для генерации электрических колебаний.

Рис. 1. Аналог лавинного транзистора и динистора.

Тиристорный эквивалент

Тиристоры, динисторы и аналогичные элементы могут управлять очень большой мощностью, подаваемой на нагрузку, с очень небольшими внутренними потерями.

Тиристоры — устройства с двумя стабильными состояниями: состоянием низкой проводимости (нет проводимости, устройство заблокировано) и состоянием высокой проводимости (проводимость близка к нулю, устройство открыто). Представители тиристорного класса [А.Вишневского]:

• диодные тиристоры ( динисторы , диак), имеющие два вывода (анод и катод), управляемые путем подачи напряжения на электроды с высокой скоростью его нарастания или увеличения приложенного напряжения до значения, близкого к критическому;
Триодные тиристоры
• ( тринисторы , симисторы), трехэлектродные элементы, управляющий электрод которых служит для перевода тиристора из закрытого состояния в открытое;
• тетродные тиристоры с двумя управляющими электродами;
Симметричные тиристоры
• — симметричные , имеющие пятислойную структуру.Этот полупроводниковый прибор иногда называют полупроводником.

Диодные тиристоры (динисторы) , ассортимент которых не так велик, отличаются в основном максимально допустимым прямым прямым напряжением в замкнутом состоянии.

Так, для динисторов типов КН102А, Б, В, Г, Д, Е, F, I (2N102A — I) значения этих напряжений равны соответственно 5, 7, 10, 14, 20, 30, 40, 50 В при обратном токе не более 0,5 мА. Максимально допустимый постоянный ток холостого хода для этих полупроводниковых приборов равен 0.2 А при остаточном напряжении холостого хода 1,5 В.

На рис. 1 показана эквивалентная схема динистора низкого напряжения. Если взять R1 = R3 = 100 Ом, можно получить динистор с управляемым (с помощью резистора R2) коммутируемым напряжением от 1 до 25 В [Войцеховский Ю., П 11 / 73-40, П 12 / 76-29 ]. При отсутствии этого резистора и при условии R1 = R3 = 5,1 кОм коммутируемое напряжение будет 9 В, а при R1 = R3 = 3 кОм –12 В.

Аналог тиристора r-p-p-p-структуры, описанный в книге Ю.Войцеховски показан на рис. 2. Буква А обозначает анод; К — катод; УЭ — управляющий электрод. В схемах (рис. 1, 2) могут использоваться транзисторы типа КТ315 и КТ361.

Необходимо только, чтобы напряжение, подаваемое на полупроводниковый прибор или его аналог, не превышало предельных паспортных значений. В таблице (рис. 2) показано, какими значениями R1 и R2 следует руководствоваться при создании аналога тиристора на основе германиевых или кремниевых транзисторов.

Рис. 2. Тиристорный аналог.

В разрывы электрической цепи, показанной на схеме (рис. 2) крестиками, могут быть включены диоды, позволяющие влиять на вид вольт-амперной характеристики аналога. В отличие от обычного тиристора, его аналог (рис. 2) может управляться с помощью дополнительного выхода — управляющего электрода UEDop, подключенного к базе транзистора VT2 (верхний рисунок) или VT1 ​​(нижний рисунок).

Обычно тиристор включается путем кратковременной подачи напряжения на управляющий электрод RE.При подаче напряжения на электрод UEDop тиристор, наоборот, может быть включен и выключен.

Динистор с аналоговым управлением

Аналог управляемого динистора можно создать с помощью тиристора (рис. 3) [П 3 / 86-41]. При указанных на схеме типах элементов и изменении сопротивления резистора R1 с 1 до 6 кОм напряжение переключения динистора в проводящее состояние меняется с 15 до 27 В.

Рис.3. Аналог управляемого динистора.

Эквивалент однопереходного транзистора

Рис. 4. Аналог однопереходного транзистора.

Эквивалентная схема полупроводникового прибора, используемого в генераторных устройствах — однопереходного транзистора — показана на рис. 4. B1 и B2 — первая и вторая база транзистора.

Эквивалентный инжекторный полевой транзистор

Инжекционный полевой транзистор — полупроводниковый прибор с S-образной ВАХ.Такие устройства широко используются в импульсной технике — в генераторах релаксационных импульсов, преобразователях напряжение-частота, резервных и управляемых генераторах и т. Д.

Такой транзистор может быть составлен из полевых и обычных биполярных транзисторов (рис. 5, 6). На основе дискретных элементов можно моделировать не только полупроводниковую структуру.

Рис. 5. Аналоговый инжекционный полевой транзистор p-структуры.

Рис. 6. Аналоговый инжекционный полевой транзистор p-структуры.

Эквивалент газового разрядника низкого напряжения

На рис. 7 показана схема эквивалентного устройства газового разрядника низкого напряжения [PTE 4 / 83-127]. Это устройство представляет собой газовый баллон с двумя электродами, в котором происходит электрический межэлектродный пробой при превышении определенного критического значения напряжения.

Напряжение «пробоя» аналога газового разрядника (рис. 7) составляет 20 В. Таким же образом можно создать аналог, например, неоновой лампы.

Рис. 7. Аналоговый газоразрядник — эквивалентная схема замены.

Аналог для замены лямбда-диодов

Полупроводниковые приборы, такие как лямбда-диоды , туннельные диоды . На вольт-амперных характеристиках этих устройств имеется N-образная область.

Лямбда-диоды и туннельные диоды могут использоваться для генерации и усиления электрических сигналов. На рис. 8 и рис. 9 показаны схемы, имитирующие лямбда-дифференциал [PTE 9 / 87-35].

На практике генераторы часто используют схему, показанную на рис. 9 [PTE 5 / 77-96]. Если между стоками полевых транзисторов включен управляемый резистор (потенциометр) или транзистор (полевой или биполярный), то тип вольт-амперной характеристики такого «лямбда-диода» можно контролировать в широких пределах: контролировать частота генерации, модуляция высокочастотных колебаний и т. д.

Рис. 8. Аналог лямбда-диода.

Рис.9. Аналог лямбда-диода.

Эквивалентная замена туннельных диодов

Рис. 10. Аналоговый туннельный диод.

Туннельные диоды также используются для генерации и усиления высокочастотных сигналов. Некоторые представители этого класса полупроводниковых приборов способны работать до частот, недостижимых в обычных условиях, — порядка единиц ГГц. Устройство, моделирующее вольт-амперную характеристику туннельного диода, показано на рис.10 [P 4 / 77-30].

Эквивалентная схема варикапа

Варикапы — это полупроводниковые приборы с переменной емкостью. Принцип их действия основан на изменении барьерной емкости полупроводникового перехода при изменении приложенного напряжения.

Чаще к варикапу применяют обратное смещение, реже — прямое. Такие элементы обычно используются в узлах настройки радио- и телевизионных приемников. В качестве варикапа используются обычные диоды и стабилитроны (рис.11), а также их полупроводниковые аналоги (Рис. 12, Рис. 13 [PTE 2 / 81-151]).

Рис. 11. Варикап.

Рис. 12. Схема аналога варикапа.

Рис. 13. Аналоговая схема варикапа на полевом транзисторе.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1).

Динистор — это двухэлектродный прибор, разновидность тиристора, и, как я уже сказал, не полностью управляемый ключ, который можно выключить, только уменьшив проходящий через него ток.Он состоит из четырех чередующихся областей с различными типами проводимости и имеет три np-перехода. Давайте соберем гипотетическую схему, аналогичную той, которую мы использовали для исследования диода, но добавим к ней переменный резистор, а диод заменим динистором:

Итак, сопротивление резистора максимальное, прибор показывает «0». Начинаем уменьшать сопротивление резистора. Напряжение на динисторе повышается, тока через проход не наблюдается. При дальнейшем уменьшении сопротивления в определенный момент на динисторе появится напряжение, которое способно его размыкать ( U open ) Динистор сразу открывается и величина тока будет зависеть только от сопротивления схема и самый открытый динистор — «ключ» сработали.

Как закрыть ключ? Начинаем снижать напряжение — ток уменьшается, но только за счет увеличения сопротивления переменного резистора состояние динистора остается прежним. В определенный момент времени ток через динистор уменьшается до определенного значения, которое обычно называют током удержания ( I бьет ). Динистор моментально замыкается, ток падает до «0» — ключ закрыт.

Таким образом, динистор открывается, если напряжение на его электродах достигает U открыто, и замыкается, если ток через него меньше I ударов.Для каждого типа динисторов, конечно, эти значения разные, но принцип работы остается прежним. Что будет, если динистор включить «наоборот»? Собираем другую схему, меняя полярность аккума.

Сопротивление резистора максимальное, тока нет. Повышаем напряжение — тока все равно нет и не будет, пока напряжение на динисторе не превысит максимально допустимое. Как только она будет превышена, динистор просто сгорит.Попробуем изобразить то, о чем мы говорили, на координатной плоскости, на которую мы поместили напряжение на динисторе по оси X, а ток через него по оси Y:

Таким образом, в одном направлении динистор ведет себя как нормальный диод при обратном подключении (он просто заперт, закрыт), в другом он открывается как лавина, но только при определенном на нем напряжении или замыкается, как только ток через открытое устройство падает ниже указанного паспортного значения.

Таким образом, основные параметры динистора можно уменьшить до нескольких значений:

— Напряжение размыкания;
— Минимальный ток удержания;
— Максимально допустимый постоянный ток;
— Максимально допустимое обратное напряжение;
— Падение напряжения на открытом динисторе.

♦ Как мы уже выяснили — тиристор, это полупроводниковый прибор со свойствами электрического клапана. 2-контактный тиристор (А — анод, К — катод) Это динистор. Тиристор трехконтактный (А — анод, К — катод, Ue — управляющий электрод) , это тринистор, или в обиходе его просто называют тиристором.

♦ С помощью управляющего электрода (при определенных условиях) вы можете изменить электрическое состояние тиристора, то есть перевести его из состояния «выключено» в состояние «включено».
Тиристор открывается, если приложенное напряжение между анодом и катодом превышает значение U = Upr , то есть напряжение пробоя тиристора;
Тиристор может быть открыт даже при напряжении менее Upr между анодом и катодом (U, если вы приложите импульс напряжения положительной полярности между управляющим электродом и катодом.

♦ В разомкнутом состоянии тиристор может оставаться сколь угодно долго, пока на него подается напряжение питания.
Тиристор можно закрыть:

• — если снизить напряжение между анодом и катодом до U = 0 ;
• — при уменьшении анодного тока тиристора до значения меньше удерживающего тока Иуд .
• — подача запирающего напряжения на управляющий электрод (только для запираемых тиристоров).

Тиристор также может находиться в замкнутом состоянии сколько угодно долго до прихода запускающего импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного, так и переменного тока.

Работа динистора и тиристора в цепях постоянного тока.

Рассмотрим несколько практических примеров.
Первое применение динистора — генератор расслабляющего звука . .

В качестве динистора используем КН102А-Б.

♦ Генератор работает следующим образом.
При нажатии кнопки Кн через резисторы R1 и R2 постепенно заряжается конденсатор ОТ (+ батареи — замкнутые контакты кнопки Kn — резисторы — конденсатор С — минус батареи).
Параллельно конденсатору подключается цепочка из телефонной капсулы и динистора. Через телефонный капсюль и динистор ток не течет, так как динистор все еще «заблокирован».
♦ Когда напряжение достигает конденсатора, на котором динистор пробивается, импульс тока разряда конденсатора проходит через катушку телефонной капсулы (C — телефонная катушка — динистор — C). Из телефона слышен щелчок, конденсатор разряжен. Затем снова происходит заряд конденсатора C и процесс повторяется.
Частота повторения щелчков зависит от емкости конденсатора и величины сопротивления резисторов R1 и R2 .
♦ При указанном на схеме напряжении, резисторах и конденсаторе частоту звукового сигнала с помощью резистора R2 можно изменять в пределах 500 — 5000. герц. В телефонной капсуле необходимо использовать низкоомную катушку 50 — 100 Ом , не более, например телефонную капсулу TK-67-N .
Телефонный капсюль должен быть включен с соблюдением полярности, иначе он не будет работать.На капсуле есть обозначения + (плюс) и — (минус).

♦ Данная схема (рис. 1) имеет один недостаток. Из-за большого разброса параметров динистора КН102 (разное напряжение пробоя) в некоторых случаях потребуется повышение напряжения источника питания до 35-45 вольт , что не всегда возможно и удобно. .

Устройство управления на тиристоре для включения / выключения нагрузки с помощью одной кнопки показано на рис.2.

Устройство работает следующим образом.
♦ В исходном состоянии тиристор закрыт и лампа не горит.
Нажмите кнопку Kn в течение 1-2 секунды . Контакты кнопки разомкнуты, катодная цепь тиристора разомкнута.

В этот момент конденсатор ОТ заряжается от источника питания через резистор R1 . Напряжение на конденсаторе достигает U, источник питания .
Отпустить кнопку Kn .
В этот момент конденсатор разряжается по цепи: резистор R2 — управляющий электрод тиристора — катод — замкнутые контакты кнопки Kn — конденсатор.
А ток будет протекать в цепи управляющего электрода, тиристор «открыт» .
Загорается свет и по цепи: плюс батареи — нагрузка в виде лампочки — тиристор — замкнутые контакты кнопки — минус батареи.
В этом состоянии цепь будет оставаться сколько угодно долго .
В этом состоянии конденсатор разряжен: резистор R2, управляющий электрод перехода — катод тиристора, контакты кнопки Kn.
♦ Чтобы выключить лампочку, коротко нажмите кнопку Kn . В этом случае обрывается основная цепь питания лампочки. Тиристор «замыкается» . При замкнутых контактах кнопки тиристор останется в замкнутом состоянии, так как на управляющем электроде тиристора Uynp = 0 (конденсатор разряжен).

Испытал и надежно проработал в этой схеме различные тиристоры: КУ101, Т122, КУ201, КУ202, КУ208. .

♦ Как уже было сказано, динистор и тиристор имеют свой транзисторный аналог . .

Аналоговая схема тиристора состоит из двух транзисторов и показана на рис. 3 .
Транзистор Tr 1 имеет p-n-p Транзистор проводимости Tr 2 имеет n-p-n проводимость. Транзисторы могут быть как германиевыми, так и кремниевыми.

Тиристорный аналог имеет два управляющих входа.
Первая запись: A — Be1 (эмиттер база транзистора Tr1).
Второй вход: К — Ue2 (эмиттер база транзистора Тр2).

Аналог имеет: А — анод, К — катод, Ve1 — первый управляющий электрод, Ve2 — второй управляющий электрод.

Если управляющие электроды не используются, то это будет динистор, с электродами А — анод и К — катод. .

♦ Пара транзисторов, как аналог тиристора, должна быть выбрана с одинаковой мощностью с током и напряжением выше, чем это необходимо для работы устройства.Аналоговые параметры тиристора (напряжение пробоя Unp, ток удержания Iyд) будет зависеть от свойств используемых транзисторов.

♦ Для более стабильной работы аналога в схему добавлены резисторы R1 и R2 . А с помощью резистора R3 можно регулировать напряжение пробоя Upr и ток удержания Iyd аналог динистора — тиристор. Схема такого аналога изображена на рис. 4 .

Если в схеме генератора звуковой частоты (рис. 1) вместо динистора KN102 включить аналог динистора, то получится прибор с другими свойствами (рис. 5) .

Напряжение питания такой цепи будет от 5 до 15 вольт . Изменяя номиналы резисторов R3 и R5 , можно изменить тональность звука и рабочее напряжение генератора.

Переменный резистор R3 аналоговое напряжение пробоя подбирается под используемое напряжение питания.

Тогда вы можете заменить его постоянным резистором.

Транзисторы Тр1 и Тр2: КТ502 и КТ503; КТ814 и КТ815 или любые другие.

♦ Интересная схема стабилизатора напряжения с защитой от короткого замыкания в нагрузке (рис.6) .

Если ток в нагрузке превышает 1 ампер , сработает защита.

В состав стабилизатора входят:

• — элемент управления — стабилитрон КС510 , определяющий выходное напряжение;
• — исполнительный элемент — транзисторы КТ817А, КТ808А , выполняющие роль регулятора напряжения;
• — в качестве датчика перегрузки используется резистор R4 ;
• — исполнительный механизм защиты использует аналог динистора, на транзисторах КТ502 и КТ503 .

♦ На входе стабилизатора в качестве фильтра стоит конденсатор С1 . Резистором R1 выставлен ток стабилизации стабилитрона КС510 значение 5 на 10 мА. Напряжение на стабилитроне должно быть 10 вольт .
Резистор R5 устанавливает начальный режим стабилизации выходного напряжения.

Резистор R4 = 1,0 Ом , включен последовательно в цепь нагрузки. Чем больше ток нагрузки, тем больше на нее выделяется напряжение, пропорциональное току.

В исходном состоянии, когда нагрузка на выходе стабилизатора мала или выключена, тиристорный аналог замкнут. Приложенного к нему напряжения 10 вольт (от стабилитрона) недостаточно для пробоя. На данный момент падение напряжения на резисторе R4 практически равно нулю.
Если ток нагрузки постепенно увеличивать, падение напряжения на резисторе будет увеличиваться. R4 . При определенном напряжении на R4 аналог тиристора прорывается и устанавливается напряжение между точкой Tch2 и общим проводом, равным 1.5 — 2,0 В .
Это напряжение перехода анод-катод открытого аналога тиристора.

При этом загорается светодиод. D1 аварийная сигнализация. Напряжение на выходе стабилизатора в этот момент будет равно 1,5 — 2,0 вольт .
Чтобы вернуть стабилизатор в нормальный режим работы, выключите нагрузку и нажмите кнопку Kn , сбросив блокировку защиты.
На выходе стабилизатора снова будет напряжение 9 вольт и светодиод погаснет.
Настройка резистора R3 , можно выбрать ток срабатывания защиты от 1 ампера и более . Транзисторы Т1 и Т2 можно разместить на одном радиаторе без изоляции. Сам радиатор следует изолировать от корпуса.

Что такое динистор и тиристор?

♦ Тиристор — полупроводниковый прибор на основе монокристаллического полупроводника с многослойной структурой типа p –n –p — n , обладающий свойствами управляемого электрического клапана.Кремний обычно используется в качестве полупроводника.

Обычно тиристор имеет три вывода: два из них (катод и анод) контактируют с крайними областями монокристалла, а третий — управляющий. Такой управляемый тиристор иногда называют триодом или тринистором.

Неуправляемый тиристор, имеющий всего два вывода (анод — катод), называется диодтиристором или динистором.

Четырехслойная структура тиристора представлена ​​на рис.1.

На рисунке 2 — его транзисторный аналог.

♦ Вольт-амперная характеристика, ВАХ динистора, имеет вид на рисунке 3.

Устойчивое состояние (точка D на ВАХ ) достигается в результате перехода тиристорных транзисторов в режим насыщения. Падение напряжения на открытом тиристоре составляет около от 1,5 до 2,0 вольт.

Если на анод относительно катода приложено положительное напряжение, то крайние электрон-дырочные переходы P1 и P3 оказываются смещенными в прямом направлении, а центральный переход P2 — в противоположном.

С увеличением анодного напряжения Ua ток через динистор сначала медленно нарастает (участок A — B на ВАХ) . Переходное сопротивление P2 , в этом режиме еще велико, это соответствует заблокированному состоянию динистора.

При определенном значении напряжения (участок B — C на ВАХ) . называется коммутационным напряжением и Uper (напряжение лавинного пробоя перехода P2) динистор переходит в проводящее состояние.
Ток выставлен в цепи (участок D — E на ВАХ) определяется внешним сопротивлением Ом цепи и величиной приложенного напряжения U (рис 2).
Напряжение пробоя динистора в зависимости от образца колеблется в широких пределах и имеет значения порядка десятков и сотен вольт.
На вольт-амперной характеристике, ВАХ (рис. 3) , отмеченные области:
— A — B участок в прямом включении, здесь динистор заблокирован и напряжение, подаваемое на его выводы, меньше необходимого для возникновения лавинного схода;
— Б — С участок пробоя коллекторного перехода;
— С — D секция отрицательного сопротивления;
— D — E график открытого состояния динистора (динистор включен).

Динистор имеет два стабильных состояния:
— заблокирован (A — B)
— открытый (D — E)

На графике A — D — E хорошо видна кривая iV диода .

♦ Тиристор с тремя электродами — анодом, катодом и управляющим электродом — называется тринистором или просто тиристором. Четырехслойная структура типа p — n — p — n аналогична тиристору — динистору. Просто динистор не имеет дополнительного выхода управляющего электрода.
Когда ток подается на цепь управляющего электрода, тиристор переключается в разомкнутое состояние при более низких значениях коммутируемого напряжения Uper .
Если как-то уменьшить ток, проходящий через динистор — тиристор, то на какое-то его значение (точка D на CVC ) тиристор закроется. Минимальный ток, при котором тиристор-динистор переключается из открытого состояния в закрытое ( при токе управляющего электрода Iу = 0 ) называется ток удержания Iud .
Если ток затвора пропустить через управляющий электрод тиристора, тиристор перейдет в открытое состояние. Транзисторный аналог тиристора (рис. 2) может быть включен двумя входами: между электродами (E1 –B1) или между электродами (E2 — B2) .

♦ Вольт-амперная характеристика тиристора (рис. 4) аналогична вольт-амперной характеристике тиристора.

Однако разблокировка тиристора обычно происходит при значительно более низком напряжении, чем требуется динистору.Тиристор открывается раньше, чем через управляющий электрод протекает ток. Чем больше ток управляющего электрода от Iy1 до Iy4 , при более низком напряжении Ua тринистор перейдет в открытое состояние. Это отражается на вольт-амперной характеристике тиристора.

♦ Тиристоры выпускаются разной мощности: маломощные (ток 50 мА. — 100 мА). средней мощности (ток до 20 ампер ) и большой мощности (токи 20 — 10 000 ампер) и значения напряжения от нескольких вольт до 10 тысяч вольт .

♦ По назначению и принципу действия тиристоры делятся на: запираемые, быстродействующие, импульсные, симметричные и фототиристоры. Тиристоры и динисторы пропускают ток только в одном направлении — от анода к катоду.

♦ В настоящее время появились двунаправленные динисторы (пропускающие ток в обоих направлениях) и двунаправленные тиристоры (симисторы).

Симистор состоит как бы из двух тиристоров, включенных в противоположном направлении с управлением от одного управляющего электрода.Вольт-амперная характеристика (вольт-амперная характеристика) симистора представлена ​​на рис. 5.
Имеет две идентичные ветви. При положительном полупериоде сетевого напряжения действует правая ветвь, при отрицательном полупериоде — левая.
На управляющий электрод также подается положительное или отрицательное управляющее напряжение относительно катода. В цепях управления симистор может заменять два тиристора.

♦ Динисторы используются в регуляторах и переключателях, чувствительных к изменениям напряжения.
Наличие двух стабильных состояний (включено-выключено), а также низкая рассеиваемая мощность тиристора привели к их широкому использованию в различных устройствах.
Тиристоры используются в регулируемых источниках питания, мощных генераторах импульсов, в линиях электропередачи постоянного тока, в системах автоматического управления и др.

Внешний вид тиристора и его обозначение на схемах:

Что такое динистор и тиристор, выходы тиристоров и их вольт-амперные характеристики, работа динисторов и тиристоров в цепях постоянного и переменного тока, транзисторные аналоги тиристора и тиристора.

А также: методы контроля электрической мощности переменного тока, фазовые и импульсно-фазные методы.

Каждый теоретический материал подтвержден практическими примерами.
Приведены токовые схемы: релаксационный генератор и фиксированная кнопка, реализованные на динисторе и его транзисторном аналоге; схема защиты от короткого замыкания в регуляторе напряжения и многое другое.

Особый интерес у автомобилистов вызывает схема зарядного устройства для аккумулятора 12 вольт на тиристорах.
Приведены графики формы напряжения в рабочих точках устройств контроля рабочего переменного напряжения для фазового и импульсно-фазного методов.

Чтобы получать эти бесплатные уроки, подпишитесь на рассылку новостей, заполните форму подписки и нажмите кнопку «Подписаться».

М. МАРЯШ пос. Киропец, Тернопольская обл. Серийно выпускаемые динисторы по электрическим параметрам не всегда отвечают творческим интересам радиолюбителей. Например, нет динисторов с коммутируемыми напряжениями 5… 10 и 200 … 400 В. Все динисторы имеют большой разброс значений этого классификационного параметра, который также зависит от температуры окружающей среды. Кроме того, они рассчитаны на относительно небольшой коммутируемый ток (менее 0,2 А), что означает небольшую коммутируемую мощность. Исключается плавное регулирование коммутируемого напряжения, что ограничивает область применения динисторов. Все это заставляет радиолюбителей прибегать к созданию аналогов динисторов с заданными параметрами. Поиском такого аналога занимаюсь давно.Как проверить микросхему к174пс1 Первоначальный вариант представлял собой аналог, состоящий из стабилитрона Д814Д и тринистора КУ202Н (рис. 1). Пока напряжение на аналоге меньше напряжения стабилизации стабилитрона, он закрыт и через него не течет ток. При достижении напряжения стабилизации стабилитрона он открывается сам, размыкает тринистор и вообще. В результате в цепи, в которую он включен, появляется ток. Величина этого тока определяется свойствами тринистора и сопротивлением нагрузки.Использование тринисторов …

Для схемы «Аналоговый стабилитрон высокого напряжения»

Для схемы «Электронный предохранитель»

Как известно, существует множество различных источников тока, не обеспечивающих защиты от аварийных токовых перегрузок — это практически все гальванические элементы и батареи, большая часть аккумуляторов и аккумуляторов от них, сетевые блоки питания, собранные по простейшей схеме и т. Д. Не реже такие источники используются для питания нагрузки длительное время без присмотра оператора.Если по тем или иным причинам происходит значительное увеличение потребляемого нагрузкой тока, это обязательно приведет к перегреву такого источника и его выходу из строя, иногда с очень тяжелыми последствиями. Описанное ниже устройство предназначено для автоматического отключения нагрузки от источника постоянного тока при возникновении перегрузки в его цепи и световой индикации аварийного состояния. Это двухконтактное устройство, как предохранитель, включено в разрыв плюсового провода цепи нагрузки.Электронный предохранитель (см. Схему на рис. 1) состоит из мощного составного переключающего элемента на транзисторах VT4VT3, токоизмерительного резистора R2, транзисторного аналога динистора , VT1VT2 и шунтирующего транзистора VT5. При включении источника питания составной транзистор VT4VT3 открывается с током, протекающим через резистор R1 и эмиттерный переход VT4. Цепи радиолокационного микрофона Остальные транзисторы остаются закрытыми. Номинальное напряжение поступает на нагрузку, номинальный ток проходит через нее.Когда происходит перегрузка, падение напряжения на резисторе измерения тока становится достаточным для размыкания аналога динистора. Вслед за ним открывается транзистор VT5 и шунтирует эмиттерный переход транзистора VT4. В результате транзисторы VT4 и VT3 закрываются, отключая нагрузку от источника питания. Резко уменьшается ток нагрузки, но аналог динистор остается разомкнутым. В таком состоянии предохранитель может оставаться бесконечно долго. Остаточный ток, определяемый сопротивлением p…, протекает через нагрузку.

Для схемы «Регулятор мощности простой»

Индуктивная нагрузка в цепи регулятора мощности предъявляет жесткие требования к схемам управления симистором — синхронизация системы управления должна осуществляться непосредственно от сети, сигнал должен иметь длительность, равную интервалу проводимости проводника. На рисунке показана принципиальная схема контроллера, удовлетворяющего этим требованиям, в котором используется комбинация симисторов. Постоянная времени (R4 + R5) C3 определяет угол задержки открытия VS1 и, следовательно, симистора VS2.Перемещение ползунка переменного резистора R5 регулирует мощность, потребляемую нагрузкой. Конденсатор C2 и резистор R2 используются для синхронизации и обеспечения длительности управляющего сигнала. Конденсатор C3 перезаряжается от C2 после переключения, так как в конце каждого полупериода он имеет напряжение обратной полярности. Зарядить схему устройства очень сложно. Для защиты от помех, создаваемых регулятором, два фильтра R1C1 вводятся в цепь питания и R7C4 в цепь нагрузки.Для настройки прибора необходимо установить резистор R5 в положение максимального сопротивления и выставить минимальную мощность на нагрузке резистором R3. Конденсаторы С1 и С4 типа К40П-2Б на 400 В конденсаторы С2 и С3 типа К73-17 на 250 В Диодный мост VD1 можно заменить диодным переключателем КД105Б SA1 на ток не менее 5 А. В.Ф. Яковлев, Шостка, Сумская обл. …

Для схемы «QRP CW-передатчик»

Радиопередатчики, радиостанции QRP CW передатчик G.Печень описала ARRL HANDBOOK CD как передатчик QRP CW, разработанный N7KSB. Микросхема 74NS240 (аналог — 1554AP4) представляет собой драйвер высокоскоростного буфера CMOS. На одном из его элементов реализован задающий кварцевый генератор, четыре других используются в качестве УМ, остальные три не используются. С Упитом. = 7,8 В (стабилизатор 142ЕН8А) Pout = 0,51 Вт на 14, 21 МГц и 0,47 Вт на 28 МГц. В этом режиме чип требует приклеенного к корпусу радиатора. Данные фильтра нижних частот представлены в таблице 1. Диапазон (м) 101520С8 (пФ) 330470680С9 (пФ) 100150220L1 (витков) 345.5L2 (витки), 71012L1 и L2 — бескаркасные, диаметром 1,6 мм на оправке 10 мм, длиной намотки 16 мм (28 МГц) и 25 мм (21 и 14 МГц). Используя тот же передатчик и антенну, GP N7KSB работал со всеми континентами и более чем в 30 странах. КБ и КБ N12 / 98, стр. 25 ….

Для схемы «Тиристорный зарядный блок»

Тиристорный зарядный блок Красимира Рильчева предназначен для зарядки аккумуляторных батарей грузовых автомобилей и тракторов. Обеспечивает плавный (резистор RP1) зарядный ток до 30 А.Принцип регулирования — фазово-импульсный на тиристорах, что обеспечивает максимальный КПД, минимальную рассеиваемую мощность и не требует мощных выпрямительных диодов. Сетевой трансформатор выполнен на магнитопроводе сечением 40 см2, первичная обмотка содержит 280 витков ПЭЛ-1,6, вторичная 2х28 витков ПЭЛ-3,0. Тиристоры устанавливаются на радиаторы размером 120х120 мм. …

Для схемы «ТИРИСТОРНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ»

ТИРИСТОРНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ С АМПЛОННО-ФАЗНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ В регуляторе, схема которого показана на рис.1 использовались два тринистора, размыкающие один на положительном, а другой на отрицательном полупроводниках сетевого напряжения. Действующее напряжение на нагрузке Rн регулируется переменным резистором R3.Puc.1 Регулятор работает следующим образом. В начале положительного полупериода (плюс на верхнем проводе по схеме) тринисторы замыкаются. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор. С1 заряжается через резисторы R2 и R3. Увеличение напряжения на конденсаторе отстает (фазовый сдвиг) от напряжения сети на величину, зависящую от общего сопротивления резисторов R2 и R3 и емкости конденсатора C1.Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет порога открытия тринистора D1. При размыкании тринистора через нагрузку Rн будет протекать ток, определяемый общим сопротивлением открытого тринистора и Rн. Тринистор D1 остается открытым до конца полупериода. Схема регулятора тока T160 Подбирая резистор R1, устанавливаются желаемые пределы регулирования. При указанных на схеме номиналах резисторов и конденсаторов напряжение на нагрузке можно изменять в пределах 40–220 В.Во время отрицательного полупериода тринистор D4 работает аналогично. Однако конденсатор С2, частично заряженный в течение положительного полупериода (через резисторы R4 и R5 и диод D6), следует перезарядить, а это значит, что время задержки включения тринистора должно быть большим. Чем дольше тринистор D1 был замкнут в течение положительного полупериода, тем большее напряжение будет на конденсаторе C2 до начала отрицательного полюса, и тем дольше будет замкнут тринистор D4. Синфазная работа тринисторов зависит от правильного выбора значений элементов R4, R5, C2.Мощность нагрузки может быть любой в диапазоне от 50 до 1000 Вт. И. ЧУШАНОК г. Гродно с фазоимпульсным регулятором, схема …

Для схемы «ПРОСТОЙ ТЕЛЕФОН»

Телефония ПРОСТО ТЕЛЕФОН Предлагаю телефонную схему, которая имеет следующие отличительные особенности по сравнению с известными: — в вызывном устройстве отсутствует высоковольтный изолирующий конденсатор, и он постоянно включен в кабель телефонной линии; — использование микросхем К1436УН1 в качестве микрофонных и телефонных усилителей (аналог MS34119) позволило свести к минимуму количество «обвязочных» элементов разговорного блока.Этот телефон позволяет принимать вызовы и разговаривать. Его можно использовать на кухне, в ванной и т. Д. Вы можете поместить его в футляр детской игрушки, в пенал от зубной щетки. При желании схему можно дополнить звонилкой. Микросхема вызова K 1436AP 1 (аналог DBL5001 / 2) включена стандартно. Отличие лишь в том, что стабилитрон VD2 с напряжением стабилизации 82 В включен в цепь питания микросхемы. Благодаря этому вызывающее устройство не обходит телефонную линию при наборе номера и во время разговорного соединения.Как подключить реостат к зарядному устройству Блок разговора собран на микросхемах D2 и D3. Конденсатор C3 и резистор R6 — фильтр питания для микрофона BM1. С7 — блокировка. Нагрузкой на микросхему D2 служит резистор R8. Схема подавляет локальный результат. Его регулировка производится резистором R9. При стабильных параметрах R5, BM1, R7, R8 резистор R9 можно заменить двумя постоянными резисторами. Значение сигнала для телефона BF1 устанавливается резистором R10. Микросхема D3 питается от параметрического стабилизатора R6-VD5-C5.Конденсатор С8 — блокировочный. Благодаря простоте и хорошей воспроизводимости, эта схема может быть использована для улучшения старых телефонных аппаратов. Литература 1. Кизлюк А.А. Справочник по устройству и ремонту телефонных аппаратов отечественного и зарубежного производства. — М .: Библион, 1997. А. МИГАЛЕВИЧ, 220050, г. Минск, а / я 211, тел. 266-25-48. (РЛ 12/98) В статье А.Михалевича «Просто телефон» на схеме …

Для схемы «УСИЛИТЕЛЬ С ДИСКРЕТНЫМ УПРАВЛЯЕМЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПЕРЕДАЧИ»

Разработчику радиолюбителей УСИЛИТЕЛЬ с ДИСКРЕТНОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ Усилитель, схема которого показана на рисунке, может быть полезен многим радиолюбителям.Его коэффициент передачи изменяется переключением резисторов R2-R17 в цепи ООС, покрывающих ОУ DA1. Отечественный аналог ОУ 741 — К140УД7. Сопротивления этих резисторов подобраны таким образом, чтобы в каждом последующем положении переключателя SA1 коэффициент усиления усилителей изменялся на 3 дБ. Входное сопротивление усилителя 10 кОм. Для переключения резисторов необходим переключатель с бесперебойным переключением (при перемещении его из одного положения в другое не должна нарушаться цепь обратной связи).Зесилены в крочи по 3 дБ. — Sdelovaci technika, 1986, N 4. с. 160. …

Для схемы «Зажигалка для газа»

Бытовая электроника ГАЗОВЫЕ ЗАЖИГАЛКИ Дома не было спичек, и они не были доставлены в магазин. Не беда — простую зажигалку для печки можно собрать из десятка исправных радиоэлементов. Схема зажигалки (рис. 1) состоит из двух генераторов. Первый построен на двух маломощных транзисторах, второй — на двух тиристорах.Каскад транзисторов разной проводимости преобразует низковольтное постоянное напряжение в высоковольтный импульс. Цепочка установки времени в этом генераторе — это элементы C 1, R2. При включении питания транзистор VT1 открывается, а падение напряжения на его коллекторе открывает транзистор VT2. Конденсатор С1, заряжаясь через резистор R 1, снижает базовый ток транзистора VT2 так, что транзистор VT 1 выходит из насыщения, а это приводит к закрытию VT2. Транзисторы будут закрыты до тех пор, пока конденсатор С1 не разрядится через первичную обмотку трансформатора Т 1. Повышенное импульсное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора T1, выпрямляется диодом VD1 и подается на конденсатор C2 второго генератора с тринистором VS1 и динистором VS2. Как сделать дежурного сторожа с малым потреблением В каждом положительном полупериоде накопительный конденсатор C2 заряжается до амплитудного значения напряжения, равного коммутационному напряжению VS2, то есть до 56 В (номинальное импульсное напряжение разблокировки для KN 102G типа транзистор). Переход динистора в открытое состояние влияет на цепь управления динистором VS 1, которая в свою очередь также открывается.Конденсатор С2 разряжается через тринистор и первичную обмотку трансформатора Т2, после чего динистор и тринистор остаются замкнутыми и начинается следующий заряд конденсатора — цикл переключения повторяется. С вторичной обмотки трансформатора Т2 снимаются импульсы амплитудой в несколько киловольт, которые проходят через наконечник …

A quoi ressemblent les dinistors en verre importés? Динистор

Динисторы относятся к типу полупроводниковых устройств, а также включают контрольные тиристоры.В структуре, состоит из трех частей, структура — четыре дивана.

Cela peut être compare à une clé mécanique, c’est-à-dire que l’appareil peut basculer entre deux états: ouvert et fermé. Dans le premier cas, la résistance electrique take a atteindre des valeurs très faibles, dans le second, au contraire, elle peut atteindre des dizaines et des centaines de megohms. La transition entre les états se produit de manière spasmodique.

Вконтакте

Динистор ДБ 3

Этот элемент используется в радиоэлектронике, больше всего на вызове в схемах коммутации автоматических, преобразовывает сигналы и генераторы колебаний релаксации.

Комментировать fonctionne l’appareil?

Залейте принцип работы динистора db 3, наши рисунки соответствуют p-n par P1, P2 и P3, а также схему анода на катоде.

Dans le cas d’une connection directe du dispositif a la source d’almentation, un polarization directe se produit aux transitions P1 et P3, et P2, a son tour, start a travailler dans le sens opposé. Dans ce mode, la base de données 3 est considérée com fermée. Желоб для натяжения произведен как переход P2.

Le courant à l’état fermé est déterminé par le courant de fuite, qui a de très petites valeurs (centièmes de MkA). Une augmentation lente et régulière de la stretch appliquée, jusqu’à la stress maximale de l’état fermé (напряженность де-клауажа), ne contribuera pas à une значимые вариации куранта. Mais lorsque cette voltage est atteinte, le courant augmente brusquement и la voltage chute au contraire.

Dans ce mode de fonctionnement, l’appareil dans le circuit acquiert les valeurs de résistance minimales (de centièmes d’ohms à unités) и начинаются être considéré begin.Налейте fermer l’appareil, il est nécessaire de réduire la voltage sur celui-ci. В схеме обратной связи, переходы P1 и P3 sont fermées, P2 est ouverte.

Dinistor db 3. Описание, характеристики и аналоги

Dinistor db 3 — это один из самых популярных тиристоров без управления. Il est le plus souvent utilisé dans les convertisseurs de Voltage de lamas fluorescents et de transformateurs. Принцип работы устройства с диспозитивом — это механизм, который позволяет избежать тиристоров, не контролируемых, и различия, которые не имеют отношения к параметрам.

Caractéristiques du produit:

• Динистор Оверт — 5В
• Le courant maximal d’un dinistor ouvert est de 0,3A
• Courant ouvert courant impulsionnel — 2A
• Максимальное напряжение одежды 32V
• Courant dans un appareil fermé — 10A

Le db 3 dinistor peut fonctionner à des températures -40 до 70 градусов Цельсия moi

Vérifiez db 3

L’échec d’un tel instrument — это редкий продукт, больше не продающийся.Par conséquent, проверка динисторов db 3 является важным вопросом для радиолюбителей и аппаратов радиооборудования.

Malheureusement, en raison des caractéristiques methods de cet élément, проверено с использованием мультимедийных условных обозначений, не являющихся функциями . La seule action pouvant être mise en œuvre à l’aide du testeur est une tonalité. Mais une telle vérification ne nous donnera pas de réponses exactes aux questions родственники à la santé d’un élément.

Cependant, cela ne signifie pas du tout qu’il est cannot or simplement difficile de vérifier l’appareil. Вылейте информацию о контроле над этим элементом, разработчиком ассемблера и простой схемой единого сопротивления, светодиода и динамического освещения. Nous connectons les éléments en série dans l’ordre suivant: l’node du dinistor à l’almentation, la cathode à la résistance, la résistance à l’node de la LED. Включая источник питания, вы можете использовать устройство с регулируемым постоянным напряжением до 40 вольт.

Процесс проверки для схемы представляет собой усилитель, увеличивающий напряжение на источнике для всего светодиода . Dans le cas d’un élément de travail, la LED s’allume lorsque la Voltage de claquage и l’ouverture du dinistor. После того, как вы избежите эффекта от операции в обратном порядке, c’est-à-dire en réduisant la voltage, nous devrions voir comment la LED s’éteint.

En plus de ce schema, il existe un moyen de vérifier en utilisant осциллограф .

Схема испытаний, состоящая из сопротивления, конденсатора и динистора, без включения SERA parallèle au конденсатор. Nous connectons le courant на 70 вольт. Сопротивление — 100кОм. Функциональная схема для костюма — конденсатор заряжается при напряжении напряжения и разряжается через db3. Après le processus est répété. Sur l’écran de l’oscilloscope, о проблемах колебаний де релаксации sous form de lignes.

Аналоги db 3

Malgré la rareté de la défaillance de l’appareil, cela se produit parfois et vous devez chercher un remplaçant.Les éléments suivants sont предлагает en tant qu’analogues pour lesquels notre appareil peut être remplacé. типы динисторов :

Comme on peut le constater, il existe très peu d’analogues de l’appareil, mais il peut être remplacé par des transistors à effet de champ, селон специальных схем коммутации, например, STB120NF10T4.

Aujourd’hui, nous considérons le dinistor, le principe de son fonctionnement, la designation dans laquelle il se Trouve et la raison pour laquelle il est nécessaire.Аппаратный модуль в составе вспомогательных полупроводников, а также вспомогательный тиристор, а также возможен в составе правильных соединений. Возможности управления электродом и его использование в электронике редки.

Le principe de fonctionnement du dinistor

Je vais essayer d’expliquer le principe de fonctionnement du dinistor dans un langage available. Pour beginr, lorsque le dynistor est directement connecté au circuit, il ne begin à faire passer du courant que lorsque la Voltage augmente à la valeur Requise, soit plusieurs dizaines de volts.Противопоставление диода, дебютируют в партире квелкесов фракций вольта.

Lorsque le dinistor s’ouvre, le courant dans le circuit ne depend que de la résistance du circuit lui-même, la clé a fonctionné. Le dinistor s’appelle une clé incomplètement contrôlée, il peut être désactivé si le courant traversant l’élément est réduit.

Maintenant, nous devons le fermer, nous commençons à réduire la voltage aux extrémités du dinistor. En conséquence, le courant traversant le dispositif est réduit.À une suree valeur du courant traversant l’élément, le dinistor se ferme. Le Courant Dans Le Circuit Tombe Instantanément à zéro, la clé se ferme.

Все должно состоять в программе, чтобы все было сложно и не разглашается. Le dinistor s’ouvre à une suree Voltage et se ferme à une suree valeur de courant.

Comment le dinistor is-il indiqué dans le diagramme? Presque Com une diode, seulement au milieu a une ligne verticale. Bien que ce ne soit pas sa seule désignation, ils appartiennent tous à la classe des thistors, d’où la diversité.

Où sont utilisés les dinistors?

Il est Principalement utilisé dans les contrôleurs de puissance et les générateurs d’impulsions. Аспираторы, бюро, люминесцентные лампы, электронные преобразователи. Meuleuses d’angle, perceuses et autres outils.

Parmi les nombreux dispositifs à полупроводники, или динистор.

Dans les équipements électroniques, le dinistor est ассес редкий; на время работы над схемами, основанными на лампах и больших мощностях, conçues pour être installées à la base d’une lampe classique.En eux, il est utilisé dans le circuit de lancement. Dans les lampes à faible puissance, il se peut que ce ne soit pas le cas.

En outre, le dinistor peut être truvé dans les balasts électroniques conçus pour les lampes fluorescentes.

Устройство динисторов в классе больших тиристоров.

Графическое обозначение условий динистора сюр ле схемас.

Pour beginr, nous apprenons comment un dinistor est indiqué sur les schémas de circuit.Графическое обозначение состояния диода аналогично изображению диода без исключения. Le dinistor a une autre caractéristique perpendiculaire, qui, apparemment, символизирует la zone de base, ce qui donne au dinistor ses propriétés.

La désignation graphique du dinistor sur les schémas

Удобная également de noter le fait que l’image du dinistor dans le diagramme peut être différente. Ainsi, par instance, l’image d’un dinistor symétrique dans le circuit peut être telle que représentée sur la figure.

Возможное обозначение для динисторов симетриков на диаграммах

Comme vous pouvez le constater, il n’existe toujours pas de norme claire pour la d’un dinistor dans le diagramme. Вероятно, это действительно так, если существуют тиристоры большого класса. Тиристоры, включая динистор, тринистор (симистор), симистор, симметричный динистор. Sur les schémas, ils sont tous représentés de manière similaire sous la forme d’une combinaison de deux diodes et de lignes Supplémentaires indiquant soit la troisième borne (тринистор), soit la région de base (динистор).

Dans les descriptions methods et les schémas étrangers, le dinistor peut être appelé diode de declenchement, diac (dinistor symétrique). Il est indiqué sur les schémas de circuit par les lettres VD, VS, V et D.

Какая разница между динистором и диодом в полупроводнике?

Tout d’abord, il convient de noter que le dinistor a trois jonctions (!) P-n. Rappelons que la diode полупроводниковый pn n’a qu’une seule jonction. La présence de trois jonctions p-n au niveau du dinistor confère au dinistor un specific nombre de propriétés spéciales.

Le principe de fonctionnement du dinistor.

L’essence du travail du dinistor est que, lorsqu’il est connecté directement, il ne fait passer de courant tant que la voltage à sesbornes n’atteint pas une suree valeur. La valeur de cette Voltage a une suree valeur et ne peut pas être modifiée. Cela est dû au fait que le dinistor est un tyristor incontrôlé — il n’a pas de troisième sortie, de contrôle.

На сайте qu’une diode с классическим полупроводником, который может быть изменен напряжением, больше, чем в милливольтах (500 милливольт для кремния и 150 для германия).Используйте диод в полупроводниковом режиме, когда он полностью направлен, а затем снимает напряжение, подаваемое на несильное напряжение.

Afin de comprendre en détail et clairement le principe de fonctionnement d’un dinistor, nous nous tournons vers sa caractéristique Courant-Voltage (CVC). La caractéristique courant-voltage est bonne car elle vous permet de voir visuellement le fonctionnement d’un dispositif à semi-conducteur.

Dans la figure ci-dessous, la caractéristique courant-stretch Caractéristiques courant-voltage) dinistor importé DB3.Обратите внимание на то, что этот динистор является симметричным и может быть связан с цепью без обозревателя брошюры. Cela fonctionnera dans tous les cas, seule la voltage de commutation (claquage) peut légèrement différer (jusqu’à 3 вольта).

Caractéristique Courant-Voltage d’un Dinistor symétrique

Sur le CVC du dinistor DB3, il est clairement visible qu’il est symétrique. Les deux branch de la caractéristique, supérieure et inférieure, sont identity. Индикация функции динистора DB3 является независимой от поляризационной аппликации натяжения.

Графический компьютер зон, отслеживающий режим работы динистора в определенных условиях.

Красный участок на графическом монтре ферме динисторов. Aucun courant ne la traverse. В этом случае приложение для измерения напряжения с помощью электродов датчика находится ниже уровня коммутации напряжения V BO — Tension de basculement.

La partie bleue indique le moment d’ouverture du dinistor après que la напряженность, рожденная с учетом напряжения коммутации (V BO ou U on).Dans ce cas, le dinistor begin à s’ouvrir et un courant begin à le traverser. Ensuite, le processus seabilize et le dinistor pas à l’état suivant.

La zone verte indique l’état ouvert du dinistor. Dans ce cas, le courant qui traverse le dynistor n’est limité que par le courant maximal I max indiqué dans la description for un type special de dynistor. Паразитный лоток напряжения на выходе динистора устарел и колеблется от 1 до 2 вольт.

Утилизированный диод в классическом полупроводнике, кроме исключений, можно сравнить с классическим полупроводником.Si la Voltage de laquage ou d’une autre manière, la Voltage d’ouverture d’une dide classique est inférieure à un volt (150-500 мВ), это необходимо, чтобы напряжение продолжалось de plusieurs dizaines de volts pour ouvrir le dinistor. Пожалуйста, импортируйте динистор DB3, типовое напряжение активации (V BO) составляет 32 вольта.

Pour Complètement le dinistor, il est nécessaire de réduire le courant à travers celui-ci à une valeur inférieure au courant de maintien. Dans ce cas, le dinistor éteint — pasra à un état fermé.

Si le dynistor est asymétrique, lorsqu’il se rallume («+» à la cathode et «-» à l’anode), если он соответствует диоду и не соответствует действительности, проходящему мимо куранта и инверсному напряжению. pas atteint la напряженная критика для типа dynistor et s’éteint. Налейте симметрию, комм-дежа-упоминание, полярность включения в кругооборот без важности. Cela fonctionnera quand même.

В рамках концепций радиолюбителей, динисторов, которые могут использоваться в стробоскопических лучах, сильных коммутирующих устройств, регуляторов власти и автономных устройств.

Динистор — это тип диода с полупроводниковым прибором по классу тиристоров. Le dinistor est constitué de quatre régions de conductivité différente et Possède Trois jonctions pn. Электронный, это приложение ограничено. Возможна работа с концепциями ламп в экономических ситуациях на основе моделей E14 и E27, которые также используются в схемах демаржирования. En outre, il vient dans des балласты флуоресцентных ламп.

Графическое обозначение динистора на схеме представляет собой одинаковый диод и полупроводник, имеющий различие.Il présente un trait perpendiculaire qui символизирует поверхность, основанную и не имеющую отношения к параметрам и характеристикам обитателей.

Mais curieusement, l’image du dinistor sur un specific nombre de schémas est différente. Supposons qu’une image d’un dinistor symétrique puisse ressembler à ceci:

Тележка в графической нотации существует в обычном классе полупроводников на тиристорах. Непрерывный динистор, тринистор (симистор), симистор. Dans les schémas, ils se ressemblent tous sous la forme d’une combinaison de deux diodes et de lignes Supplémentaires.Dans les sources étrangères, cette sous-classe du semi-conducteur est appelée diode de déclenchement (диод де распаковки), diac. Sur les schémas de circuit, il peut être désigné par les symbols latins VD, VS, V et D.

Принцип работы диодного детектора

Le principe de base du fonctionnement du dinistor est basé sur le fait qu’avec le courant continuous, il ne laissera passer un courant electrique tant que la voltage à sesbornes n’atteint pas un valeur prédéterminée.

Условный диод с параметром повернутого напряжения, главным образом, не соответствует требованиям, измеренным в милливольтах. En Connexion directe, классическая диодная система, которая не дает напряжения, является аппликацией для тела.

Pour bien comprendre le principe de fonctionnement, vous devez exciner la caractéristique courant-Voltage, elle vous permet de voir clairement le fonctionnement de ce dispositif à semi-conducteur.

Considérons la caractéristique courant-voltage du dynistor symétrique le plus courant du type DB3.Il peut être monté dans n’importe quel circuit без брошюры обозревателя. Cela fonctionnera à coup sûr, mais la voltage (panne) peut varier légèrement, quelque part de trois volts

Comme nous pouvons le constater, les caractéristiques de la branche de papier peint sont exactement les mêmes. (Dit qu’il est symétrique) Par conséquent, le fonctionnement de DB3 ne depend pas de la polarité de la voltage à sesbornes.

Зоны компрессора CVC, контролирующие режим работы полупроводника DB-3 с определенными факторами.

La partie bleue indique l’état de fermeture initial. Le courant ne le traverse pas. Dans ce cas, le niveau de stretch appliqué auxbornes est inférieur au niveau de la voltage de commutation. V BO — Устройство натяжения .
Желтая секция, в которой установлен контакт с напряжением коммутации ( В для или на .) ‘ouvrir et un courant électrique le traverse.Ensuite, le processus seabilize et pas l’état suivant.
La partie violette du CVC montre un état ouvert. Dans ce cas, le courant циркулирует в l’appareil n’est limité que par le courant maximal Je max qui peut être Trouvé dans le répertoire. Лоток напряжения через диод и разрядку выходят из строя и находятся между 1 и 2 вольтами.

Ainsi, le graphique montre clairement que le dinistor dans son travail is similaire a la diode derrière un grand «BUT».Если напряжение в цепи классического диода составляет от 150 до 500 мВ, то требуется изменение напряжения в диоде с необходимым напряжением. Не забудьте, для DB3, напряжение коммутации составляет 32 вольта.

Pour compètement le dynistor, il est nécessaire de réduire le niveau de courant à une valeur inférieure au courant de maintien. Dans le cas d’une option asymétrique, lorsqu’elle est rallumée, le courant ne pas pas tant que la напряженность, обратная n’atteint pas un niveau crisique et s’éteint.Dans les produits amateurs amateurs faits maison, le dynistor peut être utilisé dans les lumières streboscopiques, les commutateurs, les regulateurs de puissance et de nombreux autres dispositifs.

La base de la concept est un générateur de relax sur VS1. Входное напряжение устраняется с помощью диода VD1 и пересекает сопротивление R1 на уровне подстроечного резистора R2. Avec son moteur, un partie de la voltage suit la capacity C1, la chargeant ainsi. Если напряжение в центре, то напряжение выше нормального, напряжение заряда емкости не достаточно для суточной нагрузки и VS1 является ферме.Увеличьте напряжение, зарядите усиленный конденсатор и корпус VS1. C1 является déchargé par le biais de VS1 vers le casque et la DEL BF1, сигнализирующий о безопасности напряжения. Après cela, VS1 se ferme et la capacity начинаются в модернизированном виде с накопителем заряда. Dans la deuxième version du circuit, la résistance d’accord R2 doit être d’au moins 1 W et la résistance R6 на 0,25 W. Регулятор цепи состоит из регулятора уровня и сопротивления R2 и R6 на ограниченных границах et supérieure de la déviation du niveau de Voltage.

Я использую динистор DB3 с симметричным двунаправленным передатчиком. Si FU1 не поврежден, диоды VD1 и VD2 подключаются к динисторному подвесу с положительным полупериодным положительным напряжением 220V. Светодиод VD4 и сопротивление R1, отключенная емкость C1. La LED est allumée. Le courant qui le traverse est déterminé par la résistance nominale R2.

— Неуправляемый диод с двунаправленным распределением, структура похожая на тиристор, обладающий функциональной способностью.Il n’y a pas d’électrode de contrôle dans sa concept. Предварительное напряжение при разрыве лавинной зоны, jusqu’à 30 V. Le dinistor peut être considéré Com l’élément le plus important conçu pour la commutation d’automates, pour les circuit de générateur d’oscillations et pour la conversion de signaux .

Устройства для изготовления цепей с максимальным напряжением от 10 до 200 В.

Рис. № 1 Dinistor De Silicium De Diffusion п — n — п — № (диод) марки КН102 (2х202). Le dispositif est utilisé dans des circuit pulsés et effectue des actions de коммутации. La concept est en verre métallique et comporte des conducteurs flexibles.

Le principe de fonctionnement du dinistor

Директивное включение динистора, связанное с источником питания, включающим направление поляризации, для подключения pnp P1 и P3. P2 функционирует в противоположном направлении, l’état du dynistor is considéré com fermé et la chute de voltage tombe на переходе P2.

La magnitude du courant est déterminée par le courant de fuite et se situe dans la plage des centièmes de micrA (tracé OA). Avec un augment прогрессивное напряжение, le courant augmente lentement lorsque la напряженность atteint la valeur de commutation proche de la Voltage de claquage de la jonction p-n P2, puis que son courant augmente d’un saut brutal, correment, la chute de voltage.

La position de l’appareil est ouverte, сын composant de travail pas dans la région BV. Дифференциальное сопротивление оборудования в этой зоне имеет положительное значение и положение в пределах не значимых значений, равное 0,001 Ом на плюс единицы сопротивления (Ом).

Pour désactiver le dinistor, il est nécessaire de réduire la valeur actuelle à la valeur du courant de maintien. Обратное натяжение применяется к одежде, переходы P2 на поверхности, переходы P1 и P3 на ферме.

Рис. № 2. a) конструкция динистора; б) CVC

Portée du dinistor

1. Динистор может использоваться для бывшего импульса после переключения тиристора. В основе концепции простой и надежной конструкции, является модель, которая рассматривается как идеальный элемент для использования в цепи регулирования мощности тиристоров или генераторов импульсов.
2. Это оригинальное приложение, которое может быть использовано для преобразователей с высокой частотой в концепции, для работы с электрическими лампами 220 В, подключенными к лампам накаливания и другим лампам, флуоресцентным компактам (LFC), включающим в себя составные части компактов (LFC). «Электронное преобразование», симметрический динистор DB3.. Ce dinistor является caractérisé par une. L’appareil est utilisé для обычного монтажа и на поверхности.

Двусторонние Dinistors

Большое разнообразие столовых точек с обратным импульсом. Это устройство обеспечивает постоянную коммутацию в микросекундах за миллионы ампер.

Динисторы обратных импульсов (RVD) используются в концепции единого полупроводника для всех центральных электрических элементов, DRV и функций в микросекундах и миллисекундах.Ils commute un courant d’impulsion allant jusqu’à 500 kA dans les circuit des générateurs d’impulsions unipolaires dans un mode de fréquence d’action repétée.

Рис. Номер 3 Маркировка DCE, используемого в моноимпульсном режиме.

Apparence des clés collectées sur la base de la DCE

Рис. Numéro 4 La concept des tuyaux à l’air libre.

рупий.№5. La Conception de la WFD dans un boîtier à tablettes en métal et céramique.

Номер RVD зависит от напряжения для режима коммутации. Коммутатор рассчитан на напряжение 25 кВ постоянного тока, но не более 15 элементов. Концепция коммутатора на базе RVD подобна целому ансамблю высокого напряжения с подключенными тиристорами в серии на планшете и на рефроиде. L’appareil et le refroidisseur sont sélectionnés en tenant compte du mode de fonctionnement défini par l’utilisateur.

La structure du cristal de puissance RVD

Полупроводниковая структура динистора, включающая обратимые конструкции, плюс миллиметры секций тиристоров и транзисторов с общим коллективом коллектора.

Подвеска L’appareil является полностью измененной после того, как она была изменена, и мгновенно изменила внешнюю полярность напряжения и пересекла транзисторы с помощью судебного иска. Электронные плазмы вводятся в основу, тонкая плазма создается в соответствии с планом коллекционера.Реактер насыщения Сосредоточьтесь на контроле партий, способных и подчиняющихся контуру, насыщение реактера так, чтобы оно соответствовало частям микросекунд и напряжению первичной полярности, прибывающим к диспозитиву. Внешняя шина для создания плазменной панели в основании, которая является каналом для ввода электронов и устройством, предназначенным для независимой поверхности зоны. Grâce à cela, это возможно пригородных поездов по élevés avec une vitesse de balayage élevée.

Фиг.№ 6. Структура полупроводника DCE.

Рис. Номер 7. Типовая форма коммутации.

Перспектива использования для DCE

Современные варианты для изготовления металлических конструкций и диаме- ​​тров кремния с активным элементом, обеспечивающим постоянную актуальную коммутацию с минимальным током 1 млA. Элементы на основе карбюратора кремния обладают свойством: бесполезным насыщением электронов, интенсивностью разрыва в лавине и равным валентным валом, тройной валентностью термической проводимости.

Leur température de fonctionnement est beaucoup plus élevée en raison de la grande surface, deux fois la résistance aux radiations — sont tous les Principaux Avantages du Silicium dinistra. Ces paramètres permettent d’améliorer la qualité des caractéristiques de tous les dispositifs électroniques de puissance fabriqués sur leur base.

Écrire des commentaires, des ajouts à l’article, j’ai peut-être manqué quelque selected. Jetez un coup d’oeil, je serai heureux si vous Trouvez quelque выбрал d’autre d’utile sur le mien.

тиристорный SCR Génie électrique

Тиристор ( парфюмированный SCR (кремниевый управляемый выпрямитель, так называемый «кремнийорганический восстановитель» ) — это электронный прерыватель полупроводниковый в твердом состоянии , альтернативный вариант N et P . C’est un des composants essentiels de l’électronique de puissance.

Классические тиристоры являются сервантом прохода по нулевому каналу для суврир, целы и не используются по назначению для управления непрерывного потока .Изменения в структуре допускают отклонение тиристоров с сигналом с гашетом, на примере GTO ( тиристор с гашением с параметром ).



Возможный тиристор анод A и другой катод K ainsi qu’une gâchette G.
=> Залить qu’un тиристорный провод ( ):
il faut que la Voltage UAK≥0 .
et envoyer un courant IG dans la gâchette для амортизации тиристора.
Dès que ces deux conditions sont remplies, le thristor pipe tant que le courant i qui circuit dans le thyristor de anode vers la cathode reste positif. Тиристор, входящий в токопроводимость, не требует дополнительной проверки на токопроводящий ток IG в цепи.

=> Залейте блок тиристора (прерыватель наружу):
или достаточно для подачи и аннулируйте или приложите напряжение VAK fortement négative.
По апелляции
_θ, l’angle d’amorçage du тиристор.
_t0, l’instant d’amorçage тиристор.
L’angle ou l’instant d’amorçage est repéré par rapport au pass par zéro de la voltage d’almentation du pont.

Rappel : напряжение и (t), альтернативное синусоидальному, для временного периода T, углового 2π рад (360 °).
Тиристор является электронным составным полупроводником, состоящим из трех составных частей, состоящих из четырех компонентов кремниевых добавок, альтернативного положительного элемента (P) и других отрицательных элементов (N) . Структура на диванах P-N-P-N тиристоров, которые могут быть смоделированы для двух транзисторов PNP и NPN подключаются к сети. Les deuxbornes Principalales : L’anode et la cathode, se situent de part et d’autre des quatre couches. La troisième borne, appelée gâchette, sert à commander le тиристор. Elle est reliée à la couche P près de la cathode. О моделировании функции тиристора для двух транзисторов, соединяемых манером с бывшим соединительным элементом:

En suivant la Convention récepteur on peut définir:

• V _ak напряжение между анодом и катодом тиристора;
• V _gk напряжение между газом и катодом;
• I _ak courant considéré com positif lorsque traversant le тиристор анода против катода;
• I _gk Courant Considéré Com positif lorsque rentrant sur la gâchette.

Тиристор а тройных возможных :

1. отрицательное напряжение, тиристорный блок : V _ak отрицательный, соответствующий диоду в данном случае, или есть блок;
2. положительное напряжение, тиристорный блок : V _ak est positif, mais I _gk est nul. À la différence d’une diode, le tyristor est bloqué;
3. положительное напряжение, тиристорный проход : V _ak est positif (supérieure à la voltage de seuil), не импульсное напряжение I _gk положительное и положительное давление ла катод.Тиристор является проходным: кабелепровод, курант I _ak проходит через тиристор анода по отношению к катоду. Lorsque celui-ci dépasse initialement la valeur du courant de verrouillage, le tyristor reste conducteur tant que le courant ne Descend pas en dessous d’une suree valeur, appelée courant de maintien. Il se comporte à nouveau com une diode.

• Функция тиристора:

• Fonctionnement за дополнительную плату:

Командная схема, позволяющая получить сертификат IG в тиристорной цепи.

Описание курса IG obtenue.

• Fonctionnement Sur une Charge индуктивный:

On use le montage ci-dessous. La charge est une résistance R en série avec un индуктивность L ..

Командная схема, позволяющая получить сертификат IG в тиристорной цепи.

=> Залить ωt = θ:

u (t)> 0 et VAK> 0 → левая проводимость тиристора и VAK = 0 . Напряжение в рождении от заряда RL est UCH (t) = u (t) ..

=> Залить ωt = π:

u (t) <0 et VAK <0 → тиристор продолжает проводку i (t)> 0 et VAK = 0.

Залить ωt = ψ : i (t) s’annule et le thyristor cesse de conduire naturellement.

=> Тиристор с анодным затвором (AGT) : тиристор не подключен к двойному стыку без анода.

=> Асимметричный тиристор , асимметричный SCR (ASCR).

Тиристор с двунаправленным управлением (BCT): объединяет коммутационные компоненты двух структур тиристоров avec deux gâchettes séparées.

=> Переключающий диод (BOD) : тиристор без ограничений, уникальная мощность на выходе.

• Diac : два тиристора с двумя тиристорами без привязки к трубопроводу и амортизаторам Triac.
• Dynistor : unidirectionnel servant в l’amorçage.
• Диод Шокли : тиристор без гашетта
• Sidac : двунаправленный комбинированный коммутатор.
• Trisil, Sidactor : двунаправленный защитный состав.

=> Тиристор GTO (GTO) : тиристор, запрограммированный на ферметрию и на переменную.

=> Тиристор ETO (ETO) : тиристор, управляемый с ферметром и изменяемой энергией на MOSFET.

=> Интегрированный тиристор с коммутацией затвора (en) (IGCT) : тиристор, управляемый по ферметрии и с переменным током.

• Распределенный буфер — тиристор отключения затвора (DB-GTO) : тиристор, управляемый с ферметром и с перевертыванием.
• Модифицированный тиристор отключения анодного затвора (MA-GTO) : GTO modifié.

=> Thyristor à commande optique : тиристор Amorcé Grâce à la lumière.

=> Тиристор MCT : тиристор, состоящий из двух полевых МОП-транзисторов.

=> Кремниевый управляемый переключатель (SCS) или тиристорный тетрод : тиристор с соединением для анода и катода.

Выпрямитель с кремниевым управлением (SCR): синоним для тиристоров.

=> Тиристор с индукционной статикой (SITh) aussi appelé Field Controlled Thyristor : Тиристор не должен быть установлен устанавливается после того, как он интерпретирует курант анода.

=> Симистор (Триод для переменного тока) : два тиристора montés en tête-bêche avec gâchette commune.

=> САУ.

=> ACST.

=> Воспламенитель.

• Тиристор с обратной проводимостью:

Ун тиристор с обратной проводимостью единый диод монтируется в паре с тиристором. Cela permet d’économiser Бесплатный диод в определенных схемах.Par ailleurs, les deux éléments ne pipelineisant jamais simultanément, un système de refroidissement commun peut être Employé. Эти сувениры используются в ежедневных и часто встречающихся изменениях.

• Оптический тиристор:

Тиристоры amorcés optiquement utilisent la lumière en lieu et place du courant pour activer la gâchette. Cette dernière находится в центре тиристора. Le faisceau lumineux, en général des infrarouges, est transmis grâce à une fiber optique.Это решение используется в приложениях с высоким напряжением, типом HVDC, не требует замены на электрическую батарею с потенциалом тиристоров.

• Тиристор карбюратора кремния:

Карбюратор кремния (SiC) — это материал, заменяющий кремний в конструкции тиристоров. Il a l’avantage de Supporter des températures ambiantes allant jusqu’à 350 ° C. Leur utilization est relativement récente.

• Приложения:

Тиристоры в основном используются при напряжении и напряжении. Ils permettent de régler alors l’amplitude du courant appliqué à une charge. Leur ouverture est en général provoquée par le pass par zéro du courant: par commutation par la ligne. Selon les applications, le réglage peut être réalisé par вариация l’angle de retard à l’ouverture com dans l’animation ci-dessous (réglage de l’angle de phase), ou bien par train d’ondes entières com dans определенных выпускников.