Как выглядит тиристор: Тиристор — принцип работы, параметры, схемы — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Тиристорные схемы управления двигателями переменного тока

Тиристоры — это разновидность полупроводниковых приборов. Они предназначены для регулирования и коммутации больших токов. Тиристор позволяет коммутировать электрическую цепь при подаче на него управляющего сигнала. Это делает его похожим на транзистор.

Как правило, тиристор имеет три вывода, один из которых управляющий, а два других образуют путь для протекания тока. Как мы знаем, транзистор открывается пропорционально величине управляющего тока. Чем он больше, тем больше открывается транзистор, и наоборот. А у тиристора все устроено иначе. Он открывается полностью, скачкообразно. И что самое интересное, не закрывается даже при отсутствии управляющего сигнала.

Принцип действия

Рассмотрим работу тиристора по следующей простой схеме.

К аноду тиристора подключается лампочка или светодиод, а к ней подсоединяется плюсовой вывод источника питания через выключатель К2. Катод тиристора подключен к минусу питания. После включения цепи на тиристор подается напряжение, однако светодиод не горит.

Если нажать на кнопку К1, ток через резистор поступит на управляющий электрод, и светодиод начал светиться. Часто на схемах его обозначают буквой «G», что обозначает gate, или по-русски затвор (управляющий вывод).

Резистор ограничивает ток управляющего вывода. Минимальный ток срабатывания данного рассматриваемого тиристора составляет 1 мА, а максимально допустимый ток 15 мА. С учетом этого в нашей схеме подобран резистор сопротивлением 1 кОм.

Если снова нажать на кнопку К1, то это не повлияет на тиристор, и ничего не произойдет. Чтобы перевести тиристор в закрытое состояние, нужно отключить питание выключателем К2. Если же снова подать питание, то тиристор вернется в исходное состояние.

Этот полупроводниковый прибор, по сути, представляет собой электронный ключ с фиксацией. Переход в закрытое состояние происходит и тогда, когда напряжение питания на аноде уменьшается до определенного минимума, примерно 0,7 вольта.

Особенности устройства

Фиксация включенного состояния происходит благодаря особенности внутреннего устройства тиристора. Примерная схема выглядит таким образом:

Обычно он представляется в виде двух транзисторов разной структуры, связанных между собой. Опытным путем можно проверить, как работают транзисторы, подключенные по такой схеме. Однако, имеются отличия в вольтамперной характеристике. И еще нужно учитывать, что приборы изначально спроектированы так, чтобы выдерживать большие токи и напряжения. На корпусе большинства таких приборов имеется металлический отвод, на который можно закрепить радиатор для рассеивания тепловой энергии.

Тиристоры выполняются в различных корпусах. Маломощные приборы не имеют теплового отвода. Распространенные отечественные тиристоры выглядят следующим образом. Они имеют массивный металлический корпус и выдерживают большие токи.

Основные параметры тиристоров

Максимально допустимый прямой ток . Это максимальное значение тока открытого тиристора. У мощных приборов оно 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 ввиду минимальное напряжение, при котором вообще возможна работа тиристора.
Минимальный ток управляющего электрода . Он необходим для включения тиристора.
Максимально допустимый ток управления .
Максимально допустимая рассеиваемая мощность .

Динамический параметр

Время перехода тиристора из закрытого состояния в открытое при поступлении сигнала.

Виды тиристоров

По способу управления разделяют на:

Диодные тиристоры, или по-другому динисторы. Они открываются импульсом высокого напряжения, которое подается на катод и анод.
Триодные тиристоры, или тринисторы. Они открываются током управления электродом.

Триодные тиристоры в свою очередь разделяются:

Управление катодом – напряжение, образующее ток управления, поступает на электрод управления и катод.
Управление анодом – управляющее напряжение подходит на электрод и анод.

Запирание тиристора производится:

Уменьшением анодного тока – катод меньше тока удержания.
Подачей напряжения запирания на электрод управления.

По обратной проводимости тиристоры делятся:

Обратно-проводящие – имеют малое обратное напряжение.
Обратно-непроводящие – обратное напряжение равно наибольшему прямому напряжению в закрытом виде.
С ненормируемым обратным значением напряжения – изготовители не определяют значение этой величины. Такие приборы применяются в местах, где обратное напряжение исключено.
Симистор – пропускает токи в двух направлениях.

Используя симисторы, нужно знать, что они действуют условно симметрично. Основная часть симисторов открывается, когда на электрод управления поступает положительное напряжение по сравнению с катодом, а на аноде может быть любая полярность. Но если на анод приходит отрицательное напряжение, а на электрод управления положительное, то симисторы не открываются, и могут выйти из строя.

По быстродействию разделяют по времени отпирания (включения) и времени запирания (отключения).

Разделение тиристоров по мощности

При действии тиристора в режиме ключа наибольшая мощность коммутируемой нагрузки определяется напряжением на тиристоре в открытом виде при наибольшем токе и наибольшей рассеиваемой мощности.

Действующая величина тока на нагрузку не должна быть выше наибольшей рассеиваемой мощности, разделенной на напряжение в открытом виде.

Простая сигнализация на основе тиристора

На основе тиристора можно сделать простую сигнализацию, которая будет реагировать на свет, издавая звук с помощью пьезоизлучателя. На управляющий вывод тиристора подается ток через фоторезистор и подстроечный резистор. Свет, попадая на фоторезистор, уменьшает его сопротивление. И на управляющий вывод тиристора начинает поступать отпирающий ток, достаточный для его открывания. После этого включается пищалка.

Подстроечный резистор предназначен для того, чтобы настроить чувствительность устройства, то есть, порог срабатывания при облучении светом. Самое интересное, что даже при отсутствии света тиристор продолжает оставаться в открытом состоянии, и сигнализирование не прекращается.

Если напротив светочувствительного элемента установить световой луч так, чтобы он светил немного ниже окошечка, то получится простейший датчик дыма. Дым, попадая между источником и приемником света, будет рассеивать свет, что вызовет запуск сигнализации. Для этого устройства обязательно нужен корпус, для того, чтобы на приемник света не поступал свет от солнца или искусственных источников света.

Открыть тиристор можно и другим способом. Для этого достаточно кратковременно подать небольшое напряжение между управляющим выводом и катодом.

Регулятор мощности на тиристоре

Теперь рассмотрим использование тиристора по прямому назначению. Рассмотрим схему простого тиристорного регулятора мощности, который будет работать от сети переменного тока напряжением 220 вольт. Схема простая и содержит всего пять деталей.

Принцип фазового управления

Используемый в рассмотренной выше схеме принцип нуждается в подробном исследовании, поскольку на его основе работает большинство современных электронных инверторов. Для понимания сути этих процессов необходимо ознакомиться с особенностями срабатывания управляемых приборов типа «тиристор», состоящих в следующем:

Фазовое регулирование в схемах управления тиристорными трансформаторами предполагает изменение промежутка времени, в течение которого коммутирующие элементы находятся в открытом состоянии.
В результате этого изменяется мощность, отдаваемая ими непосредственно в нагрузочные цепи.
Благодаря электронному способу управления параметрами выходного тока удается обеспечить качественную и плавную регулировку выходной мощности, существенно повышающую устойчивость рабочей дуги.

В некоторых схемах регулятор устанавливается в цепь первичной обмотки и состоит из двух встречно включенных тиристоров. При таком способе регулирования каждый из коммутаторов проводит ток одной полярности; при этом в нагрузке он остается переменным. Моменты включения и отсечки мощных тиристоров определяются временем поступления импульсов с формирующего модуля (так называемым «углом управления»).

Тиристорные схемы управления двигателями переменного тока

В самых первых грубых схемах управления двигателями переменного тока использовался тиристорный преобразователь переменного тока в постоянный, большой дроссель и набор из шести тиристоров в качестве инвертора (преобразователя постоянного тока в переменный). Эта схема, извес-

Рис. 10.21. Схема управления двигателем постоянного тока с реверсированием и рекуперированием

тная под названием токовый инвертор (CSI — current source inverter), была очень терпима к авариям в нагрузке и могла работать в широком диапазоне частот на выходе. Она изображена на Рис. 10.22. Узел преобразователя работает в режиме регулировки выходного напряжения с ограничением тока нагрузки. Напряжение определяется требованиями нагрузки и обычно пропорционально выходной частоте. Принципиальными недостатками этой схемы являются цена, размеры и вес дросселя, а также плохой коэффициент мощности при малых выходных напряжениях. Кроме того, эта схема создает большие гармонические составляющие в токе потребления. Несмотря на эти недостатки, она была весьма популярна в свое время.

Рис. 10.22. Схема управления двшателем переменного тока с токовым инвертором

Другая схема управления двигателями переменного тока приведена на Рис. 10.23. Она носит название инвертор с естественной коммутацией (LCI — load-commutated inverter) и применима для управления синхронньши двигателями. В ней управление тиристорами обеспечивается напряжением, развиваемым в двигателе под воздействием магнитного поля возбуждения. При запуске двигателя возбуждается одна фаза, в то время как с инвертора поступает серия импульсов с очень низкой частотой, так что вал двигателя более или менее подталкивается к вращению. Ток инвертора при этом прерывистый. Когда напряжение в конструкции достигнет значений, достаточных для получения сигналов управления тиристорами, инвертор переходит в режим работы с переменным током и разгоняет двигатель до его рабочей скорости вращения. Недостатками этой схемы, как и предыдущей, являются плохой коэффициент мощности и высокий уровень гармонических составляющих в токе потребления. Толчки вала при запуске тоже могут доставить неприятности. Но, несмотря на недостатки, обе эти схемы широко используются уже много лет.

Рис. 10.23. Схема управления двигателем переменного тока с естественной коммутацией

Источник: Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI, 2008. — 252 c.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

Tweet Нравится

Предыдущая запись: Гармоники в силовой электронике
Следующая запись: Коммутационная аппаратура силовых цепей

Импульсная трансформация

Импульсная стабилизация, как способ получения устойчивой сварочной дуги, пользуется все большей популярностью. При построении таких схем помимо основного преобразователя Т1 в них применяется еще один (импульсный) Т2 с коэффициентом передачи порядка единицы.

При открывании любого из включенных в первичную цепь тиристоров V1,V2 в ней формируется короткий токовый всплеск. Он протекает через конденсатор С1 и наводит во вторичной обмотке Т2 импульс тока iи (фото слева). Достаточное для уверенного зажигания напряжение в режиме холостого хода должно быть не менее 500 Вольт, а ток в нагрузке может достигать 100 Ампер (в кратковременном импульсе).

Обратите внимание! Так как время подачи очередного импульса до сотых долей секунды совпадает с моментом открывания каждого из тиристоров – в специальной фазовой синхронизации такая схема не нуждается.

Требуемые рабочие характеристики удается получить за счет обратной связи (ОС) по основным выходным параметрам (напряжению и току).

Самодельный импульсный регулятор на тиристоре

Рабочая схема

Для того чтобы произвести расчет трансформатора для управления тиристором – прежде необходимо ознакомиться хотя бы с одним из вариантов их изготовления. В предлагаемую схему самодельного импульсного трансформатора, работающего от сети 220 В, входят следующие основные узлы (фото ниже):

Силовой блок тиристорного регулятора.
Электронная схема управления, запускающаяся от импульсной обмотки.

Важно! Импульсная обмотка III и питания I индуктивно связываются через конденсатор С.

Амплитуда и длительность формируемых импульсов определяется соотношением числа витков в этих катушках, а также номиналом емкости. Для того чтобы изготовить агрегат по приведенной выше схеме можно взять любой трансформатор от отслужившего свой срок оборудования, удовлетворяющего следующим требованиям:

обеспечивать требуемое напряжение для надежного зажигания дуги в режиме холостого хода;
длительно выдерживать сварочный ток без перегрева обмоток;
соответствовать требованиям ПУЭ в части электрической безопасности.

Что такое тиристор и их виды

Многие видели тиристоры в гирлянде «Бегущий огонь», это самый простой пример описываемого устройства и как оно работает. Кремниевый выпрямитель или тиристор очень похож на транзистор. Это многослойное полупроводниковое устройство, основным материалом которого является кремний, чаще всего в пластиковом корпусе. Из-за того, что его принцип работы очень схож с ректификационным диодом (выпрямительные приборы переменного тока или динисторы), на схемах обозначение часто такое же – это считается аналог выпрямителя.

Фото – Cхема гирлянды бегущий огонь

Бывают:

ABB запираемые тиристоры (GTO),
стандартные SEMIKRON,
мощные лавинные типа ТЛ-171,
оптронные (скажем, ТО 142-12,5-600 или модуль МТОТО 80),
симметричные ТС-106-10,
низкочастотные МТТ,
симистор BTA 16-600B или ВТ для стиральных машин,
частотные ТБЧ,
зарубежные TPS 08,
TYN 208.

Но в это же время для высоковольтных аппаратов (печей, станков, прочей автоматики производства) используют транзисторы типа IGBT или IGCT.

Фото – Тиристор

Но, в отличие от диода, который является двухслойным (PN) трехслойного транзистора (PNP, NPN), тиристор состоит из четырех слоев (PNPN) и этот полупроводниковый прибор содержит три p-n перехода. В таком случае, диодные выпрямители становятся менее эффективными. Это хорошо демонстрирует схема управления тиристорами, а также любой справочник электриков (например, в библиотеке можно бесплатно почитать книгу автора Замятин).

Тиристор – это однонаправленный преобразователь переменного тока, то есть он проводит ток только в одном направлении, но в отличие от диода, устройство может быть сделано для работы в качестве коммутатора разомкнутой цепи или в виде ректификационного диода постоянного электротока. Другими словами, полупроводниковые тиристоры могут работать только в режиме коммутации и не могут быть использованы как приборы амплификации. Ключ на тиристоре не способен сам перейти в закрытое положение.

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

Особенности изготовления магнитопровода

Для изготовления сердечника устройства, обеспечивающего управление тиристорами через трансформатор импульсный, лучше всего подойдут два ферритовых кольца. Их можно снять со списанного оборудования, проследив за тем, чтобы общая площадь поперечного сечения кольцевых заготовок была не менее 50 см2.

Все рабочие поверхности магнитопровода изолируются лакотканью, а сами кольца затем скрепляются хлопчатобумажной лентой, образуя фигуру в виде восьмерки.

Поверх изоляционного слоя впоследствии наматываются питающая, импульсная и силовая обмотки трансформатора. Для увеличения площади поперечного сечения каждая из катушек разбивается на две половинки (полуобмотки) и разносится на разные участки кольца магнитопровода. Этот прием позволяет сэкономить намоточное место и без особых проблем разместить все три рабочие катушки.

Намотка

Для намотки всех катушек тиристорного преобразователя берется провод в лаковой изоляции, дополнительно защищенный сверху оболочкой из ткани. Для достижения требуемого магнитного эффекта потребуются медные жилы диаметром не менее 3-х мм.

Дополнительная информация: Если проводников такого типоразмера найти не удается – можно взять жилу меньшего диаметра (1,7 мм, например) и наматывать ее на сердечники сложенной вдвое.

Для получения необходимых выходных показателей по току и напряжению потребуется намотать все катушки примерно по 210 двойных витков.

Качественный преобразователь, используемых с целью управления мощными тиристорами импульсного трансформатора, удается собрать лишь при условии соблюдения правил намотки (плотном прилегании отдельных проводников). Для этого желательно воспользоваться специальным станком, обеспечивающим хороший натяг каждой жилы.

В заключение отметим, что импульсные трансформаторы для управления тиристорами широко используются в современном электронном оборудовании (включая сварочные агрегаты). Для того чтобы научиться собирать эти устройства, а затем запускать в эксплуатацию – сначала придется внимательно ознакомиться с принципами их работы.

Проверка тиристора

Перед тем, как купить прибор, нужно знать, как проверить тиристор мультиметром. Подключить измерительный прибор можно только к так называемому тестеру. Схема, по которой можно собрать такое устройство, представлена ниже:

Фото – тестер тиристоров

Согласно описанию, к аноду необходимо подвести напряжение положительного характера, а к катоду – отрицательного. Очень важно использовать величину, которая соответствует разрешению тиристора. На чертеже показаны резисторы с номинальным напряжением от 9 до 12 вольт, это значит, что напряжение тестера немного больше, чем тиристора. После того, как Вы собрали прибор, можно начинать проверять выпрямитель. Нужно нажать на кнопку, которая подает импульсные сигналы для включения.

Проверка тиристора осуществляется очень просто, на управляющий электрод кнопкой кратковременно подается сигнал на открытие (положительный относительно катода). После этого если на тиристоре загорелись бегущие огни, то устройство считается нерабочим, но мощные приборы не всегда сразу реагируют после поступления нагрузки.

Фото – схема тестера для тиристоров

Помимо проверки прибора, также рекомендуется использовать специальные контроллеры или блок управления тиристорами и симисторами ОВЕН БУСТ или прочие марки, он работает примерно также, как и регулятор мощности на тиристоре. Главным отличием является более широкий спектр напряжений.

Видео: принцип работы тиристора

тиристорные регуляторы мощности

Регуляторы мощности ТРИД Т91, ТРИД Т93, ТРИД Т93F

Регуляторы мощности ТРИД предназначены для фазового управления мощностью в резистивной, индуктивной или слабоиндуктивной однофазной либо трехфазной нагрузке с номинальным током от 20 до 180 А. Фазовое управление мощностью заключается в изменении угла (момента) открытия выходного управляющего элемента относительно фазы напряжения, подаваемого на нагрузку. Сдвиг угла открытия выходных управляющих элементов в сторону начала полупериода сетевой частоты соответствует увеличению мощности, отдаваемой в нагрузку. Сдвиг угла открытия в сторону окончания полупериода соответствует уменьшению мощности. Выходные управляющие элементы выполнены в виде двух встречных тиристоров, размещённых на общей подложке (SCR-выход) и изготовлены по технологии DCB (direct copper bonding – прямое соединение керамической подложки с медью). Эта технология обеспечивает повышенную устойчивость к изменениям температуры выходных элементов во время работы, что увеличивает надёжность устройства в целом. Управление регулятором мощности ТРИД осуществляется стандартными сигналами постоянного тока 4 — 20 мА или постоянного напряжения 0 — 5В или 0 — 10В.

Технические характеристики

Нагрузка ТРИД Т91	однофазная резистивная или слабоиндуктивная
Нагрузка ТРИД Т93	трехфазная резистивная или слабоиндуктивная
Нагрузка ТРИД Т93F	трехфазная резистивная или индуктивная
Метод управления	Фазовое управление
Управляющий сигнал	4-20 мA или 0-5 В, 0-10 В
Коммутируемое напряжение	ТРИД Т91 230 В (АС)/400 В (АС)
Коммутируемое напряжение	ТРИД Т93 3 х 230 В (АС)/3 х 400 В (АС)
Коммутируемое напряжение	ТРИД Т93F 3 х 230 В (АС)/3 х 400 В (АС)
Максимальный ток утечки в состоянии: Выкл.	≤10 мA
Время отклика на входной сигнал	15 мс
Диапазон рабочих температур	-20°С…+70°С
Температура кристалла	≤125°С
Масса 20, 30, 50 А 75,100 А 120,150,180 А	2,2 кг 4,1 кг 4,5 кг

Модели ТРИД Т91	Модели ТРИД Т93	Модели ТРИД Т93F	Номинальный ток нагрузки, А	Коммутируемое напряжение, В (АС)
Модели ТРИД Т91	Модели ТРИД Т93	Модели ТРИД Т93F	Номинальный ток нагрузки, А	однофазные	трехфазные
Т91/23/хх/20	Т93/23/хх/20	Т93F/23/хх/20	20	230	3 х 230
Т91/40/хх/20	Т93/40/хх/20	Т93F/40/хх/20	20	400	3 х 400
Т91/23/хх/30	Т93/23/хх/30	Т93F/23/хх/30	30	230	3 х 230
Т91/40/хх/30	Т93/40/хх/30	Т93F/40/хх/30	30	400	3 х 400
Т91/23/хх/50	Т93/23/хх/50	Т93F/23/хх/50	50	230	3 х 230
Т91/40/хх/50	Т93/40/хх/50	Т93F/40/хх/50	50	400	3 х 400
Т91/23/хх/75	Т93/23/хх/75	Т93F/23/хх/75	75	230	3 х 230
Т91/40/хх/75	Т93/40/хх/75	Т93F/40/хх/75	75	400	3 х 400
Т91/23/хх/100	Т93/23/хх/100	Т93F/23/хх/100	100	230	3 х 230
Т91/40/хх/100	Т93/40/хх/100	Т93F/40/хх/100	100	400	3 х 400
Т91/23/хх/120	Т93/23/хх/120	Т93F/23/хх/120	120	230	3 х 230
Т91/40/хх/120	Т93/40/хх/120	Т93F/40/хх/120	120	400	3 х 400
Т91/23/хх/150	Т93/23/хх/150	Т93F/23/хх/150	150	230	3 х 230
Т91/40/хх/150	Т93/40/хх/150	Т93F/40/хх/150	150	400	3 х 400
Т91/23/хх/180	Т93/23/хх/180	Т93F/23/хх/180	180	230	3 х 230
Т91/40/хх/180	Т93/40/хх/180	Т93F/40/хх/180	180	400	3 х 400

Отраслевое применение

Регулятор мощности на симисторе (тиристоре) используется для работы в составе автоматизированных систем совместно с различным оборудованием:

Электрические печи и сушильные установки — промышленные печи различного типа, плавильные агрегаты, печи для закалки в солевых ваннах.
Агрегаты и экструзивные прессы для пластмасс, устройств проветривания и смешения, точечной и шовной сварки.
Установки сушки инфракрасным и ультрафиолетовым излучением, ковши для плавки стекла и нагрева, печи для формовки стекла.
Системы автоматического регулирования температуры в различных электронагревательных установках.
Плавный пуск осветительных ламп и управление освещением.
Управление инфракрасными нагревателями, электродвигателями и многое другое.

Однофазные регуляторы мощности ТРМ-1М

30, 45, 60, 80, 100А	125А	150А

180, 230А	300А	380, 450, 580, 720А

ТРМ-1-30

НАЗНАЧЕНИЕ РЕГУЛЯТОРА МОЩНОСТИ

Тиристорные регуляторы (далее по тексту – регуляторы) предназначены для плавной регулировки мощности ламп, нагревателей и некоторых других типов нагрузок. Контроллер температуры в сочетании с регулятором позволяет осуществлять поддержание температуры объекта с высокой точностью. Имеется также возможность подключения внешнего ручного управления или внешней корректировки установленных параметров управления.
Области применения: металлургия, пищевая промышленность, сушка, экструзия, термообработка и плавка стекла, инфракрасное оборудование, полупроводники, нефтехимия и т.д.

Регуляторы ТРМ-1М и ТРМ-1 могут управляться вручную с помощью потенциометра, а так же от любого устройства управления: постоянным напряжением 0-10В (0-5В) или током 0-20мА (4-20мА), например контроллера температуры.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Блок тиристоров состоит из двух тиристоров, включённых встречно-параллельно. Каждый тиристор пропускает ток только в одном направлении, то есть только положительные или отрицательные полупериоды тока.

В режиме максимальной мощности (тиристоры открыты полностью) работа тиристорного блока выглядит так:	В режиме 50% мощности (тиристоры открыты на середине полупериода) работа тиристорного блока выглядит так (режим Phase Angle):

**ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛЯТОРОВ МОЩНОСТИ ТРМ-1М**
Напряжение питания схемы управления	180-250В, 45-65Гц
Напряжение питания нагрузки	100-480В, 50-60Гц
Максимальное значение тока в нагрузке	30-720А
Минимальный ток нагрузки, не менее	1% (от I_ном)
Способы регулирования мощности в нагрузке
Изменением угла (фазы) открывания тиристора (Phase Angle)
Числоимпульсный способ управления — включение тиристоров при переходе напряжения через ноль (Zero Crossing)
Пакетный способ управления
Пакетный способ управления с режимом плавного пуска «разогрева»
Пакетный способ управления с режимом однократного плавного пуска «разогрева»
Входные управляющие воздействия
Вход разрешения работы «ПУСК»	Cухой контакт или открытый коллектор NPN-транзистора
Вход управления 1
Входное напряжение управления	0-5В/0-10В (выбирается в меню)
Линейность характеристики не хуже (от максимального значения напряжения управления)	2%
Стабильность характеристики не хуже (от максимального значения напряжения управления)	2%
Максимальное допустимое входное напряжение	11В
Входной ток управления	0-20мА/4-20мА (выбирается в меню)
Максимально допустимый входной ток	40мА
Вход управления 2
Входное напряжение управления	0-5В
Максимальное допустимое входное напряжение	5,5В
Выход
Встроенное реле	1 переключающая группа
Максимальное коммутируемое напряжение (АС1)	АС250В
Максимальное коммутируемый ток (АС1) АС250В	5А
Прочие
Габаритные и установочные размеры	см. таблицу ниже
Устойчивость к воздействию пачек импульсов в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51317.4.4-99	Степень жёсткости 3 (2кВ/5кГц)
Устойчивость к воздействию импульсов большой энергии в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51317.4.5-99	Степень жёсткости 3 (2кВ)
Степень защиты (по передней панели/по клеммам подключения)	IP00/IP00
Максимальное напряжение изоляции	2500В/1мин
Климатическое исполнение	УХЛ4
Диапазон рабочих температур	-25…+55⁰С*
Масса (по исполнениям)
ТРМ-1М-30, ТРМ-1М-45, ТРМ-1М-60, ТРМ-1М-80	1,8кг
ТРМ-1М-100	2кг
ТРМ-1М-125	2,8кг
ТРМ-1М-150	3кг
ТРМ-1М-180	3,3кг
ТРМ-1М-230	8,3кг
ТРМ-1М-300, ТРМ-1М-380	8,6кг
ТРМ-1М-450	13кг
ТРМ-1М-580	16кг
ТРМ-1М-720
Режим работы	круглосуточный
Энергопотребление платы питания	не более 2Вт
Энергопотребление вентилятора (на тиристорных регуляторах с номинальным током 100А и выше)
Вентилятор 80мм	Не более 14Вт
Вентилятор 120мм	Не более 20Вт
Удельное тепловыделение	1,5Вт/А

Усилие затяжки сигнальных клемм и клемм питания регулятора	0,4-0,6Н*м
Усилие затяжки винтов крепления предохранителя
Модели с номинальным током до 100А включительно	3Н*м
Модели с номинальным током свыше 100А	5Н*м
Усилие затяжки винтов силового ввода
Винт М6	2,5-4Н*м
Винт М8	5-8Н*м
Винт М10	7-10Н*м
Уровень шума вентиляторов
Вентилятор 80мм	32Дб
Вентилятор 120мм	50Дб
Способ управления тиристором	статический
* При температуре выше +35⁰C требуется запас по току

В ТРМ-1М и ТРМ-1 реализовано пять способов регулировки мощности

Изменением фазового угла (фазы) открывания тиристора.

Регулировка мощности изменением угла (фазы) открывания тиристора

(Phase Angle) – мощность в нагрузке пропорциональна времени открытого состояния тиристора внутри полупериода сетевого напряжения.

Имеется функция линеаризации. Она позволяет линейно изменять напряжение или U² (мощность при постоянном сопротивлении нагрузки) на нагрузке.

Режим работы регулятора при сверхмалых нагрузках (от 1 до 6%). Функция LAP включена по умолчанию.

Числоимпульсный способ управления.

Тиристор включается в момент перехода через ноль сетевого напряжения (Zero Crossing) на весь период. Мощность в нагрузке пропорциональна соотношению числа периодов во включённом и выключенном состоянии.

Пакетный способ управления индуктивной нагрузкой.

Тиристор открывается с заданной задержкой включения – DT (Delay Triggering) и удерживается открытым в течении числа периодов пропорционально заданной мощности. Мощность в нагрузке определяется числом периодов «N» во включённом состоянии за определённое количество периодов «T».

При этом N = T * P/100,

где Т-количество периодов,

Р — мощность в %.

Данный способ позволяет компенсировать броски тока при коммутации индуктивной нагрузки.

Упреждение DT задаётся пользователем – см. пункт 13.3 паспорта, параметр —

Пакетный способ управления с режимом плавного пуска «разогрева».

В начале каждой пачки периодов выходная мощность плавно нарастает от 0 до 100% (режим Phase Angle). Затем выдаётся 100% мощности в течении заданного числа периодов.

Мощность на выходе пропорциональна соотношению длительности пачек периодов и периода следования пачек.

P= T/N

где Т — количество периодов,

N = n+d

где n – периоды плавного запуска,

d – периоды полного открытия.

Пакетный способ управления с режимом однократного плавного пуска «разогрева».

Перед выдачей первой пачки периодов выходная мощность плавно нарастает от 0 до 100% (режим Phase Angle). Затем пачки периодов выдаются без разгона, в начале пачки тиристор открывается в момент перехода напряжения через ноль и удерживается открытым в течении числа периодов пропорционально заданной мощности.

Способ управления задается пользователем.

Двухфазные регуляторы мощности ТРМ-2М

30, 45А		60, 80, 100А	125А

Только числоимпульсный способ управления тиристорами
Широкий диапазон напряжения питания нагрузки — AC(180…480)В и частоты — 50. ..60Гц
Встроенные быстродействующие предохранители для защиты тиристоров
Линеаризация зависимости выходного напряжения или мощности от входного сигнала
Управление — ток 4…20мА или 0…20мА, напряжение DC(0…5)В, DC(0…10)В, RS-485, переменный резистор или с панели управления
Обнаружение и индикация причин аварии (обрыва фазы, перегрева регулятора и выхода частоты сети за допустимые пределы, определение перегорания предохранителя) и возможность подключения внешнего аварийного сигнализатора «Авария» к контактам реле. При обнаружении ошибки регулятор отключает нагрузку.

В ТРМ-2М реализован числоимпульсный способ управления

Тиристорные регуляторы мощности ТРМ-2М работают только в числоимпульсном режиме. В этом режиме на нагрузку поступают ТОЛЬКО целые периоды напряжения сети. Количество периодов и пауз между ними определяют мощность, выделяемую на нагрузке. Под воздействием входного сигнала изменяется соотношение между импульсами напряжения и пауз в диапазоне от 0 до 100%. Благодаря числоимпульсному режиму управления мощностью полностью отсутствуют коммутационные помехи в сети.

Двухфазная коммутация нагрузки на треть снижает мощность потерь на регуляторе, а также цену регулятора.

**ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРМ-2М**
Напряжение питания схемы управления	180-250В, 45-65Гц
Напряжение питания нагрузки	100-480В, 50-60Гц
Максимальное значение тока в нагрузке	30-720А
Числоимпульсный способ управления — включение тиристоров при переходе напряжения через ноль (Zero Crossing)
Входные управляющие воздействия
Вход разрешения работы «ПУСК»	Сухой контакт или открытый коллектор NPN-транзистора
Вход управления 1
Входное напряжение управления	0-5В/0-10В (выбирается в меню)
Максимальное допустимое входное напряжение	11В
Входной ток управления	0-20мА/4-20мА (выбирается в меню)
Максимально допустимый входной ток	40мА
Вход управления 2
Входное напряжение управления	0-5В
Максимальное допустимое входное напряжение	5,5В
Выходы
Встроенное реле	1 переключающая группа
Максимальное коммутируемое напряжение (АС1)	АС250В
Максимальное коммутируемый ток (АС1) АС250В	5А
Прочие
Устойчивость к воздействию пачек импульсов в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51317. 4.4-99	Степень жёсткости 3 (2кВ/5кГц)
Устойчивость к воздействию импульсов большой энергии в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51317.4.5-99	Степень жёсткости 3 (2кВ)
Максимальное напряжение изоляции	2500В/1мин
Степень защиты по передней панели/по клеммам подключения	IP00/IP00
Климатическое исполнение	УХЛ4
Диапазон рабочих температур	-25…+55⁰С*
Высота над уровнем моря	1000м
Режим работы	круглосуточный
Энергопотребление платы питания	Не более 2Вт
Масса (по исполнениям)
ТРМ-2М-30	2кг
ТРМ-2М-45	2,2кг
ТРМ-2М-60	2,5кг
ТРМ-2М-125	3,5кг
ТРМ-2М-180	9,7кг
ТРМ-2М-230	10кг
Энергопотребление вентилятора (на тиристорных регуляторах с номинальным током 100А и выше)
80мм	Не более 14Вт
120мм	Не более 20Вт
Удельное тепловыделение	3Вт/А

Усилие затяжки сигнальных клемм и клемм питания регулятора	0,4 — 0,6Н*м
Усилие затяжки винтов крепления предохранителя
Модели с номинальным током до 100А включительно	3Н*м
Модели с номинальным током свыше 100А	5Н*м
Усилие затяжки винтов силового ввода
Винт М6	2,5 — 4Н*м
Винт М8	5 — 8Н*м
Винт М10	7 — 10Н*м
Уровень шума вентиляторов
Вентилятор 80мм	32Дб
Вентилятор 120мм	50Дб

Способ управление тиристором	статический
* При температуре выше +35⁰C требуется запас по току

Трехфазные регуляторы мощности ТРМ-3М

30А	45А	60, 80А

100А	125, 150А	300, 380А

450А	580А	720А

5 способов управления тиристорами (выбирается пользователем)
Широкий диапазон напряжения питания нагрузки — AC(180…480)В и частоты — 50. ..60Гц
Встроенные быстродействующие предохранители для защиты тиристоров
Линеаризация зависимости выходного напряжения или мощности от входного сигнала
Управление — ток 4…20мА или 0…20мА, напряжение DC(0…5)В, DC(0…10)В, RS-485, переменный резистор или с панели управления
Обнаружение и индикация причин аварии (обрыва фазы, перегрева регулятора и выхода частоты сети за допустимые пределы, определение перегорания предохранителя) и возможность подключения внешнего аварийного сигнализатора «Авария» к контактам реле. При обнаружении ошибки регулятор отключает нагрузку.

НАЗНАЧЕНИЕ РЕГУЛЯТОРА МОЩНОСТИ

Тиристорные регуляторы предназначены для плавной регулировки мощности ламп, нагревателей и некоторых других типов нагрузок. Контроллер температуры в сочетании с регулятором позволяет осуществлять поддержание температуры объекта с высокой точностью. Имеется также возможность подключения внешнего ручного управления или внешней корректировки установленных параметров управления.
Области применения: металлургия, пищевая промышленность, сушка, экструзия, термообработка и плавка стекла, инфракрасное оборудование, полупроводники, нефтехимия и т.д.
Регуляторы ТРМ-3М могут управляться вручную с помощью потенциометра, а также от любого устройства управления: постоянным напряжением 0-10В, 0-5В или током 0-20мА, 4-20мА, например, от контроллера температуры. Выпускается модификация с управлением через интерфейс RS-485 по протоколу Modbus RTU.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Тиристор — это полупроводниковый прибор. Он может находиться в одном из двух состояний: в открытом или закрытом. При подаче управляющего сигнала тиристор может пропускать ток от анода к катоду.
Тиристор может открываться управляющим сигналом в любой момент времени. Если ток через тиристор больше тока защёлкивания, он будет оставаться открытым, пока ток проходящий через него больше тока удержания.
Блок тиристоров состоит из двух тиристоров, включённых встречно-параллельно. Каждый тиристор пропускает ток только в одном направлении, то есть только положительные или отрицательные полупериоды тока.

В режиме максимальной мощности (тиристоры открыты полностью) работа тиристорного блока выглядит так:	В режиме 50% мощности (тиристоры открыты на середине полупериода) работа тиристорного блока выглядит так (режим Phase Angle):

**ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛЯТОРОВ МОЩНОСТИ ТРМ-3М**
Напряжение питания схемы управления	180-250В, 45-65Гц
Напряжение питания нагрузки	100-480В, 50-60Гц
Максимальное значение тока в нагрузке	30-720А
Минимальный ток нагрузки, не менее	1% (от Iном)
Способы регулирования мощности в нагрузке
Изменением угла (фазы) открывания тиристора (Phase Angle)
Числоимпульсный способ управления — включение тиристоров при переходе напряжения через ноль (Zero Crossing)
Пакетный способ управления
Пакетный способ управления с режимом плавного пуска «разогрева»
Пакетный способ управления с режимом однократного плавного пуска «разогрева»
Входные управляющие воздействия
Вход разрешения работы «ПУСК»	Cухой контакт или открытый коллектор NPN-транзистора
Вход управления 1
Входное напряжение управления	0-5В/0-10В (выбирается в меню)
Максимальное допустимое входное напряжение	11В
Входной ток управления	0-20мА/4-20мА (выбирается в меню)
Максимально допустимый входной ток	40мА
Вход управления 2
Входное напряжение управления	0-5В
Максимальное допустимое входное напряжение	5,5В
Выходы
Встроенное реле	1 переключающая группа
Максимальное коммутируемое напряжение (АС1)	АС250В
Максимальное коммутируемый ток (АС1) АС250В	5А
Прочие
Габаритные и установочные размеры	См. ниже
Устойчивость к воздействию пачек импульсов в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51317.4.4-99	Степень жёсткости 3 (2кВ/5кГц)
Устойчивость к воздействию импульсов большой энергии в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51317.4.5-99	Степень жёсткости 3 (2кВ)
Степень защиты (по передней панели/по клеммам подключения)	IP00/IP00
Климатическое исполнение	УХЛ4
Диапазон рабочих температур	-25…+55⁰С*
Высота над уровнем моря	до 1000м
Масса (по исполнениям)
ТРМ-3М-30	2,2кг
ТРМ-3М-45, -60, -80	2,4кг
ТРМ-3М-100, -125	6,6кг
ТРМ-3М-150	7,7кг
ТРМ-3М-180	9,5кг
ТРМ-3М-230	16кг
ТРМ-3М-300, -380	20кг
ТРМ-3М-450	22,6кг
Режим работы	круглосуточный
Энергопотребление платы питания	не более 2Вт
Энергопотребление вентилятора (на тиристорных регуляторах с номинальным током 100А и выше)
Вентилятор 80мм	Не более 14Вт
Вентилятор 120мм	Не более 20Вт
Удельное тепловыделение	4,5Вт/А

Усилие затяжки сигнальных клемм и клемм питания регулятора	0,4-0,6Н*м
Усилие затяжки винтов крепления предохранителя
Модели с номинальным током до 100А включительно	3Н*м
Модели с номинальным током свыше 100А	5Н*м
Усилие затяжки винтов силового ввода
Винт М6	2,5-4Н*м
Винт М8	5-8Н*м
Винт М10	7-10Н*м
Уровень шума вентиляторов
Вентилятор 80мм	32Дб
Вентилятор 120мм	50Дб
Способ управление тиристором	статический
* При температуре выше +35⁰C требуется запас по току

Как проверить тиристор мультиметром на примере прозвона ку202н

Тиристор – это полупроводниковый прибор p-n-p-n структуры, который играет роль ключа в цепях с большими токами, при этом управление им осуществляется слаботочным сигналом. Применяется для включения силовых электроприводов, систем возбуждения генераторов. Коммутируемые токи доходят до 10 кА.

Особенность тиристоров заключается в том, что при подаче управляющего сигнала, они открываются и остаются в этом состоянии, даже если сигнал в последующем будет снят. Единственное требование – протекающий через них ток должен превышать определенное значение, который называется током удержания.

Одни тиристоры пропускают ток только в одну сторону. Это динисторы, срабатывающие от превышения значимого напряжения. Есть также тринисторы, управляемые подачей тока на третий вывод прибора.

Тиристоры пропускающие ток в обе стороны называются симисторы или триаки. Кроме этого, бывают фототиристоры управляемые светом.

Основные характеристики

Для проверки тринистора необходимо знать и понимать, что скрывается за основными параметрами и для чего их нужно измерять.

Отпирающее напряжение управления Uy – это постоянный потенциал на управляющем электроде, вызывающий открывание тиристора.

Uобр max – это максимальное обратное напряжение, при котором тиристор еще находится в рабочем состоянии.

Iос ср – это среднее значение протекающего через тиристор тока в прямом направлении с сохранением его работоспособности.

Самодельный пробник

Простейший вариант исполнения представлен сочетанием только лампочки и батарейки, но он неудобен в применении. Более сложная схема позволяет протестировать устройство при подаче постоянного или переменного тока.

Схема самодельного пробника представлена сочетанием следующих элементов:

Лампочка небольшого размера с показателями 0,3 А и 6,3 В.
Трансформатор со вторичной обмоткой 6,3 В. Рекомендуется использовать вариант исполнения ТН2.
Диод выпрямительного типа с обратным напряжением около 10 Вольт и сопротивлением не менее 300 мА. Примером можно назвать вариант исполнения Д226.
В схему также включается конденсатор, емкость которого составляет 1000 мкФ. Устройство должно быть рассчитано на напряжение 16 В.
Создается сопротивление с номиналом 47 Ом.
Предохранитель на 0,5 А. При применении мощного силового трансформатора следует повысить номинал предохранителя.

Самодельная конструкция может иметь компактные размеры. При необходимости все элементы можно собрать в защитном корпусе, за счет чего прибор можно будет использовать постоянно и транспортировать к месту проверки.

Определение управляющего напряжения

Теперь можно приступать к тестированию тринистора. Для этого возьмем КУ202Н с рабочим током 10 А и напряжением 400 В.

У большинства радиолюбителей имеется мультиметр и неизбежно возникает вопрос, как проверить тиристор мультиметром, возможно ли это и, что дополнительно может понадобиться. Последовательность действий такая:

для начала переключаем мультиметр в положение измерения сопротивления с диапазоном 2 кОм. В этом режиме на измерительных щупах будет присутствовать напряжение внутреннего источника питания тестера;
подключаем щупы к аноду и катоду тринистора. Мультиметр должен показывать сопротивление близкое к бесконечности;
перемычкой замыкаем анод и управляющий электрод. Сопротивление должно упасть, тринистор открылся;
убираем перемычку, прибор опять показывает бесконечность. Это произошло из-за того, что удерживающий ток слишком мал.

Так как тиристор управляется как отрицательными, так и положительными сигналами, то его можно открыть, подключая перемычкой управляющий электрод к катоду.

Мультиметр должен находиться в режиме омметра, и щупы подсоединены к аноду и катоду. Так можно определить, каким напряжением управляется тиристор.

Применение тиристоров

Применение тиристоров очень широкое, начиная от устройств зарядки для автомобиля и заканчивая генераторами и трансформаторами.

Общее применение делится на четыре группы:

Экспериментальные устройства.
Пороговые устройства.
Силовые ключи.
Подключение постоянного тока.

Цены на устройства бывают разные, всё зависит от марки производителя и технических характеристик. Отечественные производители делают отличные тиристоры, по небольшой стоимости. Одни из самых распространенных отечественных тиристоров, это устройства серии КУ 202е – используются в бытовых приборах.

Вот некоторые характеристики данного тиристора:

Обратное напряжение в состоянии высокой проводимости, максимально 100 В.
Напряжение в положении низкой проводимости 100 В.
Импульс в состоянии высокой проводимости – 30 А.
Повторный импульс в этом же положении – 10 А.
Постоянное напряжение 7 В.
Обратный ток – 4 мА
Ток постоянного типа – 200 мА.
Среднее напряжение -1,5 В.
Время включения – 10мкс.
Выключение – 100 мкс.

Иногда возникают ситуации, в которых необходимо проверить тиристор на работоспособность. Есть различные методы проверки, в этой статье будут рассмотрены основные из них.

Тиристоры быстродействующие ТБ333-250

Проверка исправности

Второй вариант тестирования заключается в следующем. К блоку питания постоянного тока через тринистор подключается лампа на это же напряжение.

К аноду и катоду подключается мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения. Диапазон измерения должен превышать напряжение источника.

Затем на управляющий электрод с помощью батарейки любого номинала и пары проводов подается управляющее напряжение. Тринистор должен открыться, лампочка загореться.

Тестер сначала показывает напряжение источника питания, после воздействия маленького значения, которое соответствует падению потенциалов на тиристоре в открытом состоянии.

После этого можно снять управляющее воздействие, лампа продолжит гореть, так как протекающий через прибор ток больше тока удержания.

Где взять питание тестировщику

Адаптер телефона дает ток 100 – 500 мА. Часто бывает мало (если понадобится проверить тиристор КУ202Н мультиметром, отпирающий ток 100 мА). Где взять больше? Посмотрим шину USB: третья версия выдаст 5 А. Чрезвычайно большой ток для микроэлектроники, бросьте сомневаться в мощностных характеристиках интерфейса. Распиновку посмотрим в сети. Приводим рисунок, указывающий раскладку типичных портов USB. Показаны два типа интерфейсов:

Первый USB тип А характерен компьютерам. Максимально распространенный. Найдете на адаптерах (зарядных устройствах) портативных плееров, iPad. Можно использовать в качестве источников питания схемы тестирования тиристора.
Второй тип В характерен больше как концевой. Подключаются периферийные устройства наподобие принтеров, прочей оргтехники. Найти в качестве исходного источника питания сложно, игнорируя факт недоступности, авторы проверили раскладку.

Если кабель USB разрезать – уверены, многие ринутся курочить старую технику, обрывать хвосты мышкам – внутри провод питания +5 вольт традиционно красный, оранжевый. Информация поможет правильно прозвонить схему, добыть нужное напряжение. Присутствует на выключенном системном блоке (к розетке подсоединено). Вот почему огонек мышки продолжает гореть. На время теста компьютер достаточно будет ввести в режим гибернации. Кстати, напрямую не имеется в Windows 10 (полазить по настройкам, найдете в управлении энергопотреблением).

Заручившись помощью схемы, проверим тиристор, не выпаивая. Рабочая точка задана относительно земли порта, поэтому внешние устройства будут играть малую роль.

Традиционно заземление персонального компьютера завязано на корпус, куда выходит провод входного фильтра гармоник. Схемные +5 вольт, земля развязаны с шиной. Достаточно тестируемую схему отключить от питания. Для проверки тиристора понадобится напаять усики на каждый вывод. Чтобы подвести питание, управляющий сигнал.

Будет интересно➡ Проверка реле при помощи мультиметра

Многие, елозят на стуле, не понимая одной вещи: тут рассказываем, как прозвонить тиристор мультиметром, причем здесь светодиод плюс все навороты? Место светодиода можно – даже лучше – включить щупы тестера, регистрировать ток. Удается использовать малое напряжение питания, всегда безопаснее одновременно. Что касается персонального компьютера, дает широкие возможности тестирования любых элементов, включая тиристоры. Блок питания системника дает набор напряжений:

+5 В идет кулерам, многим другим системам. Фактически стандартное напряжение питания. Провода вольтажа красного цвета.
Напряжение +12 вольт используется для питания многих потребителей. Провод желтого цвета (не путать с оранжевым).
– 12 вольт оставлено обеспечить совместимость с RS. Старый добрый COM-порт, через который сегодня программируются адаптеры промышленных систем. Некоторые источники бесперебойного питания. Провод обычно синий.
Оранжевый провод обычно несет напряжение +3,3 В.

Видите, разброс великий, главное – ток. Мощность блоков питания компьютеров колеблется в области 1 кВт. Откроет любой тиристор! Пора пришла заканчивать. Надеемся, теперь читатели знают, как проводится прозвонка тиристора мультиметром. Иногда придется повозиться.

Упомянутый выше тиристор КУ202Н снабжен структурой pnpn, незапираемый. После пропадания управляющего напряжения ключ не закрывается. Нужно убрать питание, чтобы погас светодиод. Отпирающее напряжение положительное. Подходит схеме. Единственно, ток удержания составляет 300 мА.

Проверка динистора

Для определения работоспособности динистора может потребоваться источник питания с напряжением, превышающим напряжение включения динистора.

Для ограничения тока потребуется резистор на 100-1000 Ом. Теперь можно подключать плюс источника к аноду, а катод к одному из выводов ограничивающего резистора.

Второй конец сопротивления подключается к минусу источника питания. До этого необходимо мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения подключить к аноду и катоду.

Значения тестера должны лежать в пределах милливольт. Динистор открылся.

Конструкция

Конструктивно тиристор КУ202Н и вся серия выполнены в металлическом корпусе из медного сплава с покрытием, который имеет выводы под резьбу и два вывода под пайку различной толщины и высоты. Размер резьбового отвода или анода (А) составляет М6 под гайку. Выводы выполнены жесткими путем заливки эпоксидной смолой, но при выполнении монтажа не следует применять усилия более 0,98 Н.
При выполнении пайки силового вывода (К) необходимо соблюдать минимальное расстояние до стекла не менее 7 мм , так как высокой температурой его целостность может нарушиться. При выполнении подключения управляющего вывода (УЭ) следует выдержать расстояние до стекла не менее 3,5 мм по той же причине. При этом общее время удерживания паяльника не рекомендуется превышать более 3 с. Эффективная температура жала паяльного инструмента не должна превышать +260 градусов.

Советуем Вам также ознакомиться с параметрами стабилитрона д814а.

Необычный способ

Есть еще один вариант проверки тиристора мультиметром, без прозвона. Но в этом случае прибор должен быть маломощным, с малым током удержания.

Для проверки используется разъем проверки транзисторов. Обычно он располагается ниже переключателя и представляет собой круглый разъем в диаметре примерно 1 см.

На нем должны быть следующие обозначения: В – означает база транзистора, С – коллектор, Е – эмиттер.

Если тринистор открывается положительным напряжением, то управляющий вывод надо подключить к базе, анод с катодом к коллектору и эмиттеру соответственно.

Так как тестер при проверке транзистора измеряет коэффициент усиления, то и в этом случае он выдаст какие-то значения, которые будут неверные. Но это не важно, главное убедиться в исправности тринистора.

Блиц-советы

Рекомендации:

Перед тем как проверять тиристор, следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками данного устройства. Эти знание помогут быстрей и эффективней проверить тиристор.
Обычные, стандартные устройства для измерения (омметр, тестер, мультиметр) хорошо зарекомендовали себя для проверки тиристора, но современные приборы, дадут информацию намного точней. К тому же их гораздо легче использовать.
Во избежание неприятных ситуаций все схемы должны собираться в точности.
В работе с любыми диодными устройствами, включая тиристоры, нужно соблюдать технику безопасности.

Защита тиристора:

Тиристоры действуют на скорость увеличение прямого тока. В тиристорах обратный ток восстановления. Если этот ток упадет до низшего значения, может возникнуть перенапряжение. Чтобы предотвратить перенапряжения используются схемы ЦФТП. Также для защиты используют варисторы, их подключают к местам, где выводы индуктивной нагрузки.

Проверка в схеме

Иногда требуется проверка тиристора, без выпаивания его из схемы. Для этого необходимо отключить управляющий электрод. После этого к аноду и катоду подключается мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения.

Вторым тестером подключаются к аноду и управляющему электроду тиристора. Второй прибор должен находиться в режиме омметра.

Если измерительные щупы подсоединены правильно, то показания первого тестера будут лежать в пределах нескольких десятков милливольт.

Если нет, то щупы нужно поменять местами и все повторить. Перед измерениями нужно убедиться, что плата и весь прибор обесточен.

Устройство и принцип работы

Устройство тиристора выглядит следующим образом:

4 полупроводниковых элемента имеют последовательное соединение друг с другом, они различаются по типу проводимости.
В конструкции имеется анод – контакт к внешнему слою полупроводника и катод, такой же контакт, но к внешнему n-слою.
Всего имеются не более 2 управляющих электродов, которые подсоединены к внутренним слоям полупроводника.
Если в устройстве полностью отсутствуют управляющие электроды, то такой прибор является особой разновидностью – динистором. При наличии 1 электрода, прибор относится к классу тринисторов. Управление может осуществляться через анод или катод, данный нюанс зависит от того, к какому слою был подключен управляющий электрод, но на сегодняшний день наиболее распространен второй вариант.
Данные приборы могут подразделяться на виды, в зависимости от того, пропускают они электрический ток от анода к катоду или сразу в обоих направлениях. Второй вариант устройства получил название симметричные тиристоры, обычно состоящие из 5 полупроводниковых слоев, по своей сути они являются симисторами.
При наличии в конструкции управляющего электрода, тиристоры могут быть разделены на запираемую и незапираемую разновидность. Отличие второго вида заключается в том, что такой прибор не может быть никаким способом переведен в закрытое состояние.

Включение прибора происходит благодаря получению цепью импульсов электрического тока. Подача происходит на полярность, которая является положительной относительно катода.
На протяженность процесса перехода оказывает влияние целый ряд различных факторов: вид нагрузки; температура полупроводникового слоя; показатель напряжения; параметры тока нагрузки; скорость, с которой происходит нарастание управляющего тока и его амплитуда.
Несмотря на значительную крутизну управляющего сигнала, скорость нарастания напряжения не должна достигать недопустимых показателей, поскольку это может вызвать внезапное отключение прибора.
Принудительное отключение устройства может быть осуществлено разными способами, наиболее распространен вариант с подключением в схему коммутирующего конденсатора, обладающего обратной полярностью. Такое подключение может происходить благодаря наличию второго (вспомогательного) тиристора, который спровоцирует возникновение разряда на основной прибор. В таком случае, разрядный ток, прошедший через коммутирующий конденсатор, столкнется с прямым током основного прибора, что понизит его значение до нулевого показателя и вызовет отключение.

принцип работы
Немного отличается принцип действия тиристора, подключенного к цепи переменного тока:

В таком положении прибор может осуществлять включение или отключение цепей с разными типами нагрузки, а также изменять значения электрического тока через нагрузку. Это происходит благодаря возможности тиристорного прибора изменять момент, в который осуществляется подача управляющего сигнала.
При подключении тиристора в подобные цепи, применяется исключительно встречно-параллельное включение, поскольку он может проводить ток лишь в одном направлении.
Показатели электрического тока изменяются благодаря внесению изменений в момент, когда происходит передача открывающих сигналов на тиристоры. Этот параметр регулируется при помощи специальной системы управления, относящейся к фазовой либо широтно-импульсной разновидности.
При использовании фазового управления, кривая электрического тока будет обладать несинусоидальной формой, это также вызовет искажение формы и напряжения в электросети, от которой происходит питание внешних потребителей. Если они обладают высокой чувствительностью к высокочастотным помехам, то это может вызвать сбои в процессе функционирования.

Регулятор мощности

В схеме реализован принцип частотно-импульсного регулирования угла отпирания тиристоров за счет синхронизации с сетью. Такое управление является наиболее эффективным и надежным, так как тиристор работает в нормальных режимах без завышения своих возможностей.

В схеме имеется генератор, который формирует импульсы управления и сдвигает их относительно фронтов импульсов при переходе сетевого напряжения через ноль. Управляющая последовательность импульсов подается на УЭ и К. Напряжение в нагрузке выпрямляется при помощи двухполупериодного выпрямителя. Использование емкостей в схеме в качестве фильтров недопустимо, так как они будут нарушать главный принцип работы устройства. Такой регулятор мощности можно применить для управления температурой жала паяльника путем изменения напряжения его питания. Но если потребуется организоваться управления первичными цепями трансформатора, придется включить нагрузку перед диодным мостом. Ток регулирования должен быть не более 7,5 А.

Аналоги КУ202Н

Как и любые другие устройства, отечественный тиристор КУ202 имеет зарубежный аналог, который по своим параметрам относится к той же категории компонентов. Зарубежные производители давно ушли от производства такого форм-фактора по мощности тиристоров в металлическом корпусе. На рынке будут доступны только элементы в корпусе транзистора ТО220. Поэтому в любом случае придется внести конструктивные изменения в плату и монтажное место в частности.

К зарубежным аналогам тиристора КУ202Н относятся устройства:

ВТ138;
ВТ151.

Параметры незначительно отличаются от вышеописанного компонента, и средний ток в том числе, равен 7,5 А. Также можно применить в схемах более новый российский элемент Т112-10. Он имеет также металлический корпус с резьбовым отводом, но его размеры будут несколько меньше.

Как работает тиристор?

4 декабря 2019 г.

Знаете ли вы, что полупроводниковый прибор под названием «тиристор» решает огромную проблему передачи мощности от генерирующей станции к потребителям, расположенным далеко? Традиционные передачи электроэнергии переменного тока сталкиваются с огромными потерями мощности, а также имеют проблемы со стабильностью и управляемостью. Для передачи электроэнергии на большие расстояния технология HVDC является правильным выбором. В HVDC большое количество энергии переменного тока должно быть преобразовано в постоянный ток с помощью преобразовательных станций. После этого мощность постоянного тока передается потребителям. Эта важная задача преобразования выполняется уникальным полупроводниковым переключающим устройством, называемым «тиристором», а точнее выпрямителями с кремниевым управлением. Давайте рассмотрим, как работает тиристор.

Тиристор — Введение

Возможно, вы видели различные полупроводниковые переключающие устройства, такие как диоды и транзисторы, как показано на рис.1. Точно так же тиристор также является переключателем. Все эти переключающие устройства изготовлены из хорошо известного полупроводникового материала кремния. Тиристор состоит из 4 чередующихся слоев N и P областей. Чтобы понять, почему используется тиристор, давайте посмотрим на работу обычного транзистора BJT.

Рис. 1 Полупроводниковые переключающие устройства: диод и транзистор

Базовая работа BJT

Когда мы подключаем первичный источник питания, мы видим, что один из переходов транзистора всегда смещен в обратном направлении. Чтобы включить транзистор, мы просто подключаем вторичное напряжение между эмиттером и базовой клеммой (рис. 2). Это включит транзистор. Однако, если мы удалим подачу вторичного напряжения, транзистор выключится, так как ему требуется непрерывная подача вторичного напряжения. Необходимость постоянного источника базового тока приводит к огромным потерям мощности, особенно в приложениях с большой мощностью.

Рис:2 Для включения транзистора нам нужен вторичный источник напряжения между эмиттером и клеммой базы

Чтобы решить эту проблему, в 1950 году Уильям Шокли предложил очень интересный силовой ключ, известный как тиристор. В тиристорах, в отличие от транзисторов, такое непрерывное вторичное питание не требуется. После срабатывания, даже если убрать вторичное питание, тиристор продолжит работать. Чтобы правильно понять работу тиристора, сначала нам нужно понять, что такое область обеднения, и основные принципы работы диода.

Работа диода

Здесь показана структура из чистого кремния. Чистый кремний имеет очень низкую проводимость. Мы можем увеличить его проводимость, вводя примеси N-типа или P-типа, процесс, известный как легирование (рис. 3А). Если часть кремния легировать P-типом, а другую часть N-типом, мы получим PN-переход, или проще говоря, диод. На стыке пересечения PN происходит одно интересное явление — естественная миграция электронов. Это приведет к тому, что сторона P будет слегка заряжена отрицательно, а сторона N — слегка положительно. Короче говоря, обедненная область, где на PN-переходе не образуются свободные электроны или дырки. Небольшие отрицательные и положительные заряды в обедненной области будут создавать электрическое поле между ними, как показано на рис. 3B. Это электрическое поле создает барьерный потенциал. Из-за барьерного потенциала дальнейшей естественной миграции электронов не произойдет.

Рис. 3A Легирование примесями типа N и P

Рис. 3B Небольшие отрицательные и положительные заряды в обедненной области
создают электрическое поле

Этот PN-переход представляет собой не что иное, как диод. Чтобы увидеть, как это работает, давайте подключим к диоду источник прямого напряжения со значением напряжения, превышающим потенциал барьера. Вы можете видеть, что электроны будут отталкиваться отрицательной клеммой и пересекать PN-переход. После пересечения они займут отверстия, доступные в области P. Из-за притяжения области N эти электроны перепрыгнут к ближайшим дыркам, и поток продолжится. Здесь диод работает в режиме прямого смещения (рис. 4А).

Однако, если мы реверсируем напряжение питания, электроны и дырки просто разойдутся, и диод не будет работать (рис. 4Б).

Рис. 4A Диод в режиме прямого смещения

Рис. 4B Диод в режиме обратного смещения

Концепция основных и неосновных носителей заряда

отметил, что в области P также есть несколько электронов, мы называем их неосновными носителями. То же самое и с областью N.

Рис. 5 Основные и второстепенные носители

Детали конструкции тиристора

Обладая этими базовыми знаниями, давайте узнаем о работе тиристора.

Если пластина с кремниевой структурой легирована четырьмя чередующимися формами P и N типов, рождается тиристор. Здесь также происходит образование областей обеднения на стыках. Каким бы способом вы ни прикладывали напряжение к тиристору, всегда будет хотя бы один переход с обратным смещением (рис. 6). Во втором случае имеется только один переход с обратным смещением. Попробуем сделать из этой конфигурации работающий тиристор.

Рис. 6 При подаче напряжения на тиристор всегда будет хотя бы один переход с обратным смещением

Включение тиристора — срабатывание затвора

Чтобы заставить тиристор проводить ток, мы должны разорвать эту обедненную область. В тиристорах для этого используется эффективный и популярный метод под названием «Gate triggering». Срабатывание затвора — это процесс инжекции электронов. Для этого подключим вторичный источник напряжения к затвору и выводу катода. Этот вторичный источник вводит много электронов в область P. По мере того, как этот процесс продолжается, область P переполняется электронами (рис. 7). Электроны теперь стали основными носителями заряда в этой области. Короче говоря, область P в конечном итоге становится областью N. Эта новая область N приведет к автоматическому уменьшению области истощения.

Рис: 7 С помощью срабатывания затвора область P переполняется электронами

Поскольку область P стала новой областью N, из-за срабатывания затвора три области на нижней стороне вместе становятся большой областью N как показано на фиг.8А. Теперь структура тиристора выглядит как диод с PN-переходом. Как мы видели ранее, когда мы подаем напряжение прямого смещения на диод PN-перехода, он начинает проводить. На этом этапе, даже если вы работаете, поскольку инжектированные электроны в области P уже перешли в область N. Таким образом, в тиристоре вторичное напряжение питания необходимо только для срабатывания.

Рис.8A После срабатывания затвора три нижние области вместе становятся большой N-областью

Рис.8B Даже если снять вторичное напряжение, тиристор продолжит работать

Как отключить тиристор?

Теперь давайте посмотрим, как мы можем отключить тиристор. Единственный способ выключить тиристор — подать на него обратное напряжение (рис. 9).

Рис.9 Чтобы отключить тиристор, необходимо подать на него обратное напряжение.

Наиболее эффективный способ добиться этого – использовать LC-генератор. В LC-генераторе происходит обмен энергией между конденсатором и катушкой индуктивности. Вы можете видеть, что в цепи возникает флуктуирующий поток электронов. Это означает, что напряжение в цепи также будет колебаться, как показано на рис. 10А. Предположим, что пиковое напряжение LC-цепи больше, чем напряжение, приложенное к тиристору. Если мы включим тиристорную цепь в эту LC-цепь, тиристор будет подвергаться воздействию флуктуирующего напряжения вместо постоянного напряжения (рис. 10В). В режиме обратного смещения напряжения тиристор обязательно отключится.

Рис. 10A Колебания энергии в LC-цепи

Рис. 10B На тиристор будет воздействовать колебательное напряжение
вместо постоянного напряжения с LC-цепью огромное количество электроэнергии.

ОБ АВТОРЕ

Эта статья написана Mayuri Baradkar, ME (энергетические системы) электротехника. В настоящее время она работает в Lesics Engineers Pvt.Ltd в качестве визуального преподавателя. Сфера ее интересов: энергосистема, силовая электроника, электрические машины. Чтобы узнать больше об авторе, перейдите по этой ссылке

Полупроводники: тиристоры и др.

Фонд современной электроники

1.) Основы
2.) Важные полупроводниковые устройства
2.a) Формирование мощности: Тиристоры: SCR, Triacs, Diacs
2.b) Другое применение: диоды, транзисторы
3.) Материалы
4.) Хронология истории
5.) Избранные пионеры

1.) Основы

Что такое полупроводник?
Полупроводниковые материалы представляют собой материалы, которые позволяют электричеству проходят за счет потока электронов. Напротив, обычные проводники имеют ионная проводимость. Различные элементы являются полупроводниками. Один из первым, с кем экспериментировали, был германий (Ge) (элемент № 32). Кремний и галлий сегодня являются более известными полупроводниками.

Полупроводники настолько универсальны в применении благодаря способности людей, чтобы точно контролировать, как эти материалы проводят электричество: контролируя размер кристалла элемента и легирование, можно добиться желательно резистивно.
Легирование — введение определенных примесей в чистый образец полупроводника для достижения желаемых свойств. Легирование полупроводника до высоких уровней делает материал больше похожим на проводник, это называется дегенератом. Слаболегированный полупроводник называется внешним. Существует много методов легирования материалов, и это очень сложный процесс. Область исследования.

Понять p-n переходы и полупроводники лучше, вам нужно будет вложить хорошие количество времени в лекции, это не простое явление и слишком длинно, чтобы покрыть здесь. См. 59минутная вводная лекция в Solid государство (полупроводники) от ITT Мадрас здесь.

Будущее:
Полупроводники являются основой бытовой электроники сегодня и будут продолжать иметь жизненно важное значение в будущем. Технологии, которые заменят многие полупроводниковые Электроника будет электроникой на основе углеродных нанотрубок и искусственных алмазов. военные и НАСА используют алмазы вместо кремниевых пластин, потому что они менее подвержены повредить вредными лучами в космосе. Твердотельная технология, используемая в нашей энергосистеме и электроника подвержена повреждениям во время солнечных вспышек или других электромагнитных импульсов События.

Строительство:
Полупроводник устройства состоят из одного или нескольких p-n переходов. На рисунке ниже вы увидеть простое полупроводниковое устройство, состоящее из монокристалла арсенид галлия. Область n может быть легирована теллуром, а область p область может быть легирована цинком. Существует множество материалов, которые можно используется для допинга. У нас есть видео о том, как это работает.

Важно Полупроводниковые приборы:
2.а) Мощность Кондиционирование: Тиристоры: SCR, симисторы и диаки
(управление и манипулирование мощности для выполнения определенной работы):
Тиристоры — семейство полупроводниковых устройств, используемых для выполнения многих работ. это используется в передаче электроэнергии HVDC и содержит не менее 4 слоев полупроводников n- и p-типа (устройство PNPN). SCR, диаки и симисторы являются формами тиристоров.
Исправление — допускающий ток только в одном направлении. Диоды и тиристоры выпрямители.
СКВ- Выпрямитель с кремниевым управлением — одно устройство, которое может выполнять свою работу реле, переключатель, автоматический выключатель, магнитный усилитель и многие более. SCR представляет собой управляемый однополупериодный выпрямитель. Он используется с Мощность переменного тока средней и высокой мощности — от диммеров ламп до управления двигателем к силовой передаче.
SCR позволяет ток должен идти только в одном направлении, как диод, за исключением того, что он только позволяет току проходить, когда он находится на желаемом уровне. Диод позволяет проходить всему току, пока анод остается положительным.
SCR либо «включено» или «выключено». Когда ток подается на один конец, он возрастает, когда он достигает заданного значения, разрешается прохождение через устройство. Когда ток падает ниже «тока удержания» SCR полностью блокирует ток. Когда ток меняет направление, SCR блокирует это как Что ж.

Детали:

Анод — (+) с этой стороны втекает ток, с этой стороны вылетают электроны
Катод — (-) с этой стороны вытекает ток.
Gate — устройство может быть включено или выключено воротами

Вы можете посмотреть что, управляя значением, когда ток блокируется, форма волны рубится. Позволяя меньшему току проходить, вы можете уменьшить количество мощности, поступающей на электродвигатель, замедляя его. Еще одна вещь вы можете преобразовать переменный ток в постоянный, например, на интерфейсе, где Мощность переменного тока соответствует линии передачи HVDC.

Это был улучшение в том, что механические или ртутные дуговые выключатели приводят к дуга формируется при физическом сближении двух проводников. Эта дуга вызовет опасный скачок напряжения, который может повредить чувствительную электронику. Еще одно улучшение заключается в том, что SCR предотвращает «утечку» тока. через, когда он находится в выключенном состоянии. Это устройство было одним из самых важные ранние разработки в области электроники. Впервые построен Бобом Hall в GE, основанный на элементарной работе устройств PNPN в Bell Labs.

Симистор — Используется в качестве триггера для SCR. Аналогичен SCR, за исключением того, что он может сделать полное волновое выпрямление. Концепция разработана Биллом Гуцвиллером и построена Гордон Холл (GE) (1957).

Узнайте больше о симисторах здесь >

Дьяк — (Диод для переменного тока). Как SCR, за исключением того, что он работает в обоих направлениях. Он не проводит до напряжения пробоя освобождается, затем он проводит до тех пор, пока ток не упадет ниже определенного порог. При смене полярности работает так же опять таки.

Диаки бывают нескольких видов. Power diac в Японии называется sidac и был первым использовались в первых диммерах для ламп, проданных потребителям в США. Этот диак был построен Хатсон из Техаса. Позже этот диммер с диаком был заменен на SCR.

Другой сигнальный диод, называемый диаком, представляет собой низковольтное устройство, используемое в основном для стробирования SCR и симисторы, но не способен нести какую-либо особую мощность.

Существуют и другие диаки, формально известные как квадраки (комбинация диак-триак) и альтернисторы. Сегодня устройства теперь доступны до 3000 ампер и 10 кВ с не менее чем 25 различными структурами.

Узнайте больше о диаках здесь >

2.b) Другое применение: Диоды и транзисторы:

Диод — Банка быть изготовлены из полупроводников или в виде вакуумной лампы.
Имеет низкое сопротивление в одном направлении и сильное сопротивление в другом. Он действует как односторонний клапан в водопроводной трубе (сантехника — это хорошо). аналог)

Может преобразовывать переменный ток в DC, он также используется для обнаружения сигналов VHF, UHF и в качестве измерителя выпрямитель. Первый тип полупроводника был сделан из германия.

Применение и типы: туннельный диод, светодиоды, лазер, и узнайте больше о многих видах диодов >

Транзистор — работает как переключатель и/или усилитель. За хорошее объяснение как они работают здесь >

Вверху: большой старый ВЧ-блок питания, используемый для питания микроволновой печи. (предварительно твердое состояние). Эта тяжелая «коробка» имеет длину около 1,5 дюймов (45 см).

Вверху: полупроводниковый ВЧ источник питания, который выполняет ту же работу. как тяжелый ящик слева. Этот очень легкий и маленький. Твердотельные устройства стабилизации питания позволяют для гораздо меньших компьютеров и бытовой техники.

Подробнее Приложения и устройства:
Слишком много применений материала для перечисления, однако вы можно нажать на следующие ссылки, чтобы просмотреть связанные страницы и видео на на веб-сайте Технического центра Эдисона.

Как Полупроводниковый лазерный завод	КМОП фотообработка Чип
Металлооксидный варистор (MOV)	Очищение Германий с доктором Робертом Холлом
Светодиод (Светодиод)	Твердый Переключатели состояния в HVDC

3.

) Материалы:

Узнайте о многих материалах Периодической таблицы, которые являются полупроводниками:

Германий
Кремний
Индий
Галенит
Подробнее

Под видео: основы создания интегральных схем на кремниевых пластинах (часть нашей медной серии в нашей серии Electrical World).

4.) История:

Основные события и даты:

1906 — Первый полупроводниковый прибор: «Кошачий Разработан детектор Whisker — использует проволоку в тесном контакте с Galena 9.0023 1925 — Идея полевого транзистора, разработанная Юлиусом Эдгаром Лилиенфельдом, но он не смог построить работающую модель из-за некачественных материалов.
1934 г. — Оскар Хейл также разрабатывает полевой транзистор
1947 г. — Бардин и Браттейн открывают эффект усиления в германии. в лабораториях Белла. Это первый транзистор с точечным контактом.
1948 г. — Транзистор с точечным контактом, также независимо открытый в Германии
1949 г. — Вернер Якоби создает первую «интегральную схему». из 5 транзисторов
1953 — Первый коммерческий транзистор, проданный Philco
1954 — Первый кремниевый транзистор, произведенный Texas Instruments
1955 — Первый все транзисторные автомобильные радиоприемники производства Philco

Вверху: Боб Холл (слева) и Сол Душман смотрят на большой сингл германиевый кристалл в General Electric. Работа Холла привела к значительным улучшениям в транзистор, тем временем в тех же лабораториях GE вакуумные трубки были уменьшены с хрупких, больших стеклянных трубок до керамических, прочных цилиндров размером с горошину. Руководство GE решило подождать с новыми маленькими электронными лампами. Белл Лаборатории в конечном итоге выиграли в этой битве, поскольку твердотельные лампы заменили лампы.

1956 — Тиристор впервые коммерчески доступный

1957 — Гордон Холл и Фрэнк В. (Билл) Гуцвиллер разрабатывают SCR (выпрямитель с кремниевым управлением) в «Дженерал Электрик». Гуцвиллер нарисовал идею на бумаге, а Холл построил ее, и, по мнению некоторых, заслуживает похвалы. Гордон Холл на объекте Клайда отдела полупроводниковых изделий столкнулся с его менеджер Рэй Йорк, чтобы посмотреть, сможет ли он SCR, который на тот момент был только теоретическим. Он был успешным однако Боб Муни (патентный поверенный) считал, что защита заявки будет стоить так дорого что это было бы не то, что СДПГ могла себе позволить.

Обратите внимание, многие люди помогли разрабатывают эту технологию в Bell Labs и General Electric. Ник Холоньяк и Дик Олдрич покинул Bell Labs и был отправлен в Advanced Semiconductor Lab в GE Syracuse под направление Харриса Салливана. Как и в случае с МРТ и другими технологиями, Было много споров по поводу того, кто изобрел устройство. «Билл [Гутцвиллер] был менеджером Application Engineering и предположил, что было бы замечательно иметь выпрямитель с контрольный электрод. Но такие предположения не являются ни изобретением, ни сведением к упражняться.»

1958 — Texas Instruments делает первую настоящую «интегральную схему». состоящий из одного куска полупроводникового материала с несколькими компонентами внутри него.

1960 — Первый МОП — полевой транзистор металл-оксид-полупроводник

5.) Избранное Пионеры:

Звонок Лаборатории:
Джон Бардин (транзистор)
Уильям Шокли (транзистор)
Уолтер Браттейн (транзистор)
Фред Зейтц (физика твердого тела)
Гордон Тил и Морган Спаркс — разработал метод двойного легирования, используемый в германии

John Moll — переключатель PNPN (свинцовый в SCR)
Carl Frosch — открыл маскировку диоксидом кремния
Morris Tanenbaum —

Со временем здесь будут добавлены другие имена

Общие Электрический:
Роберт Н. Холл — Полупроводниковый лазер, Транзисторы, SCR, изобрели процесс диффузии сплава. Скенектади
Закажите наше полное видео-интервью с ним. Шоу № Т007. Пожертвовать чтобы получить это на DVD.
Уильям Данлэп —
Кроуфорд Данлэп — легирование германием, улучшение процесса диффузии сплава

Ник Холоньяк — красный светодиод, Симисторные, металлические тонкопленочные технологии. (также работал в Bell Labs). Сиракузы

Ричард Олдрич — Триак. Сиракузы
Рэй Йорк — Триак. Syracuse
Finis Gentry — Triac. Сиракьюс

Берни Бедфорд — SVC — статическая Компенсатор реактивной мощности. Скенектади
Билл Гуцвиллер — изобретатель симистора, SCR — выпрямителя, управляемого кремнием. Clyde

John Harnden Jr. — GEMOV — Металлооксидный варистор и система кондиционирования, SCR. Скенектади.
Bill Morris — GEMOV — Металлооксидный варистор. Schenectady
Fracois Martzloff — GEMOV
Joe Wong — GEMOV
William Kornrumpf — SCRs. Schenectady

John Saby — переход из сплава транзистор — Syracuse
Addison Sheckler — улучшенные диоды с помощью методов кристаллизации — Сиракузы
Джерри Суран — Диод с двойной базой. Syracuse

RCA:

Jacques Pankove — переход из сплава транзистор

Texas Instruments:

Гэри Питтман (First LED, инфракрасный)
Bob Biard (первый светодиод, инфракрасный)

Monsanto:

George Craford (желтый светодиод)

Другое Компании/университеты:

Шуджи Накамура (Синий светодиод)

Подробнее о изобретатели светодиодов

Роберт Нойс — Триак
Вернер Якоби

Популярные видео по истории полупроводников:

GE Semiconductor Business, Устная история с доктором Оливером Винном — Бывший менеджер микропроцессорного подразделения General Electric

Похожие темы:

Лазеры	Грозозащитные разрядники и разрядники перенапряжения	Фотогальваника
12 основных форм Электрический свет	Конденсаторы	Еще

Статья M. W. & J.Harnden

Источники:

Полупроводник Исследования и разработки в General Electric , Марк П.Д. Берджесс
Видеоинтервью с Робертом Холлом , Технический центр Эдисона. 2008. Шоу # T007
LEDs and OLEDs, Edison Tech Center. 2012
Википедия: Транзисторы, диоды, симисторы
Оливер Винн — инженер-электрик
Теория транзисторов с биполярным переходом Чака Макманиса. 2003.

Как работает SCR и основные схемы

Вы когда-нибудь видели SCR? Некоторые могут использовать его вместо переключателей и реле. Потому что мы видели, что он работает быстро и тихо.

Звучит неплохо, не так ли?

Если мы собираемся узнать, как работает SCR. Позвольте мне объяснить их вам.

Что такое SCR?

SCR Application

Структура и эквивалентная схема

SCR Symbol

Работа SCR

Режим открытого затвора

Введите напряжение GAT

Как срабатывает SCR

1. Использование источника питания постоянного тока

2. Использование источника питания переменного тока

Загрузите это

Примеры простых схем с использованием SCR

Транзистор в качестве триггера SCR

СКВ?

SCR представляет собой полупроводниковый и тиристорный прибор, важный для силовой электронной схемы. SCR расшифровывается как Silicon Controlled Rectifier.

Конечно, эти слова вам не нужны. Вам не нужно сдавать экзамены. Мы просто используем его достаточно хорошо, верно?

Приложение SCR

Как мы можем использовать SCR? много приложений, например:

Используйте для тока нагрузки от 0,8 до 10000 А или более.
Управление освещением
Регулирование скорости двигателя
Выпрямительные цепи для преобразования переменного тока в постоянный.
Или Преобразование постоянного тока в переменный.
Используйте вместо выключателя или реле для включения и выключения нагрузки.
Коммутационные цепи, требующие очень высоких скоростей.
Нужен работающий искробезопасный выключатель.
Используется вместо сильноточного диода. Преимущество в том, что он управляется малыми токами. Как транзистор.
И многое другое.

Что вам нужно?

Структура и эквивалентная схема

Представьте, что вы берете молоток, чтобы разбить SCR. Видите ли, это четырехслойная структура. И имеет 3 соединения PN. Некоторые называют 4-слойным диодом PNPN. Потому что он пропускает ток только в одном направлении.

Символ SCR

Сравните символ диода и SCR. SCR похож на диод. Просто есть больше ноги G только.

Также имеет 3 вывода, как у биполярного транзистора. Но названия различаются, в том числе:

«A» означает анод
«K» означает катод
«G» означает затвор

См. Структуры SCR еще раз. Теперь сравним его с транзисторами.

Мы больше знакомы с транзисторами, чем с тринисторами.

Итак…

Мы можем легко преобразовать оба типа транзисторов NPN и PNP в SCR.

Здесь два транзистора соединены в виде цепи SCR-транзистора.

Если сравнить обе схемы.

Затвор SCR представляет собой коллектор (C) транзистора PNP и базу (B) транзистора NPN.
Анод SCR является эмиттером (E) транзистора PNP.
Катод SCR является эмиттером (E) NPN-транзистора

Мы узнаем, как это работает, из примера схемы позже (ниже).

Что еще?

Работа SCR

Трудно объяснить, как работает SCR, легко понять. Но я постараюсь сократить его подробные детали. Оставив только важные принципы для основного использования.

В обычной цепи SCR. Мы всегда подключаем нагрузку последовательно с выводом «А» и плюсом питания. Но катод (К) подключается к отрицательному источнику питания.
Вот работа SCR под двумя головками:

Режим открытых ворот

См. схему.

При отсутствии напряжения на затворе.

Необходимо изучить 2 случая:

Прямое смещение Под PN-переходом SCR ситуация аналогична NPN-транзистору с открытой базой. Следовательно, через нагрузку RL и SCR ток не течет. Но, если мы будем постоянно увеличивать напряжение питания. Пока точка с обратным смещением не сломается.
Сделать SCR теперь сильно проводящим. Это состояние «включено». Но обычно мы не добавляем источник высокого напряжения, как это. Мы назвали прямое напряжение пробоя, прямое смещение.
Обратное смещение Наоборот, меняем полярность питающего напряжения. Это похоже на обратное смещение диода. Если мы увеличим больше напряжения вверх и вверх. Пока в один прекрасный момент тиристоры проведут сильно ток, и в итоге повредятся. Мы назвали обратное напряжение пробоя.

Поэтому мы должны использовать более низкое напряжение, чем напряжение отключения. Характеристики каждого SCR различны. Мы должны детально изучить информацию.

Не только это.

Вы бы не использовали SCR без тока затвора, верно?

Введите напряжение затвора

Пока мы запускаем затвор вводом небольшого тока. Это положительно, если сравнивать с катодом. Заставляет SCR работать правильно. Мы часто этим пользуемся.

Но не забывайте, что напряжение между A и K должно быть ниже, чем перенапряжение отключения.

Когда SCR проводит ток через анод к катоду. Затем он продолжает работать на этом токе. Даже если мы уже удалим ток затвора.

Если мы уменьшим ток, протекающий через анод к катоду, это приведет к току удержания. Это приводит к остановке SCR.

См. на графике:

Ток удержания — это наименьший ток, при котором SCR все еще работает.

И IG1, и IG2 показывают ток затвора. Если мы введем этот более ток, он будет работать быстро.

Размер и форма SCR

В настоящее время существует много типов SCR в зависимости от области применения. Также существует множество спецификаций или квалификаций SCR.

Мы можем разделить его на 2 свойства. Это:

Выдерживает ток 0,8-2000 ампер.
Выдерживать перепад давления на нем. Возможно от 200В до более чем 1000В и т.д. См. схему подключения SCR ниже.
Популярный для меня образец SCR
Иногда можно удивиться. Можно ли использовать существующий SCR взаимозаменяемо? Или выбрать какой купить Самый экономичный.
Позвольте мне привести пример 6 SCR, которые следует использовать.
- 2N5060: 30В 0,8А, ТО-92. Похоже на транзистор 2N2222.
- T106D1 : 400V 4A SENSITIVE GATE SCR, TO-220
- C106B1 : 200V 4A A, TO-202
- 2N6507 SCR: 400V 25A, TO-220
- C38M : SCR 600V 35A , ТО-65
- 2N6509 : 800В 250А, ТО-220АБ
Что еще?
Как выбрать SCR
При использовании SCR учитывайте его ограничения. Которые всегда указывает производитель.
Важно знать:
- 1. VBO (прямое напряжение пробоя) — это напряжение, при котором SCR начинает проводить ток без тока затвора. Или максимальное напряжение, которое может выдержать SCR.
- 2. IFmax (Максимальный прямой ток) — максимальный ток, который может протекать через SCR без повреждения SCR.
- 3. IGTmin (Минимальный ток срабатывания затвора) — это минимальный ток срабатывания затвора, который может запускать SCR.
- 4. IH (Ток удержания) — наименьший ток, протекающий через A-K. Это может продолжать работу SCR.
- 5. VB (пиковое обратное напряжение) — обратное напряжение, подходящее для SCR. Может выйти из строя
Например, T106D SCR — 400 В, 10 А.
Означает SCR VBO = 400 В и
IF (max) = 4A. Но средний ток: 2,5 А, IH = 20 мА, IGT = 200 мкА.
Таким образом, мы должны использовать SCR, а не сверх его возможностей. Это может вызвать слишком много тепла и повреждений в конце.
Как запускается SCR
Мы можем запускать разными способами. Хотелось бы разделить на 2 типа блока питания:
1. Использование источника постоянного тока
Мы часто используем его с источником постоянного тока. Это так просто.
См.:
Он показывает принципы, благодаря которым тиристоры проводят ток постоянным током.
Фигурка имеет 2 контура.
Ток запуска не зависит от источника питания.
2. Получите ток запуска от одного источника питания с резисторами делителя.
Но обе схемы имеют одинаковый принцип.
Подаем плюс на анод SCR. И минус к катоду.
Затем подать небольшой ток на затвор SCR. Мы назвали триггерный ток. И это напряжение должно быть только положительным по сравнению с катодом.
Если уровень тока затвора все еще ниже тока запуска. СКР работать не будет. Но когда SCR проводит ток сейчас. Он вообще будет продолжать работать. Даже уменьшим или удалим триггерный ток.
2. Использование блока питания переменного тока
В большинстве случаев мы используем SCR в качестве переключателей силовой электроники. Для включения-выключения любых цепей нагрузки. Но SCR проводит ток только в одном направлении. Или напряжение постоянного тока, как указано выше.
Однако мы можем использовать SCR в источнике питания переменного тока.
Представьте, что вы можете управлять двигателем, лампой и многим другим от сети переменного тока с помощью SCR.
Звучит неплохо, не так ли?
Разделю на 2 корпуса.
1. Запуск от постоянного тока.
Смотрите изображение схемы. Цепь запуска представляет собой напряжение постоянного тока. Он может управлять включением-выключением SCR.
Вы понимаете? Посмотрите:
Посмотрите на изображение сигнала в различных точках цепи SCR. Сигнал, проходящий через нагрузку, станет пульсирующим постоянным напряжением.
Это схема половинного выпрямителя и схема переключателей. Мы можем управлять триггерной схемой.
Предположим, что мы вводим триггерное напряжение постоянного тока (Turn ON). Он находится в фазе с источником переменного тока. Заставляет SCR проводить ток к нагрузке в форме волны.
Мне неудобно, Не могу описать словами. Ты выглядишь график лучше.
Загрузите этот
Все полноразмерные изображения ЭТОГО СООБЩЕНИЯ в формате PDF в электронной книге. Спасибо, поддержите меня. 🙂
Примеры простых схем с использованием SCR
Если вы еще не поняли. Вы можете посмотреть на схему ниже. Для развития вашего воображения
Транзистор в качестве триггера тринистора
Эта схема работает аналогично тринистору. Когда триггерный вход имеет высокий уровень, оба транзистора Q2 (транзисторы PNP) и Q1 (транзисторы PNP) будут работать. Следовательно, ток течет к базовому выводу Q2, который имеет напряжение 0,7 вольта на резисторе R1.
Когда мы срезаем триггерное напряжение, транзисторы могут продолжать работать из-за тока базы. Мы можем сбросить цепь, отключив цепь питания. В этой схеме мы нажимаем кнопку переключателя S1-reset только.
Звуковая магия с использованием SCR 2N1599
Эта схема может использоваться для выполнения магии с использованием только постоянного магнита для управления только магнитным язычковым переключателем. Им можно управлять с помощью зуммера, чтобы издавать громкий звук.
Принцип работы схемы
Обычно BZ1 не звучит громко. Если вы хотите, чтобы BZ1 раздался, просто коснитесь герконов S1 и S2, чтобы замкнуть цепь с постоянным магнитом.

R1 и R2 действуют как разделенное напряжение от 9V-батарея. Для резистора R3 используется токоограничивающий резистор для срабатывания штифта затвора SCR1. Затем он проводит ток, который течет через BZ1, издавая громкий звук.
И, если вы хотите вернуться в нормальные условия. Переместите постоянный магнит от герконов S1 и S2. Которые заставляют SCR1 перестать проводить ток.

Тиристорные схемы управления двигателями переменного тока

Принцип действия

Особенности устройства

Основные параметры тиристоров

Динамический параметр

Виды тиристоров

По способу управления разделяют на:

Триодные тиристоры в свою очередь разделяются:

Запирание тиристора производится:

По обратной проводимости тиристоры делятся:

Разделение тиристоров по мощности

Простая сигнализация на основе тиристора

Регулятор мощности на тиристоре

Принцип фазового управления

Тиристорные схемы управления двигателями переменного тока

Похожие посты:

Импульсная трансформация

Самодельный импульсный регулятор на тиристоре

Рабочая схема

Что такое тиристор и их виды

Особенности изготовления магнитопровода

Намотка

Проверка тиристора

тиристорные регуляторы мощности

Как проверить тиристор мультиметром на примере прозвона ку202н

Основные характеристики

Самодельный пробник

Определение управляющего напряжения

Применение тиристоров

Проверка исправности

Где взять питание тестировщику

Проверка динистора

Конструкция

Необычный способ

Блиц-советы

Проверка в схеме

Устройство и принцип работы

Регулятор мощности

Аналоги КУ202Н

Как работает тиристор?

4 декабря 2019 г.

Тиристор — Введение

Базовая работа BJT

Работа диода

Концепция основных и неосновных носителей заряда

Детали конструкции тиристора

Включение тиристора — срабатывание затвора

Как отключить тиристор?

ОБ АВТОРЕ

Полупроводники: тиристоры и др.

1.) Основы

2.а) Мощность Кондиционирование: Тиристоры: SCR, симисторы и диаки

2.b) Другое применение: Диоды и транзисторы:

3.

4.) История:

5.) Избранное Пионеры:

Как работает SCR и основные схемы

Приложение SCR

Структура и эквивалентная схема

Символ SCR

Работа SCR

Режим открытых ворот

Введите напряжение затвора

Размер и форма SCR

Популярный для меня образец SCR

Как выбрать SCR

Как запускается SCR

1. Использование источника постоянного тока

2. Использование блока питания переменного тока

Загрузите этот

Примеры простых схем с использованием SCR

Транзистор в качестве триггера тринистора

Звуковая магия с использованием SCR 2N1599

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики