Как из тиристоров сделать симистор
Тиристоры нашли широкое применение в полупроводниковых устройствах и преобразователях. Различные источники питания, частотные преобразователи, регуляторы, возбудительные устройства для синхронных двигателей и много других устройств строились на тиристорах, а в последнее время их вытесняют преобразователи на транзисторах. Основной задачей для тиристора является включение нагрузки в момент подачи управляющего сигнала. В этой статье мы рассмотрим, как управлять тиристорами и симисторами.
Определение
Тиристор (тринистор) — это полупроводниковый полууправляемый ключ. Полууправляемый — значит, что вы можете только включать тиристор, отключается он только при прерывании тока в цепи или если приложить к нему обратное напряжение.
Он, подобно диоду, проводит ток только в одном направлении. То есть для включения в цепь переменного тока для управления двумя полуволнами нужно два тиристора, для каждой по одному, хотя не всегда. Тиристор состоит из 4 областей полупроводника (p-n-p-n).
Другой подобный прибор называется симистор — двунаправленный тиристор. Его основным отличием является то, что ток он может проводить в обе стороны. Фактически он представляет собой два тиристора соединённых параллельно навстречу друг другу.
Основные характеристики
Как и любых других электронных компонентов у тиристоров есть ряд характеристик:
Падение напряжения при максимальном токе анода (VT или Uос).
Прямое напряжение в закрытом состоянии (VD(RM) или Uзс).
Обратное напряжение (VR(PM) или Uобр).
Прямой ток (IT или Iпр) – это максимальный ток в открытом состоянии.
Максимально допустимый прямой ток (ITSM) — это максимальный пиковый ток в открытом состоянии.
Обратный ток (IR) — ток при определенном обратном напряжении.
Постоянный ток в закрытом состоянии при определенном прямом напряжении (ID или Iзс).
Постоянное отпирающее напряжение управления (VGT или UУ).
Ток управления (IGT).
Максимальный ток управления электрода IGM.
Максимально допустимая рассеиваемая мощность на управляющем электроде (PG или Pу)
Принцип работы
Когда на тиристор подают напряжение он не проводит ток. Есть два способа включит его – подать напряжение между анодом и катодом достаточное для открытия, тогда его работа ничем не будет отличаться от динистора.
Другой способ – это подать кратковременный импульс на управляющий электрод. Ток открытия тиристора лежит в пределах 70-160 мА, хотя на практике эта величина, как и напряжение которое нужно приложить к тиристору зависит от конкретной модели и экземпляра полупроводникового прибора и даже от условий, в которых он работает, таких, например, как температура окружающей среды.
Кроме управляющего тока, есть такой параметр как ток удержания — это минимальный ток анода для удержания тиристора в открытом состоянии.
После открытия тиристора управляющий сигнал можно отключать, тиристор будет открыт до тех пор, пока через него протекает прямой ток и подано напряжение. То есть в цепи переменного тиристор будет открыт в течении той полуволны напряжение которой смещает тиристор в прямом направлении. Когда напряжение устремится к нулю, снизится и ток. Когда ток в цепи упадет ниже величины тока удержания тиристора — он закроется (выключится).
Полярность управляющего напряжения должна совпадать с полярностью напряжения между анодом и катодом, что вы наблюдаете на осциллограммах выше.
Управление симистором аналогично хоть и имеет некоторые особенности. Для управления симистором в цепи переменного тока нужно два импульса управляющего напряжения — на каждую полуволну синусоиды соответственно.
После подачи управляющего импульса в первой полуволне (условно положительной) синусоидального напряжения ток через симистор будет протекать до начала второй полуволны, после чего он закроется, как и обычный тиристор. После этого нужно подать еще один управляющий импульс для открытия симистора на отрицательной полуволне. Это наглядно проиллюстрировано на следующих осциллограммах.
Полярность управляющего напряжения должна соответствовать полярности приложенного напряжения между анодом и катодом. Из-за этого возникают проблемы при управлении симисторами с помощью цифровых логических схем или от выходов микроконтроллера. Но это легко решается путем установки симисторного драйвера, о чем мы поговорим позже.
Распространенные схемы управления тиристорами или симисторами
Самой распространенной схемой является симисторный или тиристорный регулятор.
Здесь тиристор открывается после того как на конденсаторе будет достаточная величина для его открытия. Момент открытия регулируется с помощью потенциометра или переменного резистора. Чем больше его сопротивление — тем медленнее заряжается конденсатор. Резистор R2 ограничивает ток через управляющий электрод.
Эта схема регулирует оба полупериода, то есть вы получаете полную регулировку мощности почти от 0% и почти до 100%. Это удалось достичь, установив регулятор в диодном мосте, таким образом регулируется одна из полуволн.
Упрощенная схема изображена ниже, здесь регулируется лишь половина периода, вторая полуволна проходит без изменения через диод VD1. Принцип работы аналогичен.
Симисторный регулятор без диодного моста позволяет управлять двумя полуволнами.
По принципу действия почти аналогична предыдущим, но построена на симисторе с её помощью регулируются уже обе полуволны. Отличия заключаются в том, что здесь импульс управления подаётся с помощью двунаправленного динистора DB3, после того как конденсатор зарядится до нужного напряжения, обычно это 28-36 Вольт. Скорость зарядки также регулируется переменным резистором или потенциометром. Такая схема реализована в большинстве бытовых диммеров.
Такие схемы регулировки напряжения называется СИФУ — система импульсного фазового управления.
На рисунке выше изображен вариант управления симистором с помощью микроконтроллера, на примере популярной платформы Arduino. Симисторный драйвер состоит из оптосимистора и светодиода. Так как в выходной цепи драйвера установлен оптосимистор на управляющий электрод всегда подаётся напряжение нужной полярности, но здесь есть некоторые нюансы.
Дело в том, что для регулировки напряжения с помощью симистора или тиристора нужно подавать управляющий сигнал в определенный момент времени, так чтобы срез фазы происходил до нужной величины. Если наугад стрелять управляющими импульсами — схема работать конечно будет, но регулировок добиться не выйдет, поэтому нужно определять момент перехода полуволны через ноль.
Так как для нас не имеет значения полярность полуволны в настоящий момент времени — достаточно просто отслеживать момент перехода через ноль. Такой узел в схеме называют детектор нуля или нуль-детектор, а в англоязычных источниках «zero crossing detector circuit» или ZCD. Вариант такой схемы с детектором перехода через ноль на транзисторной оптопаре выглядит следующим образом:
Оптодрайверов для управления симисторами есть множество, типовые – это линейка MOC304x, MOC305x, MOC306X, произведенные компанией Motorola и другими. Более того – эти драйверы обеспечивают гальваническую развязку, что убережет ваш микроконтроллер в случае пробоя полупроводникового ключа, что вполне возможно и вероятно. Также это повысит безопасность работы с цепями управления, полностью разделив цепь на «силовую» и «оперативную».
Заключение
Мы рассказали базовые сведения о тиристорах и симисторах, а также управлении ими в цепях с «переменкой». Стоит отметить, что мы не затрагивали тему запираемых тиристоров, если вас интересует этот вопрос – пишите комментарии и мы рассмотрим их подробнее. Также не были рассмотрены нюансы использования и управления тиристорами в силовых индуктивных цепях. Для управления «постоянкой» лучше использовать транзисторы, поскольку в этом случае вы решаете, когда ключ откроется, а когда он закроется, повинуясь управляющему сигналу…
Источник: electrik.info
Симметричный тиристор
Если проанализировать путь развития полупроводниковой электроники, то почти сразу становится понятно, что все полупроводниковые приборы созданы на переходах или слоях (n-p, p-n).
Простейший полупроводниковый диод имеет один переход (p-n) и два слоя.
У биполярного транзистора два перехода и три слоя (n-p-n, p-n-p). А что будет, если добавить ещё один слой?
Тогда мы получим четырёхслойный полупроводниковый прибор, который называется тиристор. Два тиристора включенные встречно-параллельно и есть симистор, то есть симметричный тиристор.
В англоязычной технической литературе можно встретить название ТРИАК (TRIAC – triode for alternating current).
Вот таким образом симистор изображается на принципиальных схемах.
У симистора три электрода (вывода). Один из них управляющий. Обозначается он буквой G (от англ. слова gate – «затвор»). Два остальных – это силовые электроды (T1 и T2). На схемах они могут обозначаться и буквой A (A1 и A2).
А это эквивалентная схема симистора выполненного на двух тиристорах.
Следует отметить, что симистор управляется несколько по-другому, нежели эквивалентная тиристорная схема.
Симистор достаточно редкое явление в семье полупроводниковых приборов. По той простой причине, что изобретён и запатентован он был в СССР, а не в США или Европе. К сожалению, чаще бывает наоборот.
Как работает симистор?
Если у тиристора есть конкретные анод и катод, то электроды симистора так охарактеризовать нельзя, поскольку каждый электрод является и анодом, и катодом одновременно. Поэтому в отличие от тиристора, который проводит ток только в одном направлении, симистор способен проводить ток в двух направлениях. Именно поэтому симистор прекрасно работает в сетях переменного тока.
Очень простой схемой, характеризующей принцип работы и область применения симистора, может служить электронный регулятор мощности. В качестве нагрузки можно использовать что угодно: лампу накаливания, паяльник или электровентилятор.
Симисторный регулятор мощности
После подключения устройства к сети на один из электродов симистора подаётся переменное напряжение. На электрод, который является управляющим, с диодного моста подаётся отрицательное управляющее напряжение. При превышении порога включения симистор откроется, и ток пойдёт в нагрузку. В тот момент, когда напряжение на входе симистора поменяет полярность, он закроется. Потом процесс повторяется.
Чем больше уровень управляющего напряжения, тем быстрее включится симистор и длительность импульса на нагрузке будет больше. При уменьшении управляющего напряжения длительность импульсов на нагрузке будет меньше. После симистора напряжение имеет пилообразную форму с регулируемой длительностью импульса. В данном случае, изменяя управляющее напряжение, мы можем регулировать яркость электрической лампочки или температуру жала паяльника.
Симистор управляется как отрицательным, так и положительным током. В зависимости от полярности управляющего напряжения рассматривают четыре, так называемых, сектора или режима работы. Но этот материал достаточно сложен для одной статьи.
Если рассматривать симистор, как электронный выключатель или реле, то его достоинства неоспоримы:
По сравнению с электромеханическими приборами (электромагнитными и герконовыми реле) большой срок службы.
Отсутствие контактов и, как следствие, нет искрения и дребезга.
К недостаткам можно отнести:
Симистор весьма чувствителен к перегреву и монтируется на радиаторе.
Не работает на высоких частотах, так как просто не успевает перейти из открытого состояния в закрытое.
Реагирует на внешние электромагнитные помехи, что вызывает ложное срабатывание.
Для защиты от ложных срабатываний между силовыми выводами симистора подключается RC-цепочка. Величина резистора R1 от 50 до 470 ом, величина конденсатора C1 от 0,01 до 0,1 мкф. В некоторых случаях эти величины подбираются экспериментально.
Основные параметры симистора.
Основные параметры удобно рассмотреть на примере популярного отечественного симистора КУ208Г. Будучи разработан и выпущен достаточно давно, он продолжает оставаться востребованным у любителей сделать что-то своими руками. Вот его основные параметры.
Максимальное обратное напряжение – 400V. Это означает, что он прекрасно может управлять нагрузкой в сети 220V и ещё с запасом.
В импульсном режиме напряжение точно такое же.
Максимальный ток в открытом состоянии – 5А.
Максимальный ток в импульсном режиме – 10А.
Наименьший постоянный ток, необходимый для открытия симистора – 300 мА.
Наименьший импульсный ток – 160 мА.
Открывающее напряжение при токе 300 мА – 2,5 V.
Открывающее напряжение при токе 160 мА – 5 V.
Время включения – 10 мкс.
Время выключения – 150 мкс.
Как видим, для открывания симистора необходимым условием является совокупность тока и напряжения. Больше ток, меньше напряжение и наоборот. Следует обратить внимание на большую разницу между временем включения и выключения (10 мкс. против 150 мкс.).
Оптосимистор.
Современная и перспективная разновидность симистора – это оптосимистор. Название говорит само за себя. Вместо управляющего электрода в корпусе симистора находится светодиод, и управление осуществляется изменением напряжения на светодиоде. На изображении показан внешний вид оптосимистора MOC3023 и его внутреннее устройство.
Оптосимистор MOC3023
Устройство оптосимистора
Как видим, внутри корпуса смонтирован светодиод и симистор, который управляется за счёт излучения светодиода. Выводы, отмеченные как N/C и NC, не используются, и не подключаются к элементам схемы. NC – это сокращение от Not Connect, которое переводится с английского как «не подключается».
Самое ценное в оптосимисторе это то, что между цепью управления и силовой цепью осуществлена полная гальваническая развязка. Это повышает уровень электробезопасности и надёжности всей схемы.
Источник: go-radio.ru
Симисторы: принцип работы, проверка и включение, схемы
Существенный недостаток тиристоров заключается в том, что это однополупериодные элементы, соответственно, в цепях переменного тока они работают с половинной мощностью. Избавиться от этого недостатка можно используя схему встречно-параллельного включения двух однотипных устройств или установив симистор. Давайте разберемся, что представляет собой этот полупроводниковый элемент, принцип его функционирования, особенности, а также сферу применения и способы проверки.
Что такое симистор?
Это один из видов тиристоров, отличающийся от базового типа большим числом p-n переходов, и как следствие этого, принципом работы (он будет описан ниже). Характерно, что в элементной базе некоторых стран данный тип считается самостоятельным полупроводниковым устройством. Эта незначительная путаница возникла вследствие регистрации двух патентов, на одно и то же изобретение.
Описание принципа работы и устройства
Основное отличие этих элементов от тиристоров заключается в двунаправленной проводимости электротока. По сути это два тринистора с общим управлением, включенных встречно-параллельно (см. А на рис. 1) .
Рис. 1. Схема на двух тиристорах, как эквивалент симистора, и его условно графическое обозначение
Это и дало название полупроводниковому прибору, как производную от словосочетания «симметричные тиристоры» и отразилось на его УГО. Обратим внимание на обозначения выводов, поскольку ток может проводиться в оба направления, обозначение силовых выводов как Анод и Катод не имеет смысла, потому их принято обозначать, как «Т1» и «Т2» (возможны варианты ТЕ1 и ТЕ2 или А1 и А2). Управляющий электрод, как правило, обозначается «G» (от английского gate).
Теперь рассмотрим структуру полупроводника (см. рис. 2.) Как видно из схемы, в устройстве имеется пять переходов, что позволяет организовать две структуры: р1-n2-p2-n3 и р2-n2-p1-n1, которые, по сути, являются двумя встречными тринисторами, подключенными параллельно.
Рис. 2. Структурная схема симистора
Когда на силовом выводе Т1 образуется отрицательная полярность, начинается проявление тринисторного эффекта в р2-n2-p1-n1, а при ее смене — р1-n2-p2-n3.
Заканчивая раздел о принципе работы приведем ВАХ и основные характеристики прибора.
ВАХ симистора
Обозначение:
- А – закрытое состояние.
- В – открытое состояние.
- UDRM (U
ПР) – максимально допустимый уровень напряжения при прямом включении. - URRM (UОБ) – максимальный уровень обратного напряжения.
- IDRM (IПР) – допустимый уровень тока прямого включения
- IRRM (IОБ) — допустимый уровень тока обратного включения.
- IН (IУД) – значения тока удержания.
Особенности
Чтобы иметь полное представление о симметричных тринисторах, необходимо рассказать про их сильные и слабые стороны. К первым можно отнести следующие факторы:
- относительно невысокая стоимость приборов;
- длительный срок эксплуатации;
- отсутствие механики (то есть подвижных контактов, которые являются источниками помех).
В число недостатков приборов входят следующие особенности:
- Необходимость отвода тепла, примерно из расчета 1-1,5 Вт на 1 А, например, при токе 15 А величина мощности рассеивания будет около 10-22 Вт, что потребует соответствующего радиатора. Для удобства крепления к нему у мощных устройств один из выводов имеет резьбу под гайку.
Симистор с креплением под радиатор
- Устройства подвержены влиянию переходных процессов, шумов и помех;
- Не поддерживаются высокие частоты переключения.
По последним двум пунктам необходимо дать небольшое пояснение. В случае высокой скорости коммутации велика вероятность самопроизвольной активации устройства. Помеха в виде броска напряжения также может привести к этому результату. В качестве защиты от помех рекомендуется шунтировать прибор RC цепью.
RC-цепочка для защиты симистора от помех
Помимо этого рекомендуется минимизировать длину проводов ведущих к управляемому выводу, или в качестве альтернативы использовать экранированные проводники. Также практикуется установка шунтирующего резистора между выводом T1 (TE1 или A1) и управляющим электродом.
Применение
Этот тип полупроводниковых элементов первоначально предназначался для применения в производственной сфере, например, для управления электродвигателями станков или других устройств, где требуется плавная регулировка тока.
- зарядные устройства для автомобильных АКБ;
- бытовое компрессорное оборудования;
- различные виды электронагревательных устройств, начиная от электродуховок и заканчивая микроволновками;
- ручные электрические инструменты (шуроповерт, перфоратор и т.д.).
И это далеко не полный перечень.
Одно время были популярны простые электронные устройства, позволяющие плавно регулировать уровень освещения. К сожалению, диммеры на симметричных тринисторах не могут управлять энергосберегающими и светодиодными лампами, поэтому эти приборы сейчас не актуальны.
Как проверить работоспособность симистора?
В сети можно найти несколько способ, где описан процесс проверки при помощи мультиметра, те, кто описывал их, судя по всему, сами не пробовали ни один из вариантов.
- Использовать стрелочный омметр или тестер (их силы тока будет достаточно для срабатывания).
- Собрать специальную схему.
Алгоритм проверки омметром:
- Подключаем щупы прибора к выводам T1 и T2 (A1 и A2).
- Устанавливаем кратность на омметре х1.
- Проводим измерение, положительным результатом будет бесконечное сопротивление, в противном случае деталь «пробита» и от нее можно избавиться.
- Меняем полярность и повторяем тест с пункта 3 по 4.
Если в ходе проверки результат будет таким же, как описано в алгоритме, то с большой вероятностью можно констатировать, что устройство работоспособное.
Заметим, что проверяемую деталь не обязательно демонтировать, достаточно только отключить управляющий вывод (естественно, обесточив предварительно оборудование, где установлена деталь, вызывающая сомнение).
Необходимо заметить, что данным способом не всегда удается достоверно проверку, за исключением тестирования на «пробой», поэтому перейдем ко второму варианту и предложим две схемы для тестирования симметричных тринисторов.
Схему с лампочкой и батарейкой мы приводить не будем в виду того, что таких схем достаточно в сети, если вам интересен этот вариант, можете посмотреть его в публикации о тестировании тринисторов. Приведем пример более действенного устройства.
Схема простого тестера для симисторов
Обозначения:
- Резистор R1 – 51 Ом.
- Конденсаторы C1 и С2 – 1000 мкФ х 16 В.
- Диоды – 1N4007 или аналог, допускается установка диодного моста, например КЦ405.
- Лампочка HL – 12 В, 0,5А.
Можно использовать любой трансформатор с двумя независимыми вторичными обмотками на 12 Вольт.
Алгоритм проверки:
- Устанавливаем переключатели в исходное положение (соответствующее схеме).
- Производим нажатие на SB1, тестируемое устройство открывается, о чем сигнализирует лампочка.
- Жмем SB2, лампа гаснет (устройство закрылось).
- Меняем режим переключателя SA1 и повторяем нажатие на SB1, лампа снова должна зажечься.
- Производим переключение SA2, нажимаем SB1, затем снова меня ем положение SA2 и повторно жмем SB1. Индикатор включится, когда на затвор попадет минус.
Теперь рассмотрим еще одну схему, только универсальную, но также не особо сложную.
Схема для проверки тиристоров и симисторов
Обозначения:
- Резисторы: R1, R2 и R4 – 470 Ом; R3 и R5 – 1 кОм.
- Емкости: С1 и С2 – 100 мкФ х 10 В.
- Диоды: VD1, VD2, VD5 и VD6 – 2N4148; VD2 и VD3 – АЛ307.
В качестве источника питания используется батарейка на 9V, по типу Кроны.
Тестирование тринисторов производится следующим образом:
- Переключатель S3, переводится в положении, как продемонстрировано на схеме (см.
рис. 6). - Кратковременно производим нажатие на кнопку S2, тестируемый элемент откроется, о чем просигнализирует светодиод VD
- Меняем полярность, устанавливая переключатель S3 в среднее положение (отключается питание и гаснет светодиод), потом в нижнее.
- Кратковременно жмем S2, светодиоды не должны загораться.
Если результат будет соответствовать вышеописанному, значит с тестируемым элементом все в порядке.
Теперь рассмотрим, как проверить с помощью собранной схемы симметричные тринисторы:
- Выполняем пункты 1-4.
- Нажимаем кнопку S1- загорается светодиод VD
То есть, при нажатии кнопок S1 или S2 будут загораться светодиоды VD1 или VD4, в зависимости от установленной полярности (положения переключателя S3).
Схема управления мощностью паяльника
В завершении приведем простую схему, позволяющую управлять мощностью паяльника.
Простой регулятор мощности для паяльника
Обозначения:
- Резисторы: R1 – 100 Ом, R2 – 3,3 кОм, R3 – 20 кОм, R4 – 1 Мом.
- Емкости: С1 – 0,1 мкФ х 400В, С2 и С3 — 0,05 мкФ.
- Симметричный тринистор BTA41-600.
Приведенная схема настолько простая, что не требует настройки.
Теперь рассмотрим более изящный вариант управления мощностью паяльника.
Схема управления мощностью на базе фазового регулятора
Обозначения:
- Резисторы: R1 – 680 Ом, R2 – 1,4 кОм, R3 — 1,2 кОм, R4 и R5 – 20 кОм (сдвоенное переменное сопротивление).
- Емкости: С1 и С2 – 1 мкФ х 16 В.
- Симметричный тринистор: VS1 – ВТ136.
- Микросхема фазового регулятора DA1 – KP1182 ПМ1.
Настройка схемы сводится к подбору следующих сопротивлений:
- R2 – с его помощью устанавливаем необходимую для работы минимальную температуру паяльника.
- R3 – номинал резистора позволяет задать температуру паяльника, когда он находится на подставке (срабатывает переключатель SA1),
Источник: www.asutpp.ru
Чем симистор отличается от тиристора
Тиристором называется управляемый полупроводниковый переключатель, обладающий односторонней проводимостью. В открытом состоянии он ведет себя подобно диоду, а принцип управления тиристором отличается от транзистора, хотя и тот и другой имеют по три вывода и обладают способностью усиливать ток.
Выводы тиристора — это анод, катод и управляющий электрод.
Анод и катод — это электроды электронной лампы или полупроводникового диода. Их лучше запомнить по изображению диода на принципиальных электрических схемах. Представьте, что электроны выходят из катода расходящимся пучком в виде треугольника и приходят на анод, тогда вывод от вершины треугольника — катод с отрицательным зарядом, а противоположный вывод — анод с положительным зарядом.
Подав на управляющий электрод определенное напряжение относительно катода, можно перевести тиристор в проводящее состояние. А для того чтобы тиристор вновь запереть, необходимо сделать его рабочий ток меньшим, чем ток удержания данного тиристора.
Тиристор, как полупроводниковый электронный компонент, состоит из четырех слоев полупроводника (кремния) p и n-типа. На рисунке верхний вывод — это анод — область p-типа, снизу — катод — область n-типа, сбоку выведен управляющий электрод — область p-типа. К катоду присоединяется минусовая клемма источника питания, а в цепь анода включается нагрузка, питанием которой следует управлять.
Воздействуя на управляющий электрод сигналом определенной длительности, можно очень легко управлять нагрузкой в цепи переменного тока, отпирая тиристор на определенной фазе периода сетевой синусоиды, тогда закрытие тиристора будет происходить автоматически при переходе синусоидального тока через ноль. Это несложный и весьма популярный способ регулирования мощности активной нагрузки.
В соответствии с внутренним устройством тиристора, в запертом состоянии его можно представить цепочкой из трех диодов, соединенных последовательно, как показано на рисунке. Видно, что в запертом состоянии данная схема не пропустит ток ни в одном, ни в другом направлении. Теперь представим тиристор схемой замещения на транзисторах.
Видно, что достаточный базовый ток нижнего n-p-n-транзистора приведет к возрастанию его коллекторного тока, который тут же явится базовым током верхнего p-n-p-транзистора.
Верхний p-n-p-транзистор теперь отпирается, и его коллекторный ток складывается с базовым током нижнего транзистора, и тот поддерживается в открытом состоянии благодаря наличию в данной схеме положительной обратной связи. И если сейчас перестать подавать напряжение на управляющий электрод, открытое состояние все равно останется таковым.
Чтобы запереть эту цепочку, придется как-то прервать общий коллекторный ток данных транзисторов. Разные способы отключения (механические и электронные) показаны на рисунке.
Симистор, в отличие от тиристора, имеет шесть слоев кремния, и в проводящем состоянии он проводит ток не в одном, а в обоих направлениях, словно замкнутый выключатель. По схеме замещения его можно представить как два тиристора, включенных встречно-параллельно, только управляющий электрод остается один общий на двоих. А после открытия симистора, чтобы ему закрыться, полярность напряжения на рабочих выводах должна измениться на противоположную или рабочий ток должен стать меньше чем ток удержания симистора.
Если симистор установлен для управления питанием нагрузки в цепи переменного или постоянного тока, то в зависимости от текущей полярности и направления тока управляющего электрода, более предпочтительными окажутся определенные способы управления для каждой ситуации. Все возможные сочетания полярностей (на управляющем электроде и в рабочей цепи) можно представить в виде четырех квадрантов.
Стоит отметить, что квадранты 1 и 3 соответствуют обычным схемам управления мощностью активной нагрузки в цепях переменного тока, когда полярности на управляющем электроде и на электроде А2 в каждом полупериоде совпадают, в таких ситуациях управляющий электрод симистора достаточно чувствителен.
Источник: electricalschool.info
Эквиваленты транзистора, динистора, тиристора, варикапа, замена деталей
В современных радиоэлектронных устройствах используется весьма широкий ассортимент самых разнообразных электронных приборов. Порой отсутствие одного или нескольких таких элементов может затормозить или даже прервать выполнение работы по монтажу или макетированию схемы.
Очень часто встречаются ситуации, когда необходимо один элемент заменить другим. Если речь идет о простой замене одного номинала резистора или конденсатора на другой, то решение задачи замены или подбора заменяющего номинала очевидно. Менее очевидны замены радиоэлементов, имеющих специфические, только им присущие свойства.
Ниже будут рассмотрены вопросы замены некоторых специальных полупроводниковых приборов их эквивалентами, выполненными из более доступных элементов.
В импульсной технике широко используют управляемые и неуправляемые коммутирующие элементы, имеющие вольт-амперную характеристику с N- или S-образным участком. Это лавинные транзисторы, газовые разрядники, динисторы, тиристоры, симисторы, однопереходные транзисторы, лямбда-диоды, туннельные диоды, инжекционно-полевые транзисторы и другие элементы.
В релаксационных генераторах импульсов, различных преобразователях электрических и неэлектрических величин в частоту широко используют биполярные лавинные транзисторы. Следует отметить, что специально такие транзисторы почти не выпускают. На практике в этих целях используют обычные транзисторы в необычном включении или режиме эксплуатации.
Эквивалент лавинного транзистора и динистора
Лавинный транзистор — полупроводниковый прибор, работающий в режиме лавинного пробоя. Такой пробой обычно возникает при напряжении, превышающем предельно допустимое значение.
Не допустить теплового пробоя (необратимого повреждения) транзистора можно при ограничении тока через транзистор (подключением высокоомной нагрузкой).
Лавинный пробой транзистора может наступать в «прямом» и «инверсном» включении транзистора. Напряжение лавинного пробоя при инверсном включении (полярность подключения полупроводникового прибора противоположна общепринятой, рекомендованной) обычно ниже, чем для «прямого» включения.
Вывод базы транзистора часто не используется (не подключается к другим элементам схемы). В ряде случаев базовый вывод соединяют с эмиттером через высокоом-ный резистор (сотни кОм — ед. МОм). Это позволяет в некоторых пределах регулировать величину напряжения лавинного пробоя.
На рис. 1 приведена схема равноценной замены «лавинного» транзистора интегрального прерывателя К101КТ1 ее дискретными аналогами. Интересно отметить, что при ближайшем рассмотрении эта схема тождественна эквивалентной схеме динистора (рис. 1), тиристора (рис. 2) и однопереходного транзистора (рис. 4).
Отметим попутно, что и вид вольт-амперных характеристик всех этих полупроводниковых приборов имеет общие характерные особенности. На их вольт-амперных характеристиках имеется S-образный участок, участок с так называемым «отрицательным» динамическим сопротивлением. Благодаря такой особенности вольт-амперной характеристики перечисленные приборы могут использоваться для генерации электрических колебаний.
Рис. 1. Аналог лавинного транзистора и динистора.
Эквивалент тиристора
Тиристоры, динисторы и им подобные элементы способны при весьма незначительных внутренних потерях управлять большими мощностями, подводимыми к нагрузке.
Тиристоры — приборы, обладающие двумя устойчивыми состояниями: состоянием низкой проводимости (проводимость отсутствует, прибор заперт) и состоянием высокой проводимости (проводимость близка к нулю, прибор открыт). Представители класса тиристоров [Вишневский А.И]:
- диодные тиристоры (динисторы, диаки), имеющие два вывода (анод и катод), управляемые путем подачи на электроды напряжения с высокой скоростью его нарастания или повышения приложенного напряжения до величины, близкой к критической;
- триодные тиристоры (тринисторы, триаки), трехэлектродные элементы, управляющий электрод которых служит для перевода тиристора из закрытого состояния в открытое;
- тетродные тиристоры, имеющие два управляющих электрода;
- симметричные тиристоры — симисторы, имеющие пятислой-ную структуру. Иногда этот полупроводниковый прибор называют семистором.
Диодные тиристоры (динисторы), ассортимент которых не столь велик, различаются, главным образом, максимально допустимым постоянным прямым напряжением в закрытом состоянии.
Так, для динисторов типов КН102А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, И (2Н102А — И) значения этих напряжений составляют, соответственно, 5, 7, 10, 14, 20, 30, 40, 50 В при обратном токе не более 0,5 мА. Максимально допустимый постоянный ток в открытом состоянии для этих полупроводниковых приборов равен 0,2 А при остаточном напряжении в открытом состоянии 1,5 В.
На рис. 1 приведена эквивалентная схема низковольтного динистора. Если принять R1=R3=100 Ом, можно получить динистор с управляемым (с помощью резистора R2) напряжением переключения от 1 до 25 В [Войцеховский Я., Р 11/73-40, Р 12/76-29]. При отсутствии этого резистора и при условии R1=R3=5,1 кОм напряжение переключения составит 9 Б, а при R1=R3=3 кОм —12 В.
Аналог тиристора р-п-р-п-структуры, описанный в книге Я. Войцеховского, показан на рис. 2. Буквой А обозначен анод; К — катод; УЭ — управляющий электрод. В схемах (рис. 1, 2) могут быть использованы транзисторы типов КТ315 и КТ361.
Необходимо лишь, чтобы подводимое к полупроводниковому прибору или его аналогу напряжение не превышало предельных паспортных значений. В таблице (рис. 2) показано, какими величинами R1 и R2 следует руководствоваться при создании аналога тиристора на основе германиевых или кремниевых транзисторов.
Рис. 2. Аналог тиристора.
В разрывы электрической цепи, показанные на схеме (рис. 2) крестиками, можно включить диоды, позволяющие влиять на вид вольт-амперной характеристики аналога. В отличие от обычного тиристора, его аналогом (рис. 2) можно управлять, используя дополнительный вывод — управляющий электрод УЭдоп, подключенный к базе транзистора VT2 (верхний рисунок) или VT1 (нижний рисунок).
Обычно тиристор включают кратковременной подачей напряжения на управляющий электрод УЭ. При подаче напряжения на электрод УЭдоп тиристор, напротив, можно перевести из включенного состояния в выключенное.
Аналог управляемого динистора
Аналог управляемого динистора может быть создан с использованием тиристора (рис. 3) [Р 3/86-41]. При указанных на схеме типах элементов и изменении сопротивления резистора R1 от 1 до 6 кОм напряжение переключения динистора в проводящее состояние изменяется от 15 до 27 В.
Рис. 3. Аналог управляемого динистора.
Эквивалент однопереходного транзистора
Рис. 4. Аналог однопереходного транзистора.
Эквивалентная схема используемого в генераторных устройствах полупроводникового прибора — однопереходного транзистора — показана на рис. 4. Б1 и Б2 — первая и вторая базы транзистора.
Эквивалент инжекционно-полевого транзистора
Инжекционно-полевой транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с S-образной ВАХ. Подобные приборы широко используют в импульсной технике — в релаксационных генераторах импульсов, преобразователях напряжение-частота, ждущих и управляемых генераторах и т. д.
Такой транзистор может быть составлен объединением полевого и обычного биполярного транзисторов (рис. 5, 6). На основе дискретных элементов может быть смоделирована не только полупроводниковая структура.
Рис. 5. Аналог инжекционно-полевого транзистора п-структуры.
Рис. 6. Аналог инжекционно-полевого транзистора р-структуры.
Эквивалент низковольтного газового разрядника
На рис. 7 показана схема устройства, эквивалентного низковольтному газовому разряднику [ПТЭ 4/83-127]. Этот прибор представляет собой газонаполненный баллон с двумя электродами, в котором возникает электрический межэлектродный пробой при превышении некоторого критического значения напряжения.
Напряжение «пробоя» для аналога газового разрядника (рис. 7) составляет 20 В. Таким же образом, может быть создан аналог, например, неоновой лампы.
Рис. 7. Аналог газового разрядника — схема эквивалентной замены.
Эквивалентная замена лямбда-диодов
Совершенно особым видом ВАХ обладают полупроводниковые приборы типа лямбда-диодов, туннельных диодов. На вольт-амперных характеристиках этих приборов имеется N-об-разный участок.
Лямбда-диоды и туннельные диоды могут быть использованы для генерации и усиления электрических сигналов. На рис. 8 и рис. 9 показаны схемы, имитирующие лямбда-ди-од [РТЕ 9/87-35].
Практически в генераторах чаще используют схему, представленную на рис. 9 [ПТЭ 5/77-96]. Если между стоками полевых транзисторов включить управляемый резистор (потенциометр) либо транзистор (полевой или биполярный), то видом вольт-амперной характеристики такого «лямбда-диода» можно управлять в широких пределах: регулировать частоту генерации, модулировать колебания высокой частоты и т.д.
Рис. 8. Аналог лямбда-диода.
Рис. 9. Аналог лямбда-диода.
Эквивалентная замена туннельных диодов
Рис. 10. Аналог туннельного диода.
Туннельные диоды также используют для генерации и усиления высокочастотных сигналов. Отдельные представители этого класса полупроводниковых приборов способны работать до мало достижимых в обычных условиях частот — порядка единиц ГГц. Устройство, позволяющее имитировать вольт-амперную характеристику туннельного диода, показано на рис. 10 [Р 4/77-30].
Схема эквивалента варикапа
Варикапы — это полупроводниковые приборы с изменяемой емкостью. Принцип их работы основан на изменении барьерной емкости полупроводникового перехода при изменении приложенного напряжения.
Чаще на варикап подают обратное смещение, реже — прямое. Такие элементы обычно применяют в узлах настройки радио- и телеприемников. В качестве варикапов могут быть использованы обычные диоды и стабилитроны (рис. 11), а также их полупроводниковые аналоги (рис. 12 [F 9/73-434], рис. 13 [ПТЭ 2/81-151]).
Рис. 12. Схема аналога варикапа.
Рис. 13. Схема аналога варикапа на основе полевого транзистора.
Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1).
- PCBWay — всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН
- Сборка печатных плат от $88 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
- Онлайн просмотрщик Gerber-файлов от PCBWay!
ВНИМАНИЕ! В оригинале в книге на рисунках 1 и 2 была обнаружена ошибка: к Аноду включен N-P-N транзистор, вместо PNP. В текущей статье, на рисунках, ошибки исправлены!
Нашел ошибки и оповестил нас о них — Иван Иванович.
Динистор лучше заменить на тиристор и стабилитрон или цепочка стабилитронов с анода на управляющий, проверено — работает надежно, искать транзисторы PNP на 250-300v проблемотично.
НИколай,можно раскурочить парочку сгоревших зарубежных телеков,покопаться в строчной развертке,взять оттуда выходные транзисторы(насколько помню,они там прямой проводимости).Если же нет,можно сделать аналог npn транзистора из нескольких pnp транзисторов.Раскрою принцип действия заменяющей цепочки.При подаче на базу транзистора прямой проводимости pnp структуры отрицательного импульса он открывается.Транзистор обратной проводимости npn структуры закрывается.Так,закрывая один транзистор можно открывать другой,имитируя работу транзистора прямой проводимости.При этом,правда,увеличивается емкость коллектора,но ее можно компенсировать,введя обратную связь.При этом правда,уменьшается коэффициент усиления,но это можно исправить увеличением числа каскадов.
Так же можно присмотреться и к ключу в блоке питания.
Источник: radiostorage.net
Замена тиристора на симистор — ТехПорт
Содержание
- Что такое симистор?
- Описание принципа работы и устройства
- Особенности
- Применение
- Как проверить работоспособность симистора?
- Схема управления мощностью паяльника
Тиристоры нашли широкое применение в полупроводниковых устройствах и преобразователях. Различные источники питания, частотные преобразователи, регуляторы, возбудительные устройства для синхронных двигателей и много других устройств строились на тиристорах, а в последнее время их вытесняют преобразователи на транзисторах. Основной задачей для тиристора является включение нагрузки в момент подачи управляющего сигнала. В этой статье мы рассмотрим, как управлять тиристорами и симисторами.
Определение
Тиристор (тринистор) – это полупроводниковый полууправляемый ключ. Полууправляемый – значит, что вы можете только включать тиристор, отключается он только при прерывании тока в цепи или если приложить к нему обратное напряжение.
Он, подобно диоду, проводит ток только в одном направлении. То есть для включения в цепь переменного тока для управления двумя полуволнами нужно два тиристора, для каждой по одному, хотя не всегда. Тиристор состоит из 4 областей полупроводника (p-n-p-n).
Другой подобный прибор называется симистор – двунаправленный тиристор. Его основным отличием является то, что ток он может проводить в обе стороны. Фактически он представляет собой два тиристора соединённых параллельно навстречу друг другу.
Основные характеристики
Как и любых других электронных компонентов у тиристоров есть ряд характеристик:
Падение напряжения при максимальном токе анода (VT или Uос).
Прямое напряжение в закрытом состоянии (VD(RM) или Uзс).
Обратное напряжение (VR(PM) или Uобр).
Прямой ток (IT или Iпр) – это максимальный ток в открытом состоянии.
Максимально допустимый прямой ток (ITSM) — это максимальный пиковый ток в открытом состоянии.
Обратный ток (IR) — ток при определенном обратном напряжении.
Постоянный ток в закрытом состоянии при определенном прямом напряжении (ID или Iзс).
Постоянное отпирающее напряжение управления (VGT или UУ).
Ток управления (IGT).
Максимальный ток управления электрода IGM.
Максимально допустимая рассеиваемая мощность на управляющем электроде (PG или Pу)
Принцип работы
Когда на тиристор подают напряжение он не проводит ток. Есть два способа включит его – подать напряжение между анодом и катодом достаточное для открытия, тогда его работа ничем не будет отличаться от динистора.
Другой способ – это подать кратковременный импульс на управляющий электрод. Ток открытия тиристора лежит в пределах 70-160 мА, хотя на практике эта величина, как и напряжение которое нужно приложить к тиристору зависит от конкретной модели и экземпляра полупроводникового прибора и даже от условий, в которых он работает, таких, например, как температура окружающей среды.
Кроме управляющего тока, есть такой параметр как ток удержания – это минимальный ток анода для удержания тиристора в открытом состоянии.
После открытия тиристора управляющий сигнал можно отключать, тиристор будет открыт до тех пор, пока через него протекает прямой ток и подано напряжение. То есть в цепи переменного тиристор будет открыт в течении той полуволны напряжение которой смещает тиристор в прямом направлении. Когда напряжение устремится к нулю, снизится и ток. Когда ток в цепи упадет ниже величины тока удержания тиристора – он закроется (выключится).
Полярность управляющего напряжения должна совпадать с полярностью напряжения между анодом и катодом, что вы наблюдаете на осциллограммах выше.
Управление симистором аналогично хоть и имеет некоторые особенности. Для управления симистором в цепи переменного тока нужно два импульса управляющего напряжения – на каждую полуволну синусоиды соответственно.
После подачи управляющего импульса в первой полуволне (условно положительной) синусоидального напряжения ток через симистор будет протекать до начала второй полуволны, после чего он закроется, как и обычный тиристор. После этого нужно подать еще один управляющий импульс для открытия симистора на отрицательной полуволне. Это наглядно проиллюстрировано на следующих осциллограммах.
Полярность управляющего напряжения должна соответствовать полярности приложенного напряжения между анодом и катодом. Из-за этого возникают проблемы при управлении симисторами с помощью цифровых логических схем или от выходов микроконтроллера. Но это легко решается путем установки симисторного драйвера, о чем мы поговорим позже.
Распространенные схемы управления тиристорами или симисторами
Самой распространенной схемой является симисторный или тиристорный регулятор.
Здесь тиристор открывается после того как на конденсаторе будет достаточная величина для его открытия. Момент открытия регулируется с помощью потенциометра или переменного резистора. Чем больше его сопротивление – тем медленнее заряжается конденсатор. Резистор R2 ограничивает ток через управляющий электрод.
Эта схема регулирует оба полупериода, то есть вы получаете полную регулировку мощности почти от 0% и почти до 100%. Это удалось достичь, установив регулятор в диодном мосте, таким образом регулируется одна из полуволн.
Упрощенная схема изображена ниже, здесь регулируется лишь половина периода, вторая полуволна проходит без изменения через диод VD1. Принцип работы аналогичен.
Симисторный регулятор без диодного моста позволяет управлять двумя полуволнами.
По принципу действия почти аналогична предыдущим, но построена на симисторе с её помощью регулируются уже обе полуволны. Отличия заключаются в том, что здесь импульс управления подаётся с помощью двунаправленного динистора DB3, после того как конденсатор зарядится до нужного напряжения, обычно это 28-36 Вольт. Скорость зарядки также регулируется переменным резистором или потенциометром. Такая схема реализована в большинстве бытовых диммеров.
Такие схемы регулировки напряжения называется СИФУ – система импульсного фазового управления.
На рисунке выше изображен вариант управления симистором с помощью микроконтроллера, на примере популярной платформы Arduino. Симисторный драйвер состоит из оптосимистора и светодиода. Так как в выходной цепи драйвера установлен оптосимистор на управляющий электрод всегда подаётся напряжение нужной полярности, но здесь есть некоторые нюансы.
Дело в том, что для регулировки напряжения с помощью симистора или тиристора нужно подавать управляющий сигнал в определенный момент времени, так чтобы срез фазы происходил до нужной величины. Если наугад стрелять управляющими импульсами – схема работать конечно будет, но регулировок добиться не выйдет, поэтому нужно определять момент перехода полуволны через ноль.
Так как для нас не имеет значения полярность полуволны в настоящий момент времени – достаточно просто отслеживать момент перехода через ноль. Такой узел в схеме называют детектор нуля или нуль-детектор, а в англоязычных источниках «zero crossing detector circuit» или ZCD. Вариант такой схемы с детектором перехода через ноль на транзисторной оптопаре выглядит следующим образом:
Оптодрайверов для управления симисторами есть множество, типовые – это линейка MOC304x, MOC305x, MOC306X, произведенные компанией Motorola и другими. Более того – эти драйверы обеспечивают гальваническую развязку, что убережет ваш микроконтроллер в случае пробоя полупроводникового ключа, что вполне возможно и вероятно. Также это повысит безопасность работы с цепями управления, полностью разделив цепь на «силовую» и «оперативную».
Заключение
Мы рассказали базовые сведения о тиристорах и симисторах, а также управлении ими в цепях с «переменкой». Стоит отметить, что мы не затрагивали тему запираемых тиристоров, если вас интересует этот вопрос – пишите комментарии и мы рассмотрим их подробнее. Также не были рассмотрены нюансы использования и управления тиристорами в силовых индуктивных цепях. Для управления «постоянкой» лучше использовать транзисторы, поскольку в этом случае вы решаете, когда ключ откроется, а когда он закроется, повинуясь управляющему сигналу…
Есть необходимость с помощью реле включать электроклапан для подачи воды от стиральной машинки работающий на переменке 220В, и есть вот такая готовая схема релле. как в неё поставить вместо КУ202 симистор типа ВТ131-ВТ136? Нужно схемное решение.
Просто так, без серьёзного изменения схемы поменять не получится. Для более лёгкого выхода из положения проще поставить оптосимистор или оптодинистор, или использовать реле. Проблема в том, что вся схема завязана на тиристор и активную нагрузку, лампочку. Или Д
В замене нет необходимости, ибо показанная схема коммутирует переменку 220В.
sergey_sav написал :
В замене нет необходимости, ибо показанная схема коммутирует переменку 220В.
Обясни, каким макаром? на входе стоит мост. А при подключении электроклапана он дребезжит как диммер.
Medtech написал :
Просто так, без серьёзного изменения схемы поменять не получится. Для более лёгкого выхода из положения проще поставить оптосимистор или оптодинистор, или использовать реле. Проблема в том, что вся схема завязана на тиристор и активную нагрузку, лампочку. Или Д
Огромное спасибо за ссылочку! Всё нашёл и нормально расписано.
sergey_sav , Не, оно выпрямленное пульсирующее после моста на лампочку дает, ей-то безразлично.
Существенный недостаток тиристоров заключается в том, что это однополупериодные элементы, соответственно, в цепях переменного тока они работают с половинной мощностью. Избавиться от этого недостатка можно используя схему встречно-параллельного включения двух однотипных устройств или установив симистор. Давайте разберемся, что представляет собой этот полупроводниковый элемент, принцип его функционирования, особенности, а также сферу применения и способы проверки.
Что такое симистор?
Это один из видов тиристоров, отличающийся от базового типа большим числом p-n переходов, и как следствие этого, принципом работы (он будет описан ниже). Характерно, что в элементной базе некоторых стран данный тип считается самостоятельным полупроводниковым устройством. Эта незначительная путаница возникла вследствие регистрации двух патентов, на одно и то же изобретение.
Описание принципа работы и устройства
Основное отличие этих элементов от тиристоров заключается в двунаправленной проводимости электротока. По сути это два тринистора с общим управлением, включенных встречно-параллельно (см. А на рис. 1) .
Рис. 1. Схема на двух тиристорах, как эквивалент симистора, и его условно графическое обозначение
Это и дало название полупроводниковому прибору, как производную от словосочетания «симметричные тиристоры» и отразилось на его УГО. Обратим внимание на обозначения выводов, поскольку ток может проводиться в оба направления, обозначение силовых выводов как Анод и Катод не имеет смысла, потому их принято обозначать, как «Т1» и «Т2» (возможны варианты ТЕ1 и ТЕ2 или А1 и А2). Управляющий электрод, как правило, обозначается «G» (от английского gate).
Теперь рассмотрим структуру полупроводника (см. рис. 2.) Как видно из схемы, в устройстве имеется пять переходов, что позволяет организовать две структуры: р1-n2-p2-n3 и р2-n2-p1-n1, которые, по сути, являются двумя встречными тринисторами, подключенными параллельно.
Рис. 2. Структурная схема симистора
Когда на силовом выводе Т1 образуется отрицательная полярность, начинается проявление тринисторного эффекта в р2-n2-p1-n1, а при ее смене – р1-n2-p2-n3.
Заканчивая раздел о принципе работы приведем ВАХ и основные характеристики прибора.
ВАХ симистора
Обозначение:
- А – закрытое состояние.
- В – открытое состояние.
- UDRM (UПР) – максимально допустимый уровень напряжения при прямом включении.
- URRM (UОБ) – максимальный уровень обратного напряжения.
- IDRM (IПР) – допустимый уровень тока прямого включения
- IRRM (IОБ) – допустимый уровень тока обратного включения.
- IН (IУД) – значения тока удержания.
Особенности
Чтобы иметь полное представление о симметричных тринисторах, необходимо рассказать про их сильные и слабые стороны. К первым можно отнести следующие факторы:
- относительно невысокая стоимость приборов;
- длительный срок эксплуатации;
- отсутствие механики (то есть подвижных контактов, которые являются источниками помех).
В число недостатков приборов входят следующие особенности:
- Необходимость отвода тепла, примерно из расчета 1-1,5 Вт на 1 А, например, при токе 15 А величина мощности рассеивания будет около 10-22 Вт, что потребует соответствующего радиатора. Для удобства крепления к нему у мощных устройств один из выводов имеет резьбу под гайку.
Симистор с креплением под радиатор
- Устройства подвержены влиянию переходных процессов, шумов и помех;
- Не поддерживаются высокие частоты переключения.
По последним двум пунктам необходимо дать небольшое пояснение. В случае высокой скорости коммутации велика вероятность самопроизвольной активации устройства. Помеха в виде броска напряжения также может привести к этому результату. В качестве защиты от помех рекомендуется шунтировать прибор RC цепью.
RC-цепочка для защиты симистора от помех
Помимо этого рекомендуется минимизировать длину проводов ведущих к управляемому выводу, или в качестве альтернативы использовать экранированные проводники. Также практикуется установка шунтирующего резистора между выводом T1 (TE1 или A1) и управляющим электродом.
Применение
Этот тип полупроводниковых элементов первоначально предназначался для применения в производственной сфере, например, для управления электродвигателями станков или других устройств, где требуется плавная регулировка тока. Впоследствии, когда техническая база позволила существенно уменьшить размеры полупроводников, сфера применения симметричных тринисторов существенно расширилась. Сегодня эти устройства используются не только в промышленном оборудовании, а и во многих бытовых приборах, например:
- зарядные устройства для автомобильных АКБ;
- бытовое компрессорное оборудования;
- различные виды электронагревательных устройств, начиная от электродуховок и заканчивая микроволновками;
- ручные электрические инструменты (шуроповерт, перфоратор и т.д.).
И это далеко не полный перечень.
Одно время были популярны простые электронные устройства, позволяющие плавно регулировать уровень освещения. К сожалению, диммеры на симметричных тринисторах не могут управлять энергосберегающими и светодиодными лампами, поэтому эти приборы сейчас не актуальны.
Как проверить работоспособность симистора?
В сети можно найти несколько способ, где описан процесс проверки при помощи мультиметра, те, кто описывал их, судя по всему, сами не пробовали ни один из вариантов. Чтобы не вводить в заблуждение, следует сразу заметить, что выполнить тестирование мультиметром не удастся, поскольку не хватит тока для открытия симметричного тринистора. Поэтому, у нас остается два варианта:
- Использовать стрелочный омметр или тестер (их силы тока будет достаточно для срабатывания).
- Собрать специальную схему.
Алгоритм проверки омметром:
- Подключаем щупы прибора к выводам T1 и T2 (A1 и A2).
- Устанавливаем кратность на омметре х1.
- Проводим измерение, положительным результатом будет бесконечное сопротивление, в противном случае деталь «пробита» и от нее можно избавиться.
- Продолжаем тестирование, для этого кратковременно соединяем выводы T2 и G (управляющий). Сопротивление должно упасть примерно до 20-80 Ом.
- Меняем полярность и повторяем тест с пункта 3 по 4.
Если в ходе проверки результат будет таким же, как описано в алгоритме, то с большой вероятностью можно констатировать, что устройство работоспособное.
Заметим, что проверяемую деталь не обязательно демонтировать, достаточно только отключить управляющий вывод (естественно, обесточив предварительно оборудование, где установлена деталь, вызывающая сомнение).
Необходимо заметить, что данным способом не всегда удается достоверно проверку, за исключением тестирования на «пробой», поэтому перейдем ко второму варианту и предложим две схемы для тестирования симметричных тринисторов.
Схему с лампочкой и батарейкой мы приводить не будем в виду того, что таких схем достаточно в сети, если вам интересен этот вариант, можете посмотреть его в публикации о тестировании тринисторов. Приведем пример более действенного устройства.
Схема простого тестера для симисторов
Обозначения:
- Резистор R1 – 51 Ом.
- Конденсаторы C1 и С2 – 1000 мкФ х 16 В.
- Диоды – 1N4007 или аналог, допускается установка диодного моста, например КЦ405.
- Лампочка HL – 12 В, 0,5А.
Можно использовать любой трансформатор с двумя независимыми вторичными обмотками на 12 Вольт.
Алгоритм проверки:
- Устанавливаем переключатели в исходное положение (соответствующее схеме).
- Производим нажатие на SB1, тестируемое устройство открывается, о чем сигнализирует лампочка.
- Жмем SB2, лампа гаснет (устройство закрылось).
- Меняем режим переключателя SA1 и повторяем нажатие на SB1, лампа снова должна зажечься.
- Производим переключение SA2, нажимаем SB1, затем снова меня ем положение SA2 и повторно жмем SB1. Индикатор включится, когда на затвор попадет минус.
Теперь рассмотрим еще одну схему, только универсальную, но также не особо сложную.
Схема для проверки тиристоров и симисторов
Обозначения:
- Резисторы: R1, R2 и R4 – 470 Ом; R3 и R5 – 1 кОм.
- Емкости: С1 и С2 – 100 мкФ х 10 В.
- Диоды: VD1, VD2, VD5 и VD6 – 2N4148; VD2 и VD3 – АЛ307.
В качестве источника питания используется батарейка на 9V, по типу Кроны.
Тестирование тринисторов производится следующим образом:
- Переключатель S3, переводится в положении, как продемонстрировано на схеме (см. рис. 6).
- Кратковременно производим нажатие на кнопку S2, тестируемый элемент откроется, о чем просигнализирует светодиод VD
- Меняем полярность, устанавливая переключатель S3 в среднее положение (отключается питание и гаснет светодиод), потом в нижнее.
- Кратковременно жмем S2, светодиоды не должны загораться.
Если результат будет соответствовать вышеописанному, значит с тестируемым элементом все в порядке.
Теперь рассмотрим, как проверить с помощью собранной схемы симметричные тринисторы:
- Выполняем пункты 1-4.
- Нажимаем кнопку S1- загорается светодиод VD
То есть, при нажатии кнопок S1 или S2 будут загораться светодиоды VD1 или VD4, в зависимости от установленной полярности (положения переключателя S3).
Схема управления мощностью паяльника
В завершении приведем простую схему, позволяющую управлять мощностью паяльника.
Простой регулятор мощности для паяльника
Обозначения:
- Резисторы: R1 – 100 Ом, R2 – 3,3 кОм, R3 – 20 кОм, R4 – 1 Мом.
- Емкости: С1 – 0,1 мкФ х 400В, С2 и С3 – 0,05 мкФ.
- Симметричный тринистор BTA41-600.
Приведенная схема настолько простая, что не требует настройки.
Теперь рассмотрим более изящный вариант управления мощностью паяльника.
Схема управления мощностью на базе фазового регулятора
Обозначения:
- Резисторы: R1 – 680 Ом, R2 – 1,4 кОм, R3 – 1,2 кОм, R4 и R5 – 20 кОм (сдвоенное переменное сопротивление).
- Емкости: С1 и С2 – 1 мкФ х 16 В.
- Симметричный тринистор: VS1 – ВТ136.
- Микросхема фазового регулятора DA1 – KP1182 ПМ1.
Настройка схемы сводится к подбору следующих сопротивлений:
- R2 – с его помощью устанавливаем необходимую для работы минимальную температуру паяльника.
- R3 – номинал резистора позволяет задать температуру паяльника, когда он находится на подставке (срабатывает переключатель SA1),
Тиристор. Семистор. Силовые компоненты копиров.
Тиристор. Семистор. Силовые компоненты копиров.
К силовым полупроводниковым приборам относятся управляемые приборы, используемые в различных силовых устройствах: электроприводе, источниках питания, мощных преобразовательных установках и др. Для снижения потерь эти приборы в основном работают в ключевом режиме. Основные требования, предъявляемые к силовым приборам, сводятся к следующим:
— малые потери при коммутации;
— большая скорость переключения из одного состояния в другое;
— малое потребление по цепи управления;
— большой коммутируемый ток и высокое рабочее напряжение.
Силовая электроника непрерывно развивается, и силовые приборы постоянно совершенствуются. Разработаны и выпускаются приборы на токи до 1000 А, и рабочее напряжение свыше 6кВ. Быстродействие силовых приборов таково, что они могут работать на частотах до 1 МГц. Значительно снижена мощность управления силовыми ключами. Разработаны и выпускаются мощные биполярные и униполярные транзисторы. Специально для целей силовой электроники разработаны и выпускаются мощные четырехслойные приборы — тиристоры и симисторы.
Тиристор.
В тиристоре реализован второй способ включения четырехслойной структуры. Для этого в нем имеется вывод от одной из баз эквивалентных транзисторов Тх или Г2. Если подать в одну из этих баз ток управления, то коэффициент передачи соответствующего транзистора увеличится и произойдет включение тиристора.
Рис. 1. Вольт-амперные характеристики тиристора
В зависимости от расположения управляющего электрода (УЭ) тиристоры делятся на тиристоры с катодным управлением и тиристоры с анодным управлением (рис. 1). Вольт-амперная характеристика тиристора приведена на рис. 1. Она отличается от характеристики динистора тем, что напряжение включения регулируется изменением тока в цепи управляющего электрода. При увеличении тока управления снижается напряжение включения. Таким образом, тиристор эквивалентен динистору с управляемым напряжением включения.
После включения управляющий электрод теряет управляющие свойства и, следовательно, с его помощью выключить тиристор нельзя. Основные схемы выключения тиристора такие же, как и для динистора.
Как динисторы, так и тиристоры подвержены самопроизвольному включению при быстром изменении напряжения на аноде. Это явление получило название «эффекта dU/dt». Оно связано с зарядом емкости перехода Сп при быстром изменении напряжения на аноде тиристора (или динистора): ic2 = C2dU/dt. Даже при небольшом напряжении на аноде тиристор может включиться при большой скорости его изменения.
Условное обозначение динисторов и тиристоров содержит информацию о материале полупроводника (буква К), обозначении типа прибора: (динистор — буква Н, тиристор — буква У), классе по мощности (1 — ток анода <0,ЗА, 2 — ток анода >0,ЗА) и порядковом номере разработки. Например, динистор КН102— кремниевый, малой мощности; тиристор КУ202 —: кремниевый, большой мощности.
К основным параметрам динисторов и тиристоров относятся:
— допустимое обратное напряжение Uобр;
— напряжение в открытом состоянии Uпр при заданном прямом токе;
— допустимый прямой ток Iпр;
— времена включения tвкл и выключения tвыкл.
При включении тиристора током управления после подачи импульса тока Iytв управляющий электрод проходит некоторое время, необходимое для включения тиристора. Кривые мгновенных значений токов и напряжений в тиристоре при его включении на резистивную нагрузку приведены на рис. 2. Процесс нарастания тока в тиристоре начинается спустя некоторое время задержки tЗД, которое зависит от амплитуды импульса тока управления Iyt. При достаточно большом токе управления время задержки достигает долей микросекунды (от О,1 до 1…2 мкс).
Рис. 2. Переходные процессы при включении тиристора
Затем происходит нарастание тока через прибор, которое обычно называют временем лавинного нарастания. Это время существенно зависит от начального прямого напряжения Unp0на тиристоре и прямого тока Iпр через включенный тиристор. Включение тиристора обычно осуществляется импульсом тока управления.
Для
надежного включения тиристора необходимо, чтобы параметры импульса тока
управления: его амплитуда и длительность и, скорость нарастания dl/dt отвечали
определенным требованиям, которые обеспечивают включение тиристора в
заданных условиях. Длительность импульса тока управления должна
быть такой, чтобы к моменту его окончания анодный ток тиристора был больше тока
удержания I аУД.
Если тиристор выключается приложением
обратного напряжения Uобр,
то процесс выключения можно разделить на две стадии:
— время восстановления обратного сопротивления Iоб.в
— время выключения tвых.
После окончания времени восстановления tоб.в - ток в тиристоре достигает нулевого значения, однако он не выдерживает приложения прямого напряжения. Только спустя время tвых к тиристору можно повторно прикладывать прямое напряжение Uпр0.
Потери в тиристоре состоят из потерь при протекании прямого тока, потерь при протекании обратного тока, коммутационных потерь и потерь в цепи управления. Потери при протекании прямого и обратного токов рассчитываются так же, как в диодах. Коммутационные потери и потери в цепи управления зависят от способа включения и выключения тиристора.
Симистор.
Симистор — это симметричный тиристор, который предназначен для коммутации в цепях переменного тока. Он может использоваться для создания реверсивных выпрямителей или регуляторов переменного тока. Структура симметричного тиристора приведена на рис. 2, а, а его схематическое обозначение на рис. 2,б. Полупроводниковая структура симистора содержит пять слоев полупроводников с различным типом проводимостей и имеет более сложную конфигурацию по сравнению с тиристором. Вольт-амперная характеристика симистора приведена на рис. 3.
Как следует из вольт-амперной характеристики симистора, прибор включается в любом направлении при подаче на управляющий электрод УЭ положительного импульса управления. Требования к импульсу управления такие же, как и для тиристора. Основные характеристики симистора и система его обозначений такие же, как и для тиристора. Симистор можно заменить двумя встречно-параллельно включенными тиристорами с общим электродом управления. Так, например, симистор КУ208Г может коммутировать переменный ток до 10 А при напряжении до 400 В. Отпирающий ток в цепи управления не превышает 0,2 А, а время включения — не более 10 мкс.
Рис. 2. Структура симметричного тиристора (а) и его схематическое изображение (б)
Рис. 3. Вольт-амперная характеристика симистора
Симистор. Принцип работы, параметры и схематические обозначения
Простейший полупроводниковый диод имеет один переход (p-n) и два слоя.
Содержание
Симистор
Если проанализировать путь развития полупроводниковой электроники, то почти сразу становится ясно, что все полупроводниковые приборы формируются на переходах или слоях (n-p, p-n).
Простейший полупроводниковый диод имеет один переход (p-n) и два слоя.
Биполярный транзистор имеет два перехода и три слоя (n-p-n, p-n-p). Что произойдет, если мы добавим еще один слой?
Затем мы получаем четырехслойный полупроводниковый прибор, который называется тиристор. Два тиристора, соединенные в противоположных направлениях, образуют симистор, или симметричный тиристор.
В английской технической литературе вы найдете название TRIACTRIAC – триод для переменного тока).
Именно так симистор изображается на схемах.
Симистор имеет три электрода (вывода). Один из них – управляющий электрод. Он обозначается буквой G (от слова ворота). Два других – питающие электроды (T1 и T2). На схемах они также могут обозначаться буквой A (A1 и A2).
А это эквивалентная схема симистора, состоящего из двух тиристоров.
Обратите внимание, что симистор управляется несколько иначе, чем эквивалентная тиристорная схема.
Симистор – довольно редкое явление в семействе полупроводниковых приборов. По той простой причине, что он был изобретен и запатентован в СССР, а не в США или Европе. К сожалению, чаще бывает наоборот.
Как работает симистор?
В то время как тиристор имеет определенные анод и катод, электроды симистора не могут быть описаны таким образом, поскольку каждый электрод является одновременно анодом и катодом. Поэтому, в отличие от тиристора, который проводит ток только в одном направлениисимистор способен проводит ток в обоих направлениях. Поэтому симистор идеально подходит для сетей переменного тока.
Очень простая схема, описывающая принцип работы и применение симистора, может быть электронным регулятором мощности. В качестве нагрузки можно использовать что угодно: лампочку, паяльник или электрический вентилятор.
Симисторный регулятор
Когда устройство подключено к сети, на один из электродов симистора подается переменное напряжение. Отрицательное управляющее напряжение подается с диодного моста на управляющий электрод. Когда порог включения превышен, симистор открывается и ток течет в нагрузку. Когда напряжение на входе симистора изменит полярность, симистор закроется. Затем этот процесс повторяется.
Чем выше уровень управляющего напряжения, тем быстрее включается симистор и тем больше длительность импульса на нагрузке. Если управляющее напряжение уменьшается, длительность импульса на нагрузке будет короче. После симистора напряжение имеет пилообразную форму с регулируемой длительностью импульса. В этом случае, изменяя управляющее напряжение, мы можем регулировать яркость электрической лампочки или температуру наконечника паяльника.
Симистор управляется как отрицательным, так и положительным током. В зависимости от полярности управляющего напряжения рассматриваются четыре так называемых сектора или режима работы. Но этот материал достаточно сложен для одной статьи.
Если рассматривать симистор как электронный переключатель или реле, то его преимущества неоспоримы:
По сравнению с электромеханическими устройствами (электромагнитными и герконовыми реле) оно характеризуется длительным сроком службы.
Нет контактов и, следовательно, нет искрения или дребезга.
Недостатками являются:
Симистор очень чувствителен к перегреву и установлен на теплоотводе.
Не работает на высоких частотах, потому что просто не успевает перейти из открытого состояния в закрытое.
Он реагирует на внешние электромагнитные помехи, которые вызывают ложные срабатывания.
Для защиты от ложного срабатывания между клеммами питания симистора подключена RC-цепь. Значение резистора R1 50-470 Ом, размер конденсатора C1 0,01 – 0,1 мкф. В некоторых случаях эти значения определяются экспериментально.
Основные параметры симистора.
Основные параметры удобно описывать на примере популярного бытового симистора KU208G. Разработанный и изготовленный довольно давно, он до сих пор пользуется интересом у любителей делать что-то своими руками. Вот его основные параметры.
Максимальное обратное напряжение составляет 400 В. Это означает, что он прекрасно справляется с нагрузкой от сети 220 В и при этом имеет большой запас мощности.
В импульсном режиме напряжение точно такое же.
Максимальный ток в разомкнутом состоянии составляет 5А.
Максимальный ток в импульсном режиме составляет 10 А.
Наименьший постоянный ток, необходимый для открытия симистора, составляет 300 мА.
Наименьший импульсный ток составляет 160 мА.
Напряжение открытия при токе 300 мА составляет 2,5 В.
Напряжение открытия при 160 мА – 5 В.
Время – 10 мкс.
Время выключения – 150 мкс.
Как мы видим, для открытия симистора необходима комбинация тока и напряжения. Больше ток, меньше напряжение и наоборот. Обратите внимание на большую разницу между временем включения и выключения (10 мкс. против 150 мкс.).
Оптосимистор.
Современным и перспективным вариантом симистора является оптосимистор. Название говорит само за себя. Симистор оснащен светодиодом вместо управляющего электрода и управляется путем изменения напряжения на светодиоде. На рисунке показан внешний вид оптосимистора MOC3023 и его внутренняя конструкция.
MOC3023 Оптосимистор
Проектирование оптосимисторов
Как вы можете видеть, внутри корпуса установлен светодиод и симистор, который управляется излучением светодиода. Контакты с маркировкой N/C и NC не используются и не подключены к элементам цепи. NC – обозначает Nот Connect, что в переводе с английского означает “не подключен”.
Самое ценное в оптосимисторе – это полная гальваническая развязка между цепью управления и цепью питания. Это повышает электробезопасность и надежность схемы.
Рисунок 1: Схема подключения симистора (2 тиристора) и графическое представление
Обзор
Симистор – это тиристор с большим количеством типов p-n-переходов. Он подходит для использования в цепях переменного тока для электронного управления. Для чайников в этой области следует объяснить его структуру, функции и области применения, чтобы понять, как работают симисторы.
Ключевая информация
Ключи – это устройства, которые используются для переключения или переключения в электрических цепях. Существует три типа, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Клавиши классифицируются в зависимости от типа переключения:
- Механические.
- Электромеханическая.
- Электронные.
Механические ключи включают выключатели и автоматические выключатели. Они используются для создания одного или нескольких наборов контактов, которые должны переключаться вручную. Реле (контакторы) – это электромеханические переключатели. Электромагнитное реле состоит из магнита, который представляет собой катушку с подвижным сердечником. Когда на катушку подается напряжение, она притягивает сердечник с помощью группы контактов: один контакт замыкается, а другой размыкается.
Преимущества использования электромеханических переключателей включают: отсутствие падения напряжения или потери мощности через контакты, а также изоляцию нагрузки и цепей переключения. У этого типа ключей есть недостатки:
- Количество переключений ограничено, так как контакты изнашиваются.
- При размыкании контактов возникает электрическая дуга, которая приводит к разрушению контактов (электрическая эрозия). Не может использоваться во взрывоопасных зонах.
- Очень медленное время отклика.
В основе электронных переключателей лежат различные полупроводниковые элементы: транзисторы, управляемые диоды (тиристоры) и симметричные управляемые диоды (симисторы). Простейший электронный ключ – это биполярный транзистор с коллектором, эмиттером и базой, состоящей из 2 p-n-переходов. По структуре они бывают двух типов: n-p-n и p-n-p.
Поскольку транзистор состоит из двух p-n-переходов, существует 4 режима работы в зависимости от того, в каком состоянии они находятся: активный, обратный, насыщение и отсечка. В активном режиме коллекторный переход открыт, а в обратном режиме открыт эмиттерный переход. Когда два транзистора открыты, транзистор находится в режиме насыщения. Если оба разъема замкнуты, устройство будет работать в режиме отключения.
Транзистору требуется только 2 состояния для работы. Режим отсечки возникает при отсутствии тока базы, поэтому ток коллектора равен 0. Если на базу подается достаточный ток, полупроводниковый прибор будет работать в режиме насыщения, то есть в открытом состоянии.
Если рассматривать полевые транзисторы, то можно изменять их проводимость, варьируя величину напряжения на затворе, который выступает в качестве управляющего электрода. Управляя его работой путем воздействия на ворота, можно получить два состояния: открытое и закрытое. Ключи полевых транзисторов работают быстрее, чем ключи биполярных транзисторов.
Электронные переключатели на основе тиристоров обладают определенными характеристиками. Тиристор – это полупроводниковый радиочастотный элемент с p-n-p-n или n-p-n-p переходами, имеющий 3 или иногда 4 вывода. Он состоит из p-слоя (катода), n-слоя (анода) и управляющего электрода (базы). Его можно заменить двумя транзисторами с разной структурой. Он представляет собой 2 транзисторных переключателя, подключенных в противоположных направлениях. База одного транзистора соединена с коллектором другого.
При подаче тока на базу управляемый диод открывается и остается в этом состоянии до тех пор, пока ток не уменьшится до нуля. Когда ток базы высок, тиристор представляет собой простой полупроводниковый диод, проводящий ток в одном направлении.
Он может работать в цепях переменного тока, но только на половинной мощности. Для этого необходимо использовать симистор.
Принцип работы симистора
Основное различие между симистором и тиристором заключается в двунаправленной проводимости. Симистор можно заменить двумя тиристорами, которые на рисунке 1 соединены встречно. Здесь показаны графические символы симисторов в электрических схемах. В некоторой литературе вы также можете найти другие названиясимистор и симметрично управляемый диод.
Рисунок 1: Симистор (электрическая схема из 2 тиристоров) и его графическое обозначение
Существует простой пример, который позволит даже “чайникам” понять, как работает симистор. Дверь отеля может открываться в двух направлениях, и два человека могут входить и выходить одновременно. Этот простой пример показывает, что симистор может пропускать ток в обоих направлениях (вперед и назад), поскольку он состоит из 5 p-n-переходов. Его работа контролируется базой.
Слои симистора из полупроводника похожи на переход транзистора, но имеют 3 дополнительные области n-типа. Четвертый слой находится рядом с катодом и разделен, потому что анод и катод выполняют определенные функции, когда течет ток, и меняются местами, когда ток течет в противоположном направлении. Пятый слой находится около основания.
Когда сигнал подается на управляющий вывод, симметричный управляющий диод открывается, поскольку его анод имеет положительный потенциал. В этом случае ток будет протекать через верхний тиристор. При изменении полярности ток будет протекать через нижний тиристор (рис. 1). На это указывает вольт-амперная характеристика (ВАХ), показанная на рисунке 2. Она состоит из двух кривых, повернутых на 180 градусов.
Рисунок 2: I-V кривая симистора
Буква “А” обозначает закрытое состояние, а “В” – открытое. Urrm и Udrm – допустимые значения прямого и обратного напряжений. Idrm и Irrm – прямой и обратный токи.
Типы и применение
Поскольку симистор является разновидностью тиристора, их основное отличие заключается в параметрах управляющего электрода (базы). Кроме того, Они также классифицируются по другим признакам:
- Дизайн.
- Величина тока, при котором возникает перегрузка.
- Базовые характеристики.
- Значения прямого и обратного токов.
- Величины переменного и обратного напряжения.
- Тип электрической нагрузки. Это энергетические нагрузки и нормальные нагрузки.
- Параметр, определяющий величину тока, необходимого для открытия ворот.
- Отношение dv/dt, которое представляет собой скорость, с которой происходит переключение.
- Производитель.
- Мощность.
Благодаря способности пропускать ток в двух направлениях, они используются в цепях переменного тока, поскольку тиристоры не могут работать на полную мощность. Симметричные тиристоры В таких приложениях обычно используются тиристоры:
- Диммирующие устройства или диммеры.
- Регуляторы скорости для различных инструментов (лобзики, шуруповерты и т.д.).
- Электронный контроль температуры для индукционных варочных панелей.
- Охлаждающее оборудование для двигателей с плавным пуском.
- Бытовая техника.
- Промышленность для освещения, плавного пуска машин и машинных приводов.
Преимуществами симисторов являются их низкая стоимость, надежность, отсутствие генерации помех (отсутствие механических контактов) и длительный срок службы. Основными недостатками являются необходимость в дополнительных теплоотводах, невозможность использования на высоких частотах и влияние различных видов помех и шумов.
Для подавления помех между катодом и анодом симистора необходимо параллельно подключить ряд конденсаторов и резисторов от 0,02 до 0,3 мкФ и от 45 до 500 Ом соответственно. Для использования в любой схеме или устройстве необходимо знать основные технические характеристики, поскольку знание этой информации поможет избежать многих трудностей начинающему радиолюбителю.
Полярность напряжения открытия должна быть либо отрицательной для обеих полярностей напряжения на условном аноде, либо совпадать с полярностью напряжения “анода” (т.е. быть положительной при положительном полуволновом потоке и отрицательной при отрицательном полуволновом потоке).
Симистор. Описание, принцип работы, свойства и характеристики.
Что ж, на предыдущей странице мы подробно обсудили свойства и характеристики полупроводникового прибора под названием тиристор, пренебрежительно назвали его “довольно архаичным”, настало время представить разумную альтернативу.
Симистор заменил тиристор в качестве рабочей лошадки, практически полностью заменив его в электрических цепях переменного тока.
История симистора также не нова и восходит к 1960-м годам, когда он был изобретен и запатентован в СССР группой коллег из Мордовского института радиотехники.
Итак:
Симистор, он же симметричный триодный тиристор, – это полупроводниковый прибор, который является разновидностью тиристора, но в отличие от него способен пропускать ток в двух направлениях и используется для переключения нагрузки в цепях переменного тока.
На рис.1 слева направо показана топологическая структура симистора, затем обычная, но очень условная эквивалентная схема, выполненная с использованием двух тиристоров, и, наконец, изображение симистора в электрических схемах.
MT1 и MT2 – это провода питания, которые могут быть обозначены как T1&T2; TE1&TE2; A1&A2; катод&анод. Контрольный электрод обычно обозначается латинской буквой G или русской U.
Глядя на эквивалентную схему, может возникнуть иллюзия, что симистор – это компонент, полностью симметричный относительно горизонтальной оси, что позволяет ему свободно вращаться вокруг управляющего электрода. Это неправда.
Так же, как и тиристор, управляющий электрод симистора должен быть подключен относительно опорного катода (MT1, T1, TE1, A1).
Иногда производитель может указывать номер 1 как вывод “анод”, а номер 2 как вывод “катод”, поэтому всегда следуйте обозначениям, приведенным в технических характеристиках устройства.
Полярность напряжения открытия должна быть либо отрицательной для обеих полярностей условного анодного напряжения, либо совпадать с полярностью “анодного” напряжения (т.е. быть положительной при прохождении положительной полуволны и отрицательной при прохождении отрицательной полуволны).
Приведем вольт-амперные характеристики тиристора и схемы, реализующей простейший способ управления симисторами – подачу на управляющий электрод прибора постоянного тока величины, необходимой для его включения (рис.2).
Рис.2
Большим преимуществом симистора по сравнению с тиристором является возможность работы в стандартном режиме с полупериодами сетевого напряжения разной полярности. Вольт-амперная характеристика симметрична, нет необходимости использовать выпрямительный мост, схема проще, но самое главное – элемент (выпрямитель), на котором рассеивается около 50% мощности холостого хода, выключен.
Рассмотрим работу симистора с отрицательной полярностью на его управляющем входе (рис.2, справа), поскольку мы помним, что эта полярность напряжения открытия универсальна как для положительных, так и для отрицательных полупериодов сетевого напряжения. Фактически, он точно такой же, как и тиристор, описанный на предыдущей странице.
Давайте рассмотрим, чему мы научились.
1 Сначала мы рассмотрим случай, когда управляющий электрод симистора выключен (S1 на схеме разомкнут, Iu на TLC равен 0). Нет тока через нагрузку (раздел III по CVC), симистор закрыт, и чтобы открыть его, нужно поднять напряжение на “аноде” симистора так, чтобы произошел лавинный пробой p-n полупроводника.
Оговоримся: мы не можем зафиксировать этот процесс, так как это напряжение составляет несколько сотен вольт и обычно превышает значение амплитуды сетевого напряжения.
Тем не менее, при достижении этого уровня напряжения (точка II на VAC), симистор открывается, падение напряжения между питающими проводами падает до единиц вольт, нагрузка подключается к сети – начинается режим открытого симистора (точка I на VAC).
Чтобы закрыть симистор, ток, протекающий через нагрузку (или напряжение “анода”), должен уменьшиться ниже тока удержания.
(2) Чтобы уменьшить величину напряжения включения симистора, замкните S1 и тем самым подайте на управляющий электрод ток, определяемый величиной переменного резистора R1. Чем больше ток Iu, тем меньше анодное напряжение, симистор переходит в состояние проводимости.
А при определенном значении тока управляющего электрода, называемом током выпрямителя (не показанном на ЦВК), на характеристике вообще не будет горба, и напряжение открытия симистора будет ничтожно малым, измеряемым в единицах вольт.
Точно так же, как и в предыдущем пункте, чтобы закрыть симистор, ток, протекающий через нагрузку (или напряжение на “аноде”), должен уменьшиться ниже тока удержания.
Другими словами, он точно такой же, как и тиристор. Чтобы открыть симистор, подайте на управляющий электрод устройства постоянный ток величины, необходимой для его включения; чтобы закрыть его, уменьшите ток, протекающий через нагрузку (или напряжение на “аноде”), ниже значения тока удержания.
Это означает, что в нашем случае, показанном на рис. 2, симистор будет открываться при замыкании S1 всякий раз, когда напряжение “анода” превысит определенное значение, зависящее от номинала R1, и будет закрываться с каждым полупериодом сетевого напряжения по мере приближения его уровня к нулю.
Описанный выше способ управления симистором путем подачи постоянного напряжения на управляющий электрод имеет существенный недостаток – он требует достаточно большого тока (и соответственно мощного) управляющего сигнала (по паспорту – до 250мА для КУ208). Поэтому в большинстве случаев для управления симисторами используется импульсный метод или метод, при котором открытый симистор шунтирует цепь управления, предотвращая бесполезное рассеивание мощности элементами схемы.
В качестве примера рассмотрим простую, но отлично работающую схему симистора, позволяющую управлять нагрузкой до 2000 Вт.
Как видите, помимо симистора VS2, есть еще малопонятный элемент VS1 – диод. Для интересующихся хочу отметить, что принцип работы, свойства и характеристики устройств этого типа подробно рассмотрены на странице по ссылке.
Как все это работает?
В начале положительного полуцикла симистор закрыт. При повышении сетевого напряжения конденсатор C1 заряжается последовательно соединенными резисторами R1 и R2. Увеличение напряжения на конденсаторе C1 задерживается (сдвиг фазы) по отношению к напряжению сети на величину, которая зависит от общего сопротивления резисторов и величины конденсатора C1. Чем больше значение резисторов и конденсатора, тем больше сдвиг фазы.
Конденсатор заряжается до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет порога срабатывания диода (около 35 В). Как только диод откроется (а значит, откроется и симистор), через нагрузку потечет ток, который определяется суммарным открытым сопротивлением симистора и нагрузки.
Это гарантирует, что симистор будет оставаться открытым до конца полуцикла, т.е. пока полуволна сетевого напряжения не приблизится к нулю.
Переменный резистор R2 используется для установки времени срабатывания открытого диода и симистора, регулируя таким образом мощность, подаваемую на нагрузку.
Принцип работы такой же, когда активна отрицательная полуволна.
Графики напряжения нагрузки при различных значениях резистора показаны на рисунке 3 справа.
Чтобы избежать ложных срабатываний симисторов, вызванных переходными процессами в индуктивных нагрузках (например, в двигателях), симисторы должны иметь дополнительные элементы защиты. Обычно это RC-цепь демпфирования (snubber circuit) между питающими электродами симистора, которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (показана синим цветом на рис. 3).
В некоторых случаях, когда нагрузка явно емкостная, необходима индуктивность между силовыми электродами для ограничения скорости изменения тока при переключении.
И для полноты картины основные свойства отечественных и зарубежных симисторов.
Тип | U макс, V | I max, А | Iu отп, мА |
KU208G | 400 | 5 | |
BT 131-600 | 600 | 1 | |
BT 134-500 | 500 | 4 | |
BT 134-600 | 600 | 4 | |
BT 134-600D | 600 | 4 | |
BT 136-500E | 500 | 4 | |
BT 136-600E | 600 | 4 | |
BT 137-600E | 600 | 8 | |
BT 138-600 | 600 | 12 | |
BT 138-800 | 800 | 12 | |
BT 139-500 | 500 | 16 | |
BT 139-600 | 600 | 16 | |
BT 139-800 | 800 | 16 | |
BT 140-600 | 600 | 25 | |
BTF 140-800 | 800 | 25 | |
BT 151-650R | 650 | 12 | |
BT 151-800R | 800 | 12 | |
BT 169D | 400 | 12 | |
BTA/BTB 04-600S | 600 | 4 | |
BTA/BTB 06-600C | 600 | 6 | |
BTA/BTB 08-600B | 600 | 8 | |
BTA/BTB 08-600C | 600 | 8 | |
BTA/BTB 10-600B | 600 | 10 | |
BTA/BTB 12-600B | 600 | 12 | |
BTA/BTB 12-600C | 600 | 12 | |
БТА/БТБ 12-800Б | 800 | 12 | |
BTA/BTB 12-800C | 800 | 12 | |
BTA/BTB 16-600B | 600 | 16 | |
BTA/BTB 16-600C | 600 | 16 | |
BTA/BTB 16-600S | 600 | 16 | |
BTA/BTB 16-800B | 800 | 16 | |
BTA/BTB 16-800S | 800 | 16 | |
BTA/BTB 24-600B | 600 | 25 | |
BTA/BTB 24-600C | 600 | 25 | |
BTA/BTB 24-800B | 800 | 25 | |
BTA/BTB 25-600C | 600 | 25 | |
BTA/BTB 26-600A | 600 | 25 | |
BTA/BTB 26-600B | 600 | 25 | |
BTA/BTB 26-700B | 700 | 25 | |
BTA/BTB 26-800B | 800 | 25 | |
BTA/BTB 40-600B | 600 | 40 | |
BTA/BTB 40-800B | 800 | 40 | |
BTA/BTB 41-600B | 600 | 41 | |
BTA/BTB 41-800B | 800 | 41 | |
MAC8M | 600 | 8 | |
MAC8N | 800 | 8 | |
MAC9M | 600 | 9 | |
MAC9N | 800 | 9 | |
MAC12M | 600 | 12 | |
MAC12N | 800 | 12 | |
MAC15M | 600 | 15 | |
MAC12N | 800 | 15 |
Симисторы с обозначением BTA отличаются от других тем, что имеют изолированный корпус.
Падение напряжения на открытом симисторе составляет около 1-2 В и лишь незначительно зависит от протекающего тока.
Тиристорная защита:
Где используется и как выглядит
Симистор чаще всего используется для коммутации в цепях переменного тока (подача питания на нагрузку). Это удобно, поскольку номинал низкого напряжения можно использовать для управления источником высокого напряжения. В некоторых схемах вместо обычного электромеханического реле используется симистор. Преимущество очевидно – нет физического контакта, что делает электропитание более надежным. Второе преимущество – относительно низкая цена. И это при значительном времени работы и высокой надежности схемы.
Есть и недостатки. Эти устройства могут сильно нагреваться под нагрузкой, поэтому необходимо обеспечить адекватный отвод тепла. Силовые симисторы (обычно называемые “силовыми” симисторами) устанавливаются на теплоотводы. Другим недостатком является то, что напряжение на выходе симистора имеет пилообразную форму. Это означает, что можно подключать только те нагрузки, которые не предъявляют высоких требований к качеству электроэнергии. Если требуется синусоидальный выход, этот метод переключения не подходит.
Симистор можно заменить двумя тиристорами. Однако их нужно правильно выбрать, а схему управления придется перепроектировать – в этой версии два управляющих вывода.
Трудно отличить тиристор от симистора, глядя на них. Даже обозначение может быть похожим – с буквой “К”. Однако существуют также серии, начинающиеся с “TS”, что означает “симметричный тиристор”. С точки зрения расположения контактов, именно это отличает тиристор от симистора. Тиристор имеет анод, катод и управляющий контакт. В случае симистора названия “анод” и “катод” неприменимы, поскольку вывод может быть как катодом, так и анодом. Поэтому их обычно называют просто “питающий провод” и добавляют к ним номер. Тот, что слева – первый, тот, что справа – второй. Управляющий электрод можно назвать гейтом (от английского слова Gate, которое означает именно этот электрод).
Перед установкой осмотрите корпус устройства и радиатор на наличие царапин и зазубрин. Они не должны присутствовать. Затем поверхность протирается чистой тряпкой, обезжиривается и наносится термопаста. Затем вставьте его в резьбовое отверстие в радиаторе и зажмите шайбу. Момент затяжки должен составлять 0,55 Нм – 0,8 Нм. Это означает, что необходимо обеспечить надлежащий контакт, но при этом следует избегать чрезмерной затяжки, так как существует риск повреждения корпуса.
Симистор управляется не напряжением, а током. Чтобы открыть затвор, к нему должен быть приложен ток определенного уровня. В спецификации указан минимальный ток размыкания, и это правильное значение. Обычно ток открытия очень мал. Например, для переключения нагрузки 25 А используется управляющий сигнал силой около 2,5 мА. Однако чем выше напряжение, приложенное к затвору, тем быстрее открывается переход.
Схема напряжения питания для управления симистором
Чтобы симистор перешел в открытое состояние, между затвором и опорным катодом должно быть приложено напряжение. Условно, потому что в разное время катод является то одним выходом, то другим.
Полярность управляющего напряжения обычно должна быть отрицательной или совпадать с полярностью условного анода. Поэтому часто используется метод симисторного управления, при котором управляющий электрод подключается к условному аноду через токоограничивающий резистор и переключатель. Часто бывает удобно управлять симистором, устанавливая определенную величину тока на управляющем электроде, достаточную для его отпирания. Некоторые типы симисторов (называемые четырехполюсными) могут включаться сигналом любой полярности, хотя при этом может потребоваться больший ток управления (больший ток управления требуется в четвертом квадранте, т.е. когда условный анод имеет отрицательную полярность, а управляющий электрод – положительную).
Тринисторы проверяются следующим образом:
Что такое симистор (симистор), характеристики, схемы: принцип работы, схемы, характеристики
В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое симистор, его конструкцию и символику, характеристики симистора и фазовое управление симистором.
Введение
Тиристоры, как полупроводниковые приборы, могут использоваться для управления лампами, двигателями, нагревателями и т.д. Однако одна из проблем использования тиристора для управления такими схемами заключается в том, что, как и диод, “тиристор” является однонаправленным устройством, то есть он проводит ток только в одном направлении – от анода к катоду.
Для цепей коммутации постоянного тока такая “однонаправленная” характеристика коммутации может быть приемлемой, поскольку после запуска вся мощность постоянного тока поступает непосредственно на нагрузку.
Но в синусоидальных цепях переключения переменного тока такое однонаправленное переключение может стать проблемой, поскольку оно проводит только один полуцикл (например, полуволновой выпрямитель), когда анод положителен, независимо от того, что делает сигнал затвора.
В этом случае на тиристор подается только половина мощности для работы на переменном токе.
Для достижения двухволнового управления мощностью мы можем подключить один тиристор внутри двойного полуволнового выпрямительного моста, который будет работать на каждой положительной полуволне, или мы можем подключить два тиристора вместе в обратной параллели (спина к спине), как показано ниже. но это увеличивает сложность и количество компонентов, используемых в схеме переключения.
Конфигурации тиристоров
Однако существует и другой тип полупроводниковых приборов, называемый “триодным переключателем переменного тока” или “Симистор” для краткости. Симисторы также относятся к семейству тиристоров и, подобно кремниевым управляемым выпрямителям, могут использоваться в качестве твердотельных переключателей мощности, но, что более важно, симисторы являются “двунаправленными” устройствами. Другими словами, симистор может включаться в работу как положительным, так и отрицательным напряжением, приложенным к его аноду, и положительным и отрицательным импульсами, приложенными к его затвору, что делает его двухквадрантным переключающим устройством.
Симистор ведет себя как два обычных тиристора, соединенных параллельно в положении “спина к спине” относительно друг друга, и благодаря такой конструкции оба тиристора имеют общую клемму Gate, и все это в одном трехконтактном корпусе.
Поскольку симистор проводит синусоидальную волну в обоих направлениях, термин анодная и катодная клеммы, используемый для обозначения основных силовых выводов тиристора, был заменен на МТ 1 для главной клеммы 1 и МТ 2 для главного терминала 2.
В большинстве коммутационных устройств переменного тока затворная клемма симистора подключена к МТ 1аналогично отношению затвор/катод тиристора или база/эмиттер транзистора. Конструкция, PN легирование и символы, используемые для обозначения симисторпоказаны ниже.
Схема и обозначение симистора
Мы уже знаем, что симистор – это четырехполюсный PNPN в положительном направлении и NPNP в отрицательном направлении, трехполюсный двунаправленный прибор, который блокирует ток в выключенном состоянии, действуя как переключатель разомкнутой цепи, но в отличие от обычного тиристора, симистор может проводить ток в обоих направлениях при запуске одним импульсом затвора. В этом случае симистор имеет четыре возможных режима работы, как показано ниже.
- Режим + Режим = положительный (+ ve) ток MT 2, положительный (+ ve) ток затвора
- Режим – Режим = положительный (+ ve) ток MT2, отрицательный (-ve) ток затвора
- Режим + Режим = MT 2 отрицательный ток (-ve), положительный ток затвора (+ ve)
- Режим – Режим = MT 2 отрицательный ток (-ve), отрицательный ток затвора (-ve)
И эти четыре режима, в которых может работать симистор, показаны на характеристических кривых симистора IV.
Характеристики симистора IV
В квадранте симистор обычно включается в режим проводимости положительным током затвора, обозначенным выше как Ι + режим. Но он также может быть вызван отрицательным током затвора, режим Ι-. Аналогично, в квадранте
Симистор
Конструирование Математика
- Главная / org/Breadcrumb»>Статьи /
- Конструирование
Тиристоры, обладающие состоянием высокой проводимости только в прямом направлении, пригодны для управления только в цепях постоянного тока. Если два тиристора включены встречно-параллельно, подобно включению двух динисторов в симметричном диодном тиристоре, то мы получаем прибор, называемый симистором:
Поскольку при использовании отдельных тиристоров можно добиться большей гибкости в сложных управляющих системах, то чаще всего их можно встретить в таких схемах как электроприводы, в то время как симисторы чаще применяются в простых маломощных схемах, например, в бытовых переключателях для регулирования силы света. Ниже показана несложная схема регулятора силы света, в состав которой также входит фазосдвигающая резистивно-ёмкостная цепочка, которая необходима для случаев отпирания при превышении определённом уровне напряжения между основными электродами.
Одним из свойств симисторов является несимметричное отпирание. Это значит, что обычно при разной полярности включение симистора происходит при разных уровнях напряжения управляющего электрода.По большому счёту, это нежелательно, потому что несимметричное отпирание приводит к форме кривой тока с большей разностью гармонических частот.Симметричные формы кривой по отношению к центральной линии состоят только из нечётных гармоник. Несимметричные формы кривой, с другой стороны, содержат также чётные гармоники (которые также могут сочетаться и с нечётными гармониками).
Уменьшение общего содержания гармоник в высокомощных системах (чем меньше гармоник, тем лучше работа системы) является ещё одной причиной, по которой в сложных цепях управления использование отдельных тиристоров выглядит более предпочтительным. Один из способов улучшения симметричности формы кривой тока заключается в использовании дополнительного устройства для синхронизации триггерного импульса симистора.Для выполнения этой функции хорошо подходит симметричный диодный тиристор, установленный последовательно с управляющим электродом:
Напряжение включения симметричного диодного тиристора обычно является более симметричным (один и тот же уровень при разной полярности) по сравнению с напряжением включения симистора. Поскольку симметричный диодный тиристор исключает ток управления до тех пор, пока напряжение включения не достигло определённого уровня в обоих направлениях, точка отпирания симистора с одного полупериода до следующего будет находиться на более или менее одинаковом уровне и форма кривой будет более симметричной по отношению к осевой линии.
Практически все характеристики и свойства тиристоров аналогичны свойствам симисторов, за тем исключением, что симисторы в открытом состоянии проводят ток в обоих направлениях. Однако здесь необходимо сделать важное замечание касательно выводов симистора.
Из показанной выше эквивалентной схемы можно было сделать вывод, что основные электроды 1 и 2 взаимозаменяемы.Это не так! Представление симистора как прибора, состоящего из двух соединённых между собой тиристоров, очень удобно для понимания принципа его работы, но в действительности симисторы являются единым полупроводником, который соответствующим образом легирован и поделён на слои.Действительные рабочие свойства могут слегка различаться от характеристик эквивалентной схемы.
Легче всего это продемонстрировать с помощью двух схем, одна из которых работает и другая — нет.Следующие две схемы являются вариантом показанной выше схемы регулирования яркости лампы, в которых для удобства не показаны фазосдвигающий конденсатор и симметричный диодный тиристор.Хотя в такой схеме и нет возможности тонкой настройки (в связи с отсутствием конденсатора и симметричного диодного тиристора), она всё-таки работает:
Допустим, мы решили поменять местами два главных электрода симистора.Если исходить из показанной выше эквивалентной схемы, то такая перемена электродов не должна повлиять на работу схему.По идее схема должна работать:
Однако если вы соберёте подобную схему, вы обнаружите, что она не работает! Ток не будет поступать на нагрузку и симистор не будет отпираться, в независимости от номинала регулировочного резистора. Для успешного включения симистора необходимо, чтобы управляющий электрод получал отпирающий ток со стороны основного электрода 2 (основной электрод с противоположной стороны от управляющего электрода). Идентифицировать основные электроды можно с помощью листка технических данных (или другого справочного документа) на каждый конкретный симистор.
- РЕЗЮМЕ:
- Симистор работает как два встречно-параллельно включённых тиристора и проводит в обе стороны, что необходимо для управления цепями с переменным напряжением.
- Обычно симисторы применяются в несложных, маломощных схемах. В высокомощных управляющих цепях отдаётся предпочтение применению нескольких отдельных тиристоров.
- При использовании для управления мощностью переменного тока, чаще всего симисторы используются вместе с симметричными диодными тиристорами, включёнными последовательно с управляющим электродом. С помощью симметричного диодного тиристора отпирание симистора становится более симметричным (то есть управляющее напряжении при разной полярности имеет примерно одинаковый уровень).
- Основные электроды 1 и 2 симистора не являются взаимозаменяемыми.
- Для отпирания симистора ток управляющего электрода должен поступать со стороны основного электрода 2 (на схеме обозначен как ТМ2).
Нравится
Твитнуть
Теги Конструирование
Сюжеты Конструирование
Тактические фонари и профессиональная светотехника.
Тактические и профессиональные фонари. В первую очередь, это светотехнические средства, пригодные для применения в экстремальных и сложных условиях, а так же техника, оптимизированная для узкого спектра задач, например подствольные фонари или фонари для дайвинга.
14706 0
Активная распределенная антенная система
Активная распределенная антенная система представляет собой двунаправленный репитер, который усиливает и дублирует выходной сотовый сигнал внутри одного помещения. Усиленный сигнал дублируется с помощью внутренней антенны. Подобным образом дублируется сотовый сигнал и за пределами здания.
6759 0
Интегратор
Для схемы данного интегратора подойдёт практически любая модель операционного усилителя, но в списке необходимых компонентов указана модель 1458, так как входные токи смещения этого ОУ гораздо выше. Как правило, высокий входной ток смещения считается плохой стороной того или иного операционного усилителя, если он используется в схеме усилителя постоянного тока (и особенно в схеме интегратора!).
8331 0
Комментарии (0)
Вы должны авторизоваться, чтобы оставлять комментарии.
Вход
Выберите продукцию из спискаНормирующие преобразователи измерительные …НПСИ-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-237-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения, IP65 …НПСИ-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений …НПСИ-237-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений, IP65 …НПСИ-150-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-150-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления …НПСИ-110-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-110-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления . ..НПСИ-250/500-УВ1 преобразователь сигналов термопар, термосопротивлений и потенциометров…НПСИ-250/500-УВ1.2 преобразователь сигналов термопар, термосопротивлений и потенциометров, разветвитель «1 в 2» …НПСИ-230-ПМ10 нормирующий преобразователь сигналов потенциометров …НПСИ-200-ГРТП модули гальванической развязки токовой петли…НПСИ-200-ГР1/ГР2 модули гальванической развязки токового сигнала (4…20) мА…НПСИ-200-ГР1.2 модуль разветвления 1 в 2 и гальванической развязки сигнала (4…20) мА…НПСИ-ДНТВ нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока…НПСИ-ДНТН нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока …НПСИ-200-ДН/ДТ нормирующие преобразователи действующих значений напряжения и тока…НПСИ-МС1 преобразователь мощности, напряжения, тока, коэффициента мощности…НПСИ-500-МС3 измерительный преобразователь параметров трёхфазной сети с RS-485 и USB …НПСИ-500-МС1 измерительный преобразователь параметров однофазной сети с RS-485 и USB …НПСИ-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией. ..НПСИ-237-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией, IP65 …НПСИ-ЧВ/ЧС нормирующие преобразователи частоты, периода, длительности сигналов, частоты сети…ПНТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термопар…ПСТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений…ПНТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый…ПCТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемый…ПНТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый…ПCТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемыйБарьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности)…КА5003Ех барьеры искрозащиты, разветвители 1 в 2 сигналов термопар, термометров сопротивления и потенциометров, 1-канальные, USB, RS-485…КА5004Ех барьеры искрозащиты, сигналы термопар, термометров сопротивления и потенциометров, сигнализация, USB, RS-485…КА5011Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART . ..КА5022Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 2-канальные…КА5013Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приемники-разветвители 1 в 2 аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART, шина питания …КА5031Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART …КА5032Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 2-канальные, HART …КА5131Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), передатчики аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART …КА5132Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), передатчики аналогового сигнала (4…20) мА, 2-канальные…КА5241Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 1-канальные…КА5242Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 2-канальные…КА5262Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 2-канальные. ..КА5232Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 2-канальные…КА5234Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 4-канальныеКонтроллеры, модули ввода-вывода…MDS AIO-1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-1/F1 Модули комбинированные функциональные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-4 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-4/F1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, 4 ПИД регулятора…MDS AI-8UI Модули ввода аналоговых сигналов тока и напряжения…MDS AI-8TC Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения…MDS AI-8TC/I Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения с индивидуальной изоляцией между входами…MDS AI-3RTD Модули ввода сигналов термосопротивлений и потенциометров…MDS AO-2UI Модули вывода сигналов тока и напряжения…MDS DIO-16BD Модули ввода-вывода дискретных сигналов. ..MDS DIO-4/4 Модули ввода-вывода дискретных сигналов …MDS DIO-12h4/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DIO-8H/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DI-8H Модули ввода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DO-8RС Модули вывода дискретных сигналов …MDS DO-16RA4 Модули вывода дискретных сигналов …MDS IC-USB/485 преобразователь интерфейсов USB и RS-485…MDS IC-232/485 преобразователь интерфейсов RS-232 и RS-485…I-7561 конвертер USB в RS-232/422/485…I-7510 повторитель интерфейса RS-485/RS-485…I-7520 преобразователь интерфейса RS-485/RS-232Измерители-регуляторы технологические…МЕТАКОН-6305 многофункциональный ПИД-регулятор с таймером выдержки…МЕТАКОН-4525 многоканальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-1005 измеритель технологических параметров, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1015 измеритель, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1105 измеритель, позиционный регулятор, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1205 измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, контроллер, щитовой монтаж, RS-485. ..МЕТАКОН-1725 двухканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1745 четырехканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-512/532/562 многоканальные измерители-регуляторы…Т-424 универсальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-515 быстродействующий универсальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-513/523/533 ПИД-регуляторы…МЕТАКОН-514 ПДД-регулятор…МЕТАКОН-613 программные ПИД-регуляторы…СТ-562-М источник тока для ПМТ-2, ПМТ-4Регистраторы видеографические…ИНТЕГРАФ-1100 видеографический безбумажный 4/8/12/16 канальный регистратор данных Счётчики, реле времени, таймеры…ЭРКОН-1315 восьмиразрядный одноканальный счётчик импульсов, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-315 счётчик импульсов одноканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-325 счетчик импульсов двухканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-415 тахометр-расходомер…ЭРКОН-615 счетчик импульсов реверсивный многофункциональный, поддержка RS-485, щитовой монтаж. ..ЭРКОН-714 таймер астрономический…ЭРКОН-214 одноканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель…ЭРКОН-224 двухканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель…ЭРКОН-215 реле времени программируемое одноканальное, поддержка RS-485, щитовой монтаж, цифровая индикацияБлоки питания и коммутационные устройства…PSM-72-24 блок питания 24 В (3 А, 72 Вт)…PSM-36-24 блок питания 24 В (1,5 А, 36 Вт)…PSL низковольтные DC/DC–преобразователи на DIN-рейку 3 и 10 Вт…PSM/4R-36-24 блок питания и реле, 24 В (1,5 А, 36 Вт)…БП-24/12-0,5 блок питания 24В/12В (0,5А)…ФС-220 фильтр сетевой…БПР блок питания и реле…БКР блок коммутации реверсивный (пускатель бесконтактный реверсивный)…БР4 блок реле…PS3400.1 блок питания 24 В (40 А) …PS3200.1 блок питания 24 В (20 А)…PS3100.1 блок питания 24 В (10 А)…PS3050.1 блок питания 24 В (5 А)…PS1200.1 блок питания 24 В (20 А)…PS1100.1 блок питания 24 В (10 А)…PS1050.1 блок питания 24 В (5 А)Программное обеспечение. ..SetMaker конфигуратор…… История версий…MDS Utility конфигуратор…RNet программное обеспечение…OPC-сервер для регулятров МЕТАКОН…OPC-сервер для MDS-модулей |
| ||
|
8-амперные высокотемпературные чувствительные и альтернисторные симисторы (высокая коммутация) I T(RMS) (A): 8 В DRM (В): 400, 600, 800 I DRM @ | |
Чувствительные и стандартные симисторы на 1 А I T(RMS) (A): 1 В DRM (В): 200, 400, 600 I DRM @ |
| |
|
|
Чувствительные и стандартные симисторы на 0,8 А I T(RMS) (A): 0,8 В DRM (В): 200, 400 I DRM @ |
|
| |
| ||
|
| |
|
|
|
|
| |
|
| |
| ||
|
| |
|
|
|
|
|
|
| ||
|
| |
| ||
|
|
|
|
| |
|
Тиристор, диак и триак Обозначения
Тиристорный SCR
SCR означает кремниевый управляемый выпрямитель, представляющий собой 4-слойное полупроводниковое устройство PNPN. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Как и диод, это однонаправленное устройство, но с входом управления затвором для запуска SCR. Он начинает проводить, когда линейное напряжение превышает прямое напряжение пробоя или при подаче тока на затвор.
Тиристор SCS
SCS расшифровывается как переключатель с кремниевым управлением. Как и SCR, это устройство с 4 уровнями PNPN. Это также однонаправленное устройство, но, в отличие от SCR, оно имеет дополнительный затвор, называемый анодным затвором. Анодный затвор используется для остановки проводимости при приложении к нему положительного напряжения, а катодный затвор используется для запуска проводимости.
Тиристор с обратной проводимостью, с катодным затвором
Это символ тиристора с обратной проводимостью. это простой SCR с диодом, включенным встречно-параллельно для проводимости при обратном смещении. RCT также проводят в обратном направлении и используются в компактных конструкциях, где необходим обратный диод или если есть индуктивные нагрузки. Катодный затвор используется для запуска тока в прямом направлении.
Тиристор с обратной проводимостью, с анодным затвором
Этот символ обозначает тиристор с обратной проводимостью (RCT) с анодным затвором. Анодный затвор используется для остановки проводимости тока при подаче достаточного тока. RCT используется для проведения в обратном направлении, когда есть индуктивная нагрузка или есть необходимость в обратных диодах.
Тиристор отключения затвора GTO с катодным затвором
Тиристор отключения затвора представляет собой тип тиристора, способного отключаться при подаче импульса отрицательного напряжения через тот же затвор. В противном случае условия включения такие же, как и для обычного тиристора, но из-за его нефиксирующей природы вы должны поддерживать 1% его импульса включения, чтобы он оставался в состоянии проводимости. Катодный затвор GTO начинает проводить с положительным импульсом и выключается с отрицательным импульсом
Запорный тиристор GTO с анодным затвором
Это запирающий тиристор, но с анодным затвором. Он также включается и выключается с помощью того же терминала ворот. Анодный затвор позволяет затвору останавливать проводимость при подаче положительного входа затвора и запускать проводимость с использованием отрицательного входа затвора.
Фототиристор LASCR
Фототиристор или LASCR (светоактивируемый кремниевый управляемый выпрямитель) представляет собой тип тиристора, который переходит в режим проводимости при воздействии на него света. Однако затвор работает как обычный SCR, но остается отключенным при использовании в фотоприложениях.
BCT – двунаправленный тиристор с фазовым управлением
BCT или двунаправленный тиристор с фазовым управлением состоит из двух тиристоров, соединенных встречно-параллельно и интегрированных в единый корпус. Он имеет две отдельные клеммы затвора, по одной на каждый тиристор. Нет клемм анода или катода, а есть только основные клеммы. Затвор управляет током, протекающим через отдельный SCR.
FET-CTH (тиристор с полевым транзистором)
Управляемый тиристор FET состоит из SCR и MOSFET в одном корпусе. МОП-транзистор используется для запуска SCR, но нет возможности отключения. МОП-транзистор обеспечивает гальваническую развязку между цепью запуска и линией переключения.
MTO (отключающий МОП-тиристор)
MTO или MOSFET Отключающий тиристор представляет собой модифицированную форму GTO и состоит из SCR и MOSFET. МОП-транзистор используется для остановки проводимости тока. MTO имеет две отдельные клеммы ворот, то есть ворота включения и ворота выключения. GTO имеет ограничение, он требует сильного импульса тока для функции выключения, в то время как MTO может выключаться, используя только уровень напряжения.
ETO (тиристор отключения эмиттера)
ETO или тиристор отключения эмиттера представляет собой быстродействующий тиристор, изготовленный из N & P-MOSFET и SCR. МОП-транзистор подключается последовательно и между затвором и катодом тринисторного тиристора. МОП-транзистор позволяет быстрее выключаться за счет удаления остаточных носителей из тринистора.
IGCT Тиристор со встроенным затвором
IGCT или тиристор со встроенным затвором — это особый тип тиристора, который используется для коммутации высокого напряжения в промышленности. Он состоит из тиристора с коммутацией затвора (GCT) с многослойной печатной платой для схемы управления затвором. IGCT имеет возможность очень быстрого выключения, потому что он использует очень быстро нарастающий импульс тока для слива всего заряда с его катода.
DIAC
Название DIAC состоит из диодного переключателя переменного тока. это двунаправленный полупроводниковый прибор по аналогии с двумя диодами, соединенными встречно-параллельно. Он может проводить ток в обоих направлениях, когда напряжение превышает определенный предел напряжения пробоя. Они в основном используются для запуска симистора путем последовательного подключения его к клемме затвора.
TRIAC
Название TRIAC состоит из триода для переменного тока. это модифицированная версия SCR, которая может проводить, а также контролировать поток тока в обоих направлениях. Вход затвора используется для запуска проводимости в каждом направлении. Он может переключать высокий переменный ток и напряжение. Они используются в диммерах, регуляторах скорости двигателя и т. д.
SIDAC
SIDAC расшифровывается как кремниевый диод для переменного тока. Это устройство похоже на DIAC, но имеет относительно высокое напряжение пробоя и способность управлять током. Это двунаправленное полупроводниковое устройство, состоящее из 5 слоев, способное выдерживать высокие напряжения и токи. по сути, это TRIAC без клеммы затвора.
Кремниевый двусторонний переключатель SBS
SBS или кремниевый двусторонний переключатель представляет собой пусковое устройство, используемое в качестве пускового элемента для TRIAC. Он имеет те же электрические свойства, что и DIAC, но имеет более низкое напряжение пробоя. Он может проводить в обоих направлениях
Кремниевый односторонний переключатель SUS
SUS или кремниевый односторонний переключатель представляют собой полупроводниковые устройства, которые используются в качестве пускового элемента. Они используются для запуска SCR. Он состоит из тринистора со стабилитроном, определяющим напряжение срабатывания.
Quadrac
Quadrac состоит из DIAC и TRIAC, встроенных в один корпус. В этом корпусе DIAC используется в качестве пускового элемента для TRIAC. Quadrac используются в компактных электрических цепях, где они могут сэкономить место и время за счет использования одного блока вместо использования отдельных частей.
Darlistor
Darlistor — быстродействующий тиристор большой мощности с очень высокими коммутационными возможностями по сравнению с обычным тиристором. он может блокировать высокое напряжение и проводить сильный ток с очень высокой частотой в диапазоне от 50 Гц до 10 кГц.
Родственные электрические и электронные символы:
- Основные электрические и электронные символы
- Символы трансформатора
- Символы двигателей
- Символы генератора и генератора переменного тока
- Обозначения резисторов
- Обозначения конденсаторов
- Символы индуктора
- Символы предохранителей и автоматических выключателей
- Символы переключателей и кнопок
- Символы реле
- Символы диодов
- Транзистор, MOSFET и IGFET Обозначения
- Электронные логические схемы и символы программирования
- Символы цифровых логических вентилей
- Символы цифровых триггеров и защелок
- Символы электронных фильтров
Показать полную статью
Связанные статьи
Кнопка «Вернуться к началу»
Что такое TRIAC? Символ, конструкция, работа и применение
Тиристоры – широко используемые полупроводниковые устройства для регулирования мощности. Однако они могут проводить ток только в одном направлении, как диод, что делает их пригодными для регулирования мощности постоянного тока. Принимая во внимание, что TRIAC, принадлежащий к семейству тиристоров, может работать в обоих направлениях, а также обеспечивает полный контроль над подаваемой мощностью. Поэтому они используются для регулирования мощности переменного тока.
- Связанная запись: DIAC — конструкция, работа и применение
Содержание
Что такое TRIAC?TRIAC — это аббревиатура, которая расшифровывается как от « Tri ode for A чередующийся C текущий». Триод означает трехполюсное устройство, а переменный ток означает, что он используется для коммутации переменного тока. Это трехконтактный двунаправленный переключатель, который работает в обоих направлениях. Он состоит из комбинации двух тиристоров, расположенных встречно-параллельно, с их затворами, соединенными вместе.
Три терминала: Gate, A1 или MT1 и A2 или MT2. У него нет анода и катода, как у тиристора, потому что он может проводить в обоих направлениях, и не имеет значения, поменяны ли клеммы местами.
Симистор можно активировать в проводимость положительным или отрицательным током затвора в обоих направлениях. В то время как он отключается, когда основной ток падает ниже предела удерживающего тока.
Обозначение симистораОбозначение симистора представляет собой два тиристора, включенных встречно-параллельно, имеющих общий затвор. Его эквивалентная двухтиристорная структура также приведена для лучшего понимания.
Как и у тиристора, у него три вывода, но их названия разные, кроме Gate. Это связано с тем, что каждая клемма выполнена путем соединения анода и катода тринистора вместе. Поэтому оба терминала называются либо анодным, либо основным терминалом MT.
Конструкция TRIACTRAIC представляет собой четырехслойное устройство, состоящее из комбинации двух антипараллельных SCR с тремя выводами Gate, MT1 и MT2.
Электроды обоих основных выводов (MT1 и MT2) соединены с областями P и N обоих SCR. Так что он может проводить ток в обоих направлениях. Металлический электрод затвора также соединен как с P-, так и с N-областями. Это позволяет запускать симистор как положительным, так и отрицательным током затвора.
TRIAC — это двунаправленный переключатель, он может работать в обоих направлениях, но не является симметричным. Его асимметричная структура является причиной того, что TRAIC имеет асимметричное переключение.
- Сообщение по теме: В чем разница между DIAC и TRIAC?
Работа TRAIC
Работа TRAIC напоминает тиристор. При подаче напряжения оно не будет проводить, пока напряжение не превысит предельное напряжение пробоя V BO или не будет подан стробирующий импульс.
Поскольку мы знаем, что TRAIC может работать для обеих полярностей приложенного напряжения и может запускаться обеими полярностями напряжения затвора для любого направления. Таким образом, TRAIC может работать в 4 режимах.
Следующие напряжения берутся относительно терминала MT2, такие как напряжение MT1 относительно MT2 и напряжение затвора относительно MT2.
Режим 1: MT1= +ve, Gate= +veВ этом режиме приложенное напряжение на MT1 положительно по отношению к MT2. При подаче положительного импульса затвора TRAIC сработает на прямой проводимости , и ток будет течь от MT1 к MT2.
Режим 2: MT1= +ve, Gate= -veВ этом режиме приложенное напряжение одинаковое, т.е. МТ1 положителен по отношению к МТ2. Но импульс затвора отрицательный. Поскольку вентиль связан с областью N симистора, он активирует его в прямой проводимости , в то время как направление тока останется прежним.
Режим 3: MT1=-ve, Gate= +veВ этом режиме полярность приложенного напряжения меняется местами, т. е. MT1 отрицателен по отношению к MT2. Но импульс затвора положительный. Импульс стробирования запустит TRAIC в обратная проводка с МТ2 на МТ1.
Режим 4: MT1= -ve, Gate= -veВ этом режиме как приложенное напряжение, так и напряжение затвора отрицательны. Отрицательный стробирующий импульс переводит TRAIC в режим обратной проводимости
Режим 1 и режим 2 представляют работу в квадранте 1 st , где ток и напряжение положительны, тогда как режим 3 и режим 4 представляют работу в квадрантах 3 rd квадрант, в котором напряжение и ток отрицательны.
Хотя стробирующий импульс может запускать TRAIC в любом направлении, лучше всего использовать положительный стробирующий импульс для работы в квадранте 1 st и отрицательный стробирующий импульс для работы в квадранте 3 rd из-за их повышенной чувствительности. Режимы 2 и 3 требуют большего тока затвора, чем режимы 1 и 4, для срабатывания TRIAC.
V-I Характеристика TRIACСледующая кривая показывает зависимость между приложенным напряжением и током, протекающим через TRIAC. Работает только в 1 -й и 3 -й квадрантов. Его работа такая же, как у SCR, но он также может работать в квадранте 3 rd .
Ток I увеличивается, когда напряжение V превышает напряжение отключения V BO или при подаче импульса затвора. Как только устройство переходит в состояние ВКЛ, напряжение снижается до напряжения ВКЛ, а ток превышается. Он останется во включенном состоянии, пока ток не упадет ниже тока удержания I H .
TRAIC представляет собой комбинацию двух тиристоров в одном корпусе, поэтому он также имеет те же электрические характеристики, что и отдельные тиристоры в каждом направлении, такие как напряжение пробоя, напряжение срабатывания, ток удержания.
Преимущества и недостатки TRIAC
Преимущества
Преимущества TRIAC приведены ниже:
- Он может проводить и регулировать обе половины сигнала переменного тока.
- Он компактен и требует радиатора меньшего размера, чем два SCR.
- Для защиты требуется только один предохранитель.
- Для запуска TRAIC можно использовать как положительный, так и отрицательный стробирующий импульс.
- Не требуется параллельный диод для защиты от обратного хода, как в SCR.
Недостатки
- Его коммутация несимметрична для обеих половин переменного тока.
- Асимметричное переключение создает в системе гармоники, вызывающие многочисленные проблемы.
- Его номинальная мощность ниже, чем у SCR.
- Менее надежен, чем SCR.
- Имеет более низкую скорость переключения.
- Требует осторожности при срабатывании, так как может срабатывать в любом направлении.
- Его рейтинг dv/dt ниже, чем у SCR.
Применение TRIAC
TRIAC используется для регулирования мощности переменного тока от низкой до средней. Из-за их асимметричного переключения DIAC используется последовательно с выводом затвора для обеспечения симметричного запуска. Доступна комбинация DIAC и TRIAC в одном корпусе, известном как 9.0039 КВАДРАК .
Они используются для управления скоростью двигателей, вентиляторов и регуляторов освещенности, а также для регулирования температуры.
Похожие сообщения:
- Что такое тиристор и SCR? Типы, работа и применение
- Что такое выпрямитель? Типы выпрямителей и принцип их работы
- Что такое МОП-транзистор? Работа, типы, операции и приложения
- Что такое диод? Конструкция и работа диода PN-перехода
- Что такое BJT? Конструкция, работа, типы и применение
Показать полную статью
Связанные статьи
Кнопка «Вернуться к началу»
Renesas Дискретный транзистор / диод / симистор / тиристор — Renesas Electronics — Каталоги в формате PDF | Техническая документация
Добавить в избранное
{{requestButtons}}
Выдержки из каталога
2012. 01 Renesas Discrete Общий каталог Транзисторы / диоды / симисторы / тиристоры Общий каталог www.renesas.com
Мощные полевые МОП-транзисторы Тиристоры/симисторы БТИЗ Биполярные транзисторы для коммутации усилительных транзисторов Номера продуктов Применение Диоды Что приводит к такого рода встречам? Чертежи комплектов силовых устройств Соединитель Решение Green Stream Эти решения контролируют поток мощности (энергии) и способствуют общему снижению энергопотребления. Плотность мощности элемента Силовое устройство Без МОП Низковольтный МОП Меньшие потери при переключении и высокая скорость Высоковольтный МОП Допустимый ток корпуса и тепловое сопротивление Низкая емкость, высокая устойчивость Диоды Линейность и коэффициент изменения Небольшие составные корпуса…
I Биполярные транзисторы для коммутации I Мощные МОП-транзисторы со встроенными резисторами и Транзисторы с малым сигналом (Транзисторы Транзисторы с малым сигналом (Транзисторы со встроенными резисторами) L w-Voltag ower MOSFET Низковольтные силовые МОП-транзисторы g Te Trend in Low Voltage Power MOSFETs Technology ow-Volta o OSFETs Technolog n o 7 B c Buck Converter Efficiency erter Effic en i 8 Powe M FETs with BD Power MOSFETs with SBD e 9 41 5 Renesas Renesas VP Online Design Tool for Power MOSF Design Too o Powe M SFETs Used in Понижающие преобразователи с 41 низковольтным силовым полевым МОП-транзистором для. ..
Мощные МОП-транзисторы Силовые МОП-транзисторы Низковольтные силовые МОП-транзисторы Тенденции в технологии низковольтных силовых МОП-транзисторов Низковольтные силовые МОП-транзисторы Сопротивление во включенном состоянии Дорожная карта Дальнейшее снижение коммутационных потерь в низковольтных UMOS-HS3 Улучшение RDS (on) и Qg по сравнению с Конкурирующие продукты Power MOS FET Технологии и тенденции в RDS(on) w ’98 UMOS5 -HS 0,40 RD UMOS6 S(o Новое поколение в процессе разработки n) ’02 Новое поколение в процессе разработки 4 HAT2165H 3,4 мОм LOW Ron Low Crss/Ciss ( 0,073) 3 9ген. RJK0301DPB 3,0 мОм LOW Ron Low Crss/Ciss (0,044) 2 ’08 ’06 ’04 ’11~ ‘ 12 ’10 2002 2000 2004 5 Эффективность понижающего преобразователя низковольтных МОП-транзисторов Пример применения Vcc Vin Ваш понижающий преобразователь МОП-транзистора Sommelier Мощные МОП-транзисторы 11-го поколения High×1 Renesas VP обновлено!! 92 L http://www.renesas.com/vp Анализатор производительности DrMOS Поскольку продукты DrMOS (SiP со встроенным драйвером) поддерживаются, вы можете выполнять моделирование для устройств DrMOS, которые превосходят автономные полевые МОП-транзисторы. Эффективность (%) из зарубежного онлайн-инструмента Renesas для проектирования полевых МОП-транзисторов 90 Vout Driver IC Посетите этот URL для регистрации!…
Низковольтные силовые МОП-транзисторы SBD MOSFET серии BWAM2+SBD 3,3×3,3 мм Корпус (HWSON3030-8) Примечание Серия BEAM2+SBD WPAK 5×6 мм Примечание Максимальный номинал Максимальный номинал № 10-е поколение + SBD (Single/Dual) Dual(WPAK) VDSS (V) RDS (on) Ciss ID P-ch VGS=4,5V VGS=10V (пФ) (A) (Вт) тип. Максимум. тип. Максимум. Особенности VGSS (V) (двойной) • SBD между истоком и стоком — более высокий КПД Уменьшенные потери VDF во время простоя — низкий уровень электромагнитных помех: уменьшено пиковое напряжение D-S на стороне низкого напряжения при включении на стороне высокого уровня • Два элемента (высокий и низкий) в одном корпусе — Меньший корпус с уменьшенной на 50% площадью печатной платы Нижний элемент с SBD — Выше…
Мощные МОП-транзисторы Силовые МОП-транзисторы Низковольтные силовые МОП-транзисторы Низковольтные силовые МОП-транзисторы для блоков питания ноутбуков Полевые МОП-транзисторы для ноутбуков требуют характеристик с малыми потерями и низкого монтажного профиля. Renesas Electronics предлагает большое количество продуктов, отвечающих этим требованиям. Серия Mini-HVSON Вход низкого напряжения 19~21 В ЦП 0 Эффективность miniHVSON (%) Низкие потери мощности! 1 MAX1718 (300 кГц) Vin=12 В / Vвых=1,25 В 0 2 4 Iвых(A) 6 miniHVSON SOP8 Высокая эффективность! 80 Hiside / LoSide UPA2800 / UPA2800 UPA2709/ UPA2709 MAX1718 (300 кГц) Vin=12 В / 70 10 0 8 2 4 Iout(A) 6 8 10 (3,3×3,3×0,9) 10,9 мм2…
Силовые полевые МОП-транзисторы IC-MOSFET Integrated SiP Product Series Типы встроенных полевых МОП-транзисторов Пример конфигурации многофазного источника питания Драйвер Компактный/ компактный контроллер RENESAS R2J20604 6H5S058 Renesas Интегрированное силовое устройство Семейства продуктов Преимущества драйвера DrMOS Драйвер IC Power MOSFET Driver PWM IC Power MOSFET Driver Устройства со встроенной ИС Устройства со встроенной ИС I Высокая эффективность /низкое тепловыделение DrMOS VIN=12V, VOUT=1.3V, IOUT=25A, FSW=1MHz Нет воздушного потока POL-SiP High-side MOSFET High-side MOSFET Большой ток/высокая энергоэффективность Драйвер QFN Простая конструкция PWM. ..
Силовые полевые МОП-транзисторы Автомобильные силовые устройства 1 Силовые полевые МОП-транзисторы Силовые полевые МОП-транзисторы Автомобильные силовые устройства Карта применения автомобильных электрических систем RDS(on)-мОм 500 м автомобили и электрические системы, стремящиеся к улучшению экологических характеристик, энергоэффективности, повышенной безопасности, повышенному удобству и уменьшению занимаемой площади. Зная об этих требованиях и спросе на этом рынке на надежность и сверхвысокую надежность,…
Автомобильные силовые устройства Автомобильные многокристальные устройства Серия N 100 В ID(DC) PT [A] [Вт] Tc= 25°C Tc= 25°C RDS (on) (мОм) Ciss (пФ) VDSS (В) VGSS (V) NP82N10PUF 100 ± 20 82 150 1,7 ~ 3,3 12 15 15 — — 2900 NP40N10PDF 100 ± 20 40 120 1,5 ~ 2,5 21 27,0 24 38 2100 TO -263 (MP -25ZK) NP70N10KUF 100 ± 20 70 120 1,7 ~ 3,3 17.0 20,000000.00. —2500 до 252 (MP-3ZP) NP40N10VDF 100 ± 20 40 120 1,5 ~ 2,5 21 26,0 24 37,0 2100 NP36N10SDE 100 ± 20 36 142 1,5 ~ -2,5 27 33 29 39 3500 NP28N10SDE 100 ± 20 28 100 1,5 ~ -2,5 39 3500 NP28N10SDE 100 ± 20 28 100 1,5 ~ -2,5 39 3900 3500 NP28N10SDE 100. 41 52 45 5
NP40N10YDF 100 ±20 40 120 1,5~2,5 21,0 25,0 24,0 36,0 2100 NP20N10YDF## 100 ±20 20 73 1,5~-2,5… Интеллектуальные силовые устройства объединяют силовой МОП-транзистор, схему защиты и выход монитора в одном корпусе. Это обеспечивает более компактный размер, меньший вес и повышенную надежность. Силовые МОП-транзисторы Автомобильные силовые устройства Силовые МОП-транзисторы со встроенной схемой защиты от перегрева Выход ЦП (мощный МОП-транзистор) + Защита цепи управления Функция самодиагностики Нагрузка Устойчивость к высокому напряжению Большой ток на выходе Особенности Основные области применения • Встроенная защита от перегрева…Все каталоги и технические брошюры Renesas Electronics
СЕМЕЙСТВО RX
68 страниц
СЕМЕЙСТВО МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ RENESAS RL78
44 страницы
PowerMOSFET и IPD
8 страниц
SRAM малой мощности
8 страниц
Renesas Microprocessor RZ Family Каталог
17 страниц
Каталог микроконтроллеров/микропроцессоров общего назначения Renesas
13 страниц
Интеллектуальное сенсорное решение для автоматизации технологических процессов
8 страниц
Renesas Automotive
7 страниц
Renesas Capacitive Touch Solutions
7 страниц
Renesas Network Search Engine Solutions
3 страницы
Product Scout Automotive
8 страниц
Серия R-IN32M3
116 страниц
PS9031 ВЫХОДНОЙ ТОК 2,5 А, ВЫСОКИЙ CMR, ПРИВОД ЗАТВОРА IGBT
20 страниц
MCU S3A7 (высокоэффективный MCU) 32-разрядный микроконтроллер ARM ® Cortex ® -M4
121 страниц
Renesas Synergy™Software Package (SSP) v1. 0.0 Лист данных
74 страницы
The Art of Lighting Solutions для светодиодного и люминесцентного освещения
7 страниц
RL78/L12 Платформа микроконтроллера с жидкокристаллическим дисплеем с низким энергопотреблением
4 страницы
RL78/I1D Разумный выбор детектора и сенсора
4 страницы
RL78/G1A Интеллектуальный промышленный датчик Эталонный микроконтроллер IO-Link
2 страницы
RL78 — Идеальная платформа микроконтроллеров с низким энергопотреблением
8 страниц
MCU Scout Industrial
82 страницы
Обнаружить! Комплект решений для извещателей на базе RL78/I1D
2 страницы
RL78/G14 Интеллектуальное решение для бессенсорного управления двигателями
2 страницы
Драйвер двигателя объектива для Camera Solution Драйвер двигателя объектива с OIS/R2J30516MLG
2 страницы
Renesas Automotive RL78 Бесщеточный двигатель постоянного тока
6 Страницы
Программа поддержки безопасности для автомобилей
2 страницы
RAA23014x RAA23015x
26 страниц
RJP65S07DWT/RJP65S07DWA Спецификация (650 В — 150 А — IGBT / Применение: инвертор)
4 страницы
Промышленные коммуникации
10 страниц
Основное отличие вашей конструкции: микроконтроллеры RX200
8 страниц
Блок управления кузовом
5 страниц
Микроконтроллеры и P-MOSFET для корпусных приложений
12 страниц
Основное отличие вашей конструкции: платформа микроконтроллера RX
4 страницы
Ящик для инструментов удаленного ввода-вывода
2 страницы
Микроконтроллерные решения для приборного кластера
5 страниц
Cool Phoenix
2 страницы
Беспроводной стек M-Bus для автоматического считывания показаний счетчиков
2 страницы
RL78: микроконтроллерная платформа с низким энергопотреблением
21 страница
Решения HMI нового поколения — встроенные микропроцессоры RZ
8 страниц
Умные решения для умного общества
12 страниц
Карманный справочник по биполярным транзисторам с изолированным затвором (IGBT)
2 страницы
Интеллектуальные решения для автомобильной информационно-развлекательной системы
5 страниц
Renesas Транзисторы / Тиристоры / Триаки / Оптопары Список состояний
52 страницы
ИС общего назначения Renesas Отдельные описания продуктов Каталог
33 страницы
Дискретные транзисторы / диоды / симисторы / тиристоры Renesas Общий каталог
43 страницы
Renesas Automotive Digest, осень 2013 г.
5 страниц
RL78/G10 Лист данных
35 страниц
Руководство по продуктам для USB-решений
12 страниц
Микроконтроллеры RX600 GR-Sakura Руководство для начинающих
2 страницы
Руководство по выбору SRAM малой мощности
8 страниц
Основное отличие вашей конструкции Микроконтроллеры RX100
8 страниц
Smart Energy Solutions
8 страниц
Универсальная память Renesas
31 страница
Система электропитания
13 страниц
Renesas ИС общего назначения Линейные ИС управления питанием / Универсальные линейные ИС / Универсальные логические ИС Общий каталог
33 страницы
ИС общего назначения Renesas Отдельный продукт
33 страницы
Архивные каталоги
RL78 Платформа микроконтроллеров с действительно низким энергопотреблением
40 страниц
32-разрядные микроконтроллеры Renesas семейства RX
59 Страницы
Renesas MPU и MCU семейства RL78
51 страница
Renesas Power MOS FET, IGBT, симисторы и тиристоры Общая презентация
76 страниц
Транзисторы малого сигнала Renesas Общая презентация
18 страниц
Диоды Renesas General Presnetation
46 страниц
ИС источника питания и зарядного устройства Renesas Общая презентация
82 страницы
Общая презентация Renesas Memory
67 страниц
Renesas Microcomputers Общая презентация
801 страниц
Renesas MPU & MCU Общий каталог
345 страниц
Сравнить
Удалить все
Сравнить до 10 товаров
Triac , SCR , Тиристор со склада для продажи наlectols.
com Тиристорыи SCR (кремниевый или полупроводниковый управляемый выпрямитель) используются в реле и фазовом управлении в качестве статического переключателя для преобразования или инвертирования переменного/постоянного тока и могут управлять им. Он используется в качестве специального источника питания для электроники и повышения коэффициента мощности в линиях электропередачи. Он может служить в качестве прерывателя переменного или постоянного тока, зарядного устройства, управления нагревателем, противопожарной защиты, защиты от перенапряжения, управления двигателем, механического переключателя….
Electols имеет доступный ассортимент тиристоров и симисторов типа 2N — BT137 — BT139 — BT151 — BT152 — BTA06 — BTA12 — BTA16 — корпус ICT TO39 — TO48 -TO5 — TO66 — TO220 — TO92 — STM8
Мы обеспечиваем быструю доставку и конкурентные цены.
Выбирать
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
- Новый
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
Что такое TRIAC? Определение, конструкция, работа и применение TRIAC
Определение : TRIAC в основном является 3-контактным переключателем переменного тока , который показывает проводимость в обоих направлениях . Они запускаются в проводимость низкоэнергетическим сигналом затвора. TRIAC является сокращением TRI ода для A чередования C тока. Это двунаправленное устройство , которое принадлежит к семейству тиристоров и в основном представляет собой диод с затворной клеммой, используемой для управления условиями включения устройства.
Более конкретно мы можем сказать, что в TRIAC Tri обозначает 3 клеммы устройства, а ac обозначает устройство, которое используется для управления переменным током . Легко доступен симистор мощностью 16 кВт. Для управляющих приложений они широко используются в области силовой электроники.
Давайте посмотрим на условное обозначение симистора:
Конструкция симистора
На приведенной ниже схеме показана базовая структура симистора:
Как мы уже обсуждали, это 3 терминала и 4 уровня устройство , оно состоит из 2 SCR в инверсно-параллельном соединении с вентильным терминалом. Он имеет 6 легированных областей, а омический контакт осуществляется затвором как с N-, так и с P-областями. Благодаря этому любая полярность триггерного импульса может запускать проводимость в устройстве.
Давайте посмотрим на электрический эквивалент базовой структуры симистора.
Поскольку это двунаправленное устройство, анод и катод не имеют значения. Таким образом, терминалы представлены как MT 1 и MT 2 вместе с терминалом ворот G .
Работа симистора
Симистор — это устройство, проводящее независимо от полярности напряжения на клеммах. В результате существует 4 различных варианта операций.
Теперь рассмотрим случаи отдельно:
1. Когда затвор и МТ 2 находятся под положительным потенциалом по отношению к МТ 1 :
При подаче положительного потенциала на МТ 2 относительно MT 1 , два соединения P 1 -N 1 и P 2 -N 2 получают прямое смещение. Следовательно, ток протекает через P 1 -N 1 -P 2 -N 2 . Таким образом, симистор в таком состоянии считается смещенным положительно.
2. Когда MT 2 имеет положительный потенциал, а затвор имеет отрицательный потенциал по отношению к MT 1 :
Как и в предыдущем случае, здесь также ток протекает через P 1 -N 1 -P 2 -N 2 . Но здесь соединение P 2 -N 3 смещается в прямом направлении, и симистор включается за счет введения носителей в P 2 .
3. Когда затвор и ИП 2 имеют отрицательный потенциал по отношению к ИП 1 :
В таком состоянии теперь ток протекает через P 2 -N 1 -0 1 -Н 4 . Развязка Р 2 -Н 1 и P 1 -N 4 смещены в прямом направлении, и в то же время N 1 -P 2 заблокированы, поэтому говорят, что он смещен отрицательно. Приложенный отрицательный потенциал затвора смещает вперед соединение P 2 -N 3 , таким образом, инициируя проводимость в устройстве.
4. Когда MT 2 имеет отрицательный потенциал, но затвор имеет положительный потенциал по отношению к MT 1 :
Здесь также, как и в предыдущем случае, ток протекает через P 2 -N 1 -P 1 -N 4 . Соединения P 2 -N 1 и P 1 -N 4 смещены в прямом направлении, что приводит к инжекции носителей, что приводит к включению устройства.
Характеристика симистора
Характеристическая кривая симистора в основном содержит следующие 4 режима:
Режим 10041 оба положительные .
Режим 2 : Это операция второго квадранта, где V MT21 — положительное и V G1 — отрицательное .
Режим 3 : Это операция третьего квадранта, где V MT21 и V G1 оба являются отрицательными .
Режим 4 : Это операция четвертого квадранта, где V MT21 это минус и V G1 это плюс .
Здесь В MT21 представляет собой напряжение на клемме MT 2 относительно клеммы MT 1 , а V G1 представляет напряжение затвора относительно клеммы MT 1 .
Когда устройство начинает проводить ток, через него протекает очень большой ток. Однако такой большой ток может повредить устройство. Таким образом, внешнее сопротивление используется для ограничения избыточного тока. Здесь управляющим терминалом является затвор, и правильно приложенный потенциал затвора управляет углом открытия устройства.
Значения напряжения и тока для типичного симистора приведены ниже:
- Ток в открытом состоянии: – 25 A
- Напряжение во включенном состоянии: – 1,5 В
- Средний ток срабатывания: – 5 мА
- Ток удержания: – 75 мА
Цепь управления симистором
Давайте взглянем на схему управления симистором, показанную ниже:
Во время положительной и отрицательной половины входного цикла мощность переменного тока регулируется для нагрузки путем переключения между включением и выключением. Положительная половина смещает D1 вперед и смещает D2 назад, а затвор положителен по отношению к A 1 .
Однако, во время отрицательного полупериода, D 2 теперь смещается в прямом направлении, а D 1 смещается в обратном направлении, и вентиль является положительным по отношению к терминалу A 2 . Используемый в схеме резистор R 2 контролирует точку начала проводимости.