Site Loader

Содержание

устройство, принцип работы, область применения

Симистор является полупроводниковым прибором. Его полное название – симметричный триодный тиристор. Его особенность – возможно проводить ток в обе стороны. Данный элемент цепи имеет три вывода: один является управляющим, а два других силовыми. В этой статье мы рассмотрим принцип работы, устройство и назначение симистора в различных схемах электроприборов.

Конструкция и принцип действия

Особенность симистора является двунаправленной проводимости идущего через прибор электрического тока. Конструкция устройства строится на использовании двух встречно-параллельных тиристоров с общим управлением. Такой принцип работы дал название от сокращенного «симметрические тиристоры». Поскольку электроток может протекать в обе стороны, нет смысла обозначать силовые выводы как анод и катод. Дополняет общую картину управляющий электрод.

Условное обозначение на схеме по ГОСТ:

Внешний вид следующий:

В симисторе есть пять переходов, позволяющих организовать две структуры. Какая из них будет использоваться зависит от места образования (конкретный силовой вывод) отрицательной полярности.

Как работает симистор? Исходно полупроводниковый прибор находится в запертом состоянии и ток по нему не проходит. При подаче тока на управляющий электрод, последний переходит в открытое состояние и симистор начинает пропускать через себя ток. При работе от сети переменного тока полярность на контактах постоянно меняется. Схема, где используется рассматриваемый элемент, при этом будет работать без проблем. Ведь ток пропускается в обоих направлениях. Чтобы симистор выполнял свои функции, на управляющий электрод подают импульс тока, после снятия импульса ток через условные анод и катод продолжает протекать до тех пор, пока цепь не будет разорвана или они не будут находится под напряжением обратной полярности.

При использовании в цепи переменного тока симистор закрывается на обратной полуволне синусоиды, тогда нужно подавать импульс противоположной полярности (той же, под которой находятся «силовые» электроды элемента).

Принцип действия системы управления может корректироваться в зависимости от конкретного случая и применения. После открытия и начала протекания подавать ток на управляющий электрод не нужно. Цепь питания разрываться не будет. При надобности отключить питание следует понизить ток в цепи ниже уровня величины удержания или кратковременно разорвать цепь питания.

Управляющие сигналы

Чтобы добиться желаемого результата с симистором используют не напряжение, а ток. Чтобы прибор открылся, он должен быть на определённом небольшом уровне. Для каждого симистора сила управляющего тока может быть разной, её можно узнать из даташита на конкретный элемент. Например, для симистора КУ208 этот ток должен быть больше 160 мА, а для КУ201 —не менее 70 мА.

Полярность управляющего сигнала должна совпадать с полярностью условного анода. Для управления симистором часто используют выключатель и токоограничительный резистор, если он управляется микроконтроллером – может понадобиться дополнительная установка транзистора, чтобы не сжечь выход МК, или использовать симисторный оптодрайвер, типа MOC3041 и подобных.

Четырёхквадрантные симисторы могут отпираться сигналом с любой полярностью. В этом преимуществе есть и недостаток – может потребоваться увеличенный управляющий ток.

При отсутствии прибор заменяется двумя тиристорами. При этом следует правильно подбирать их параметры и переделывать схему управления. Ведь сигнал будет подаваться на два управляющих вывода.

Достоинства и недостатки

Для чего нужен рассматриваемый полупроводниковый прибор? Самый популярный вариант использования – коммутация в цепях переменного тока. В этом плане симистор очень удобен – используя небольшой элемент можно обеспечить управление высоковольтного питания.

Популярны решения, когда им заменяют обычное электромеханическое реле. Плюс такого решения – отсутствует физический контакт, благодаря чему включение питания становится надежнее, переключение бесшумным, ресурс на порядки больше, быстродействие выше. Еще одно достоинство симистора – относительно невысокая цена, что вместе с высокой надёжностью схемы и временем наработки на отказ выглядит привлекательно.

Полностью избежать минусов разработчикам не удалось. Так, приборы сильно нагреваются под нагрузкой. Приходится обеспечивать отвод тепла. Мощные (или «силовые») симисторы устанавливают на радиаторы. Ещё один недостаток, влияющий на использование, это создание гармонических помех в электросети некоторыми схемами симисторных регуляторов (например, бытовой диммер для регулировки освещенности).

Отметим, что напряжение на нагрузки будет отличаться от синусоиды, что связано с минимальным напряжением и током, при которых возможно включение. Из-за этого подключать следует только нагрузку, не предъявляющую высоких требований к электропитанию. При постановке задачи добиться синусоиды такой способ коммутации не подойдёт. Симисторы сильно подвержены влиянию шумов, переходных процессов и помех. Также не поддерживаются высокие частоты переключения.

Область применения

Характеристики, небольшая стоимость и простота устройства позволяет успешно применять симисторы в промышленности и быту. Их можно найти:

  1. В стиральной машине.
  2. В печи.
  3. В духовках.
  4. В электродвигателе.
  5. В перфораторах и дрелях.
  6. В посудомоечной машине.
  7. В регуляторах освещения.
  8. В пылесосе.

На этом перечень, где используется этот полупроводниковый прибор, не ограничивается. Применение рассматриваемого проводникового прибора осуществляется практически во всех электроприборах, что только есть в доме. На него возложена функция управления вращением приводного двигателя в стиральных машинках, они используются на плате управления для запуска работы всевозможных устройств – легче сказать, где их нет.

Основные характеристики

Рассматриваемый полупроводниковый прибор предназначен для управления схемами. Независимо от того, где в схеме он применяется, важны следующие характеристики симисторов:

  1. Максимальное напряжение. Показатель, который будучи достигнут на силовых электродах не вызовет, в теории, выхода из строя. Фактически является максимально допустимым значением при условии соблюдения диапазона температур. Будьте осторожны – даже кратковременное превышение может обернуться уничтожением данного элемента цепи.
  2. Максимальный кратковременный импульсный ток в открытом состоянии. Пиковое значение и допустимый для него период, указываемый в миллисекундах.
  3. Рабочий диапазон температур.
  4. Отпирающее напряжение управления (соответствует минимальному постоянному отпирающему току).
  5. Время включения.
  6. Минимальный постоянный ток управления, нужный для включения прибора.
  7. Максимальное повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии. Этот параметр всегда указывают в сопроводительной документации. Обозначает критическую величину напряжения, предельную для данного прибора.
  8. Максимальное падение уровня напряжения на симисторе в открытом состоянии. Указывает предельное напряжение, которое может устанавливаться между силовыми электродами в открытом состоянии.
  9. Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии и напряжения в закрытом. Указываются соответственно в амперах и вольтах за секунду. Превышение рекомендованных значений может привести к пробою или ошибочному открытию не к месту. Следует обеспечивать рабочие условия для соблюдения рекомендованных норм и исключить помехи, у которых динамика превышает заданный параметр.
  10. Корпус симистора. Важен для проведения тепловых расчетов и влияет на рассеиваемую мощность.

Вот мы и рассмотрели, что такое симистор, за что он отвечает, где применяется и какими характеристиками обладает. Рассмотренные простым языком теоретические азы позволят заложить основу для будущей результативной деятельности. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Как работает симистор для чайников

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.

Справочные данные популярных отечественные симисторов и зарубежных
триаков. Простейшие схемы симисторных регуляторов мощности.

Ну что ж! На предыдущей странице мы достаточно плотно обсудили свойства и характеристики полупроводникового прибора под названием тиристор, неуважительно обозвали его «довольно архаичным», пришло время выдвигать внятную альтернативу.
Симистор пришёл на смену рабочей лошадке-тиристору и практически полностью заменил его в электроцепях переменного тока.
История создания симистора также не нова и приходится на 1960-е годы, причём изобретён и запатентован он был в СССР группой товарищей из Мордовского радиотехнического института.

Итак:
Симистор, он же триак, он же симметричный триодный тиристор — это полупроводниковый прибор, являющийся разновидностью тиристора, но, в отличие от него, способный пропускать ток в двух направлениях и используемый для коммутации нагрузки в цепях переменного тока.

На Рис.1 слева направо приведены: топологическая структура симистора, далее расхожая, но весьма условная, эквивалентная схема, выполненная на двух тиристорах и, наконец, изображение симистора на принципиальных схемах.
МТ1 и МТ2 — это силовые выводы, которые могут обозначаться, как Т1&Т2; ТЕ1&ТЕ2; А1&А2; катод&анод. Управляющий электрод, как правило, обозначается латинской G либо русской У.

Глядя на эквивалентную схему, может возникнуть иллюзия, что симистор относительно горизонтальной оси является элементом абсолютно симметричным, что даёт возможность как угодно крутить его вокруг управляющего электрода. Это не верно.
Точно так же, как у тиристора, напряжение на управляющий электрод симистора должно подаваться относительно условного катода (МТ1, Т1, ТЕ1, А1).
Иногда производитель может обозначать цифрой 1 «анодный» вывод, цифрой 2 — «катодный», поэтому всегда важно придерживаться обозначений, приведённых в паспортных характеристиках на прибор.

Полярность открывающего напряжения должна быть либо отрицательной для обеих полярностей напряжения на условном аноде, либо совпадать с полярностью «анодного» напряжения (т.е. быть плюсовой в момент прохождения положительной полуволны и минусовой — в момент прохождения отрицательной).

Приведём вольт-амперную характеристику тиристора и схему, реализующую самый простой способ управления симисторами — подачу на управляющий электрод прибора постоянного тока с величиной, необходимой для его включения (Рис.2).


Рис.2

Огромным плюсом симистора перед тиристором является возможность в штатном режиме работать с разнополярными полупериодами сетевого напряжения. Вольт-амперная характеристика является симметричной, надобности в выпрямительном мосте — никакой, схема получается проще, но главное — исключается элемент (выпрямитель), на котором вхолостую рассеивается около 50% мощности.

Давайте рассмотрим работу симистора при подаче на его управляющий вход постоянного тока отрицательной полярности (Рис.2 справа), ведь мы помним, что именно такая полярность открывающего напряжения является универсальной и для положительных, и для отрицательных полупериодов напряжения сети. На самом деле, всё происходит абсолютно аналогично описанной на предыдущей странице работе тиристора.
Повторим пройденный материал.

1. Для начала рассмотрим случай, когда управляющий электрод симистора отключен (S1 на схеме разомкнут, Iу на ВАХ равен 0). Тока через нагрузку нет (участки III на ВАХ), симистор закрыт, и для того, чтобы его открыть, необходимо поднять напряжение на «аноде» симистора настолько, чтобы возник лавинный пробой p-n-переходов полупроводника.
Оговоримся — зафиксировать нам этот процесс не удастся, потому что величина этого напряжения составляет несколько сотен вольт и, как правило, превышает амплитудное значение напряжения сети.
Тем не менее — при достижении этого уровня напряжения (точки II на ВАХ) симистор отпирается, падение напряжения между силовыми выводами падает до единиц вольт, нагрузка подключается к сети — наступает рабочий режим открытого симистора (участки I на ВАХ).
Чтобы закрыть симистор, нужно снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение на «аноде») ниже тока удержания.

2. Для того чтобы снизить величину напряжения включения симистора, следует замкнуть S1 и, тем самым, подать на управляющий электрод ток, задаваемый значением переменного резистора R1. Чем больше ток Iу, тем при меньшем анодном напряжении происходит переключение симистора в проводящее состояние.
А при какой-то величине тока управляющего электрода, называемой током спрямления (на ВАХ не показано), горба на характеристике вообще не будет, и напряжение открывания симистора составит незначительную величину, исчисляемую единицами вольт.
Абсолютно так же, как и в прошлом пункте, чтобы закрыть симистор, необходимо снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение на «аноде») ниже значения тока удержания.

То бишь — всё полностью аналогично тиристору. Для открывания симистора следует подать на управляющий электрод прибора постоянный ток с величиной, необходимой для его включения, для закрывания — снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение на «аноде») ниже значения тока удержания.
Т.е. в нашем случае, представленном на Рис.2 — симистор будет открываться при замыкании S1 в каждый момент превышения «анодным» напряжением некоторого значения, зависящего от номинала R1, а закрываться с каждым полупериодом сетевого напряжения в момент приближения его уровня к нулевому значению.

Описанный выше способ управления симистором посредством подачи на управляющий электрод постоянного напряжения обладает существенным недостатком — требуется довольно большой ток (а соответственно и мощность) управляющего сигнала (по паспорту — до 250мА для КУ208). Поэтому в большинстве случаев для управления симисторами используется импульсный метод, либо метод, при котором открытый симистор шунтирует цепь управления, не допуская бесполезного рассеивания мощности на её элементах.

В качестве примера рассмотрим простейшую, но вполне себе работоспособную схему симисторного регулятора мощности, позволяющего работать с нагрузками вплоть до 2000 Вт.


Рис.3

Как можно увидеть, на схеме помимо симистора VS2 присутствует малопонятный элемент VS1 — динистор. Для интересующихся отмечу — на странице ссылка на страницу мы подробно обсудили принцип работы, свойства и характеристики приборов данного типа.

А теперь — как это всё работает?
В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор С1 заряжается через последовательно соединённые резисторы R1 и R2. Причём увеличение напряжения на конденсаторе С1 отстаёт (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления резисторов и номинала ёмкости С1. Чем выше значения резисторов и конденсатора — тем больше сдвиг по фазе.
Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нём не достигнет порога пробоя динистора (около 35 В). Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечёт ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого симистора и нагрузки.
При этом симистор остаётся открытым до конца полупериода, т.е. момента, когда полуволна сетевого напряжения приблизится к нулевому уровню.
Переменным резистором R2 устанавливают момент открывания динистора и симистора, производя тем самым регулировку мощности, подводимой к нагрузке.

При действии отрицательной полуволны принцип работы устройства аналогичен.

Диаграммы напряжения на нагрузке при различных значениях переменного резистора приведены на Рис.3 справа.

Для предотвращения ложных срабатываний триаков, вызванных переходными процессами в индуктивных нагрузках (например, в электродвигателях), симисторы должны иметь дополнительные компоненты защиты. Это, как правило, демпферная RC-цепочка (снабберная цепь) между силовыми электродами триака, которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (на схеме Рис.3 показана синим цветом).
В некоторых случаях, когда нагрузка имеет ярко выраженный ёмкостной характер, между силовыми электродами необходима индуктивность для ограничения скорости изменения тока при коммутации.

А под занавес приведём основные характеристики отечественных симисторов и зарубежных триаков.

Тип U макс, В I max, А Iу отп, мА
КУ208Г 400 5
BT 131-600 600 1
BT 134-500 500 4
BT 134-600 600 4
BT 134-600D 600 4
BT 136-500Е 500 4
BT 136-600Е 600 4
BT 137-600Е 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
BTA 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
BTA/BTB 12-800B 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 25-600В 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 обозначение BTA отличаются от других наличием изолированного корпуса.
Падение напряжения на открытом симисторе составляет примерно 1-2 В и мало зависит от протекающего тока.

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:

  1. Использовать стрелочный омметр или тестер (их силы тока будет достаточно для срабатывания).
  2. Собрать специальную схему.

Алгоритм проверки омметром:

  1. Подключаем щупы прибора к выводам T1 и T2 (A1 и A2).
  2. Устанавливаем кратность на омметре х1.
  3. Проводим измерение, положительным результатом будет бесконечное сопротивление, в противном случае деталь «пробита» и от нее можно избавиться.
  4. Продолжаем тестирование, для этого кратковременно соединяем выводы T2 и G (управляющий). Сопротивление должно упасть примерно до 20-80 Ом.
  5. 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:

  1. Устанавливаем переключатели в исходное положение (соответствующее схеме).
  2. Производим нажатие на SB1, тестируемое устройство открывается, о чем сигнализирует лампочка.
  3. Жмем SB2, лампа гаснет (устройство закрылось).
  4. Меняем режим переключателя SA1 и повторяем нажатие на SB1, лампа снова должна зажечься.
  5. 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:

  1. Переключатель S3, переводится в положении, как продемонстрировано на схеме (см. рис. 6).
  2. Кратковременно производим нажатие на кнопку S2, тестируемый элемент откроется, о чем просигнализирует светодиод VD
  3. Меняем полярность, устанавливая переключатель S3 в среднее положение (отключается питание и гаснет светодиод), потом в нижнее.
  4. 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),

Симистор — это… Что такое Симистор?

Обозначение на схемах Эквивалентная схема симистора Фото современных симисторов

Симиcтop (симметричный триодный тиристор) или триак (от англ. TRIAC — triode for alternating current) — полупроводниковый прибор, являющийся разновидностью тиристоров и используемый для коммутации в цепях переменного тока. В электронике часто рассматривается как управляемый выключатель (ключ). В отличие от тиристора, имеющего катод и анод, основные (силовые) выводы симистора называть катодом или анодом некорректно, так как в силу структуры симистора они являются тем и другим одновременно. Однако по способу включения относительно управляющего электрода основные выводы симистора различаются, причём имеет место их аналогия с катодом и анодом тринистора. На приведённом рисунке верхний по схеме вывод симистора называется выводом 1 или условным катодом, нижний — выводом 2 или условным анодом, вывод справа — управляющим электродом.

Для управления нагрузкой основные электроды симистора включаются в цепь последовательно с нагрузкой. В закрытом состоянии проводимость симистора отсутствует, нагрузка выключена. При подаче на управляющий электрод отпирающего сигнала между основными электродами симистора возникает проводимость, нагрузка оказывается включённой. Характерно, что симистор в открытом состоянии проводит ток в обоих направлениях. Другой особенностью симистора, как и других тиристоров, является то, что для его удержания в открытом состоянии нет необходимости постоянно подавать сигнал на управляющий электрод (в отличие от транзисторa). Симистор остаётся открытым, пока протекающий через основные выводы ток превышает некоторую величину, называемую током удержания. Отсюда следует, что выключение нагрузки происходит вблизи моментов времени, когда напряжение на основных электродах симистора меняет полярность (обычно это совпадает по времени со сменой полярности напряжения в сети).

Симистор был изобретен в г. Саранске на заводе «Электровыпрямитель» в 1962-1963 г. начальником конструкторского бюро Василенко Валентиной Стефановной. Запатентован в СССР с приоритетом от 22 июня 1963 года, на полгода ранее, чем в США[1].

Структура

Симистор имеет пятислойную структуру полупроводника. Упрощённо симистор можно представить в виде эквивалентной схемы (см. рис.) из двух триодных тиристоров (тринисторов), включённых встречно-параллельно. Следует, однако, заметить, что управление симистором отличается от управления двумя встречно-параллельными тринисторами.

Управление

Для отпирания симистора на его управляющий электрод подаётся напряжение относительно условного катода. Полярность управляющего напряжения, как правило, должна быть либо отрицательной, либо должна совпадать с полярностью напряжения на условном аноде. Поэтому часто используется такой метод управления симистором, при котором сигнал на управляющий электрод подаётся с условного анода через токоограничительный резистор и выключатель. Управлять симистором часто удобно, задавая определённую силу тока управляющего электрода, достаточную для отпирания. Некоторые типы симисторов могут отпираться сигналом любой полярности, хотя при этом может потребоваться больший управляющий ток.

Ограничения

При использовании симистора накладываются ограничения, в частности при индуктивной нагрузке. Ограничения касаются скорости изменения напряжения (dU/dt) между основными электродами симистора и скорости изменения рабочего тока di/dt. Превышение скорости изменения напряжения на симисторе (из-за наличия его внутренней ёмкости), а также величины этого напряжения, могут приводить к нежелательному открыванию симистора. Превышение скорости нарастания тока между основными электродами, а также величины этого тока, может привести к повреждению симистора. Существуют и другие параметры, на которые накладываются ограничения в соответствии с предельно-допустимыми режимами эксплуатации. К таким параметрам относятся ток и напряжение управляющего электрода, температура корпуса, рассеиваемая прибором мощность и пр.

Опасность превышения по скорости нарастания тока заключается в следующем. Благодаря глубокой положительной обратной связи переход симистора в открытое состояние происходит лавинообразно, но, несмотря на это, процесс отпирания может длиться до нескольких микросекунд, в течение которых к симистору оказываются приложены одновременно большие значения тока и напряжения. Поэтому, даже несмотря на то, что падение напряжения на полностью открытом симисторе невелико, мгновенная мощность во время открывания симистора может достигнуть большой величины. Это сопровождается выделением тепловой энергии, которая не успевает рассеяться и может привести к перегреву и повреждению кристалла.

Одним из способов защиты симистора от выбросов напряжения при работе с индуктивной нагрузкой является включение варистора параллельно основным выводам симистора. Для защиты симистора от превышения скорости изменения напряжения применяют так называемую снабберную цепочку (RC-цепь), подключаемую аналогично.

Примечания

Ссылки

Литература

  • 1. Э.Кадино «Цветомузыкальные установки» -М.: ДМК Пресс, 2000.
  • 2. Кублановский. Я. С. Тиристорные устройства. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1987. — 112 с.: ил. — (Массовая радиобиблиотека. Вып. 1104).

Симистор (триак) — описание, принцип работы, свойства и характеристики

Справочные данные популярных отечественные симисторов и зарубежных
триаков. Простейшие схемы симисторных регуляторов мощности.

Ну что ж! На предыдущей странице мы достаточно плотно обсудили свойства и характеристики полупроводникового прибора под названием тиристор, неуважительно обозвали его «довольно архаичным», пришло время выдвигать внятную альтернативу.
Симистор пришёл на смену рабочей лошадке-тиристору и практически полностью заменил его в электроцепях переменного тока.
История создания симистора также не нова и приходится на 1960-е годы, причём изобретён и запатентован он был в СССР группой товарищей из Мордовского радиотехнического института.

Итак:
Симистор, он же триак, он же симметричный триодный тиристор — это полупроводниковый прибор, являющийся разновидностью тиристора, но, в отличие от него, способный пропускать ток в двух направлениях и используемый для коммутации нагрузки в цепях переменного тока.

Рис.1

На Рис.1 слева направо приведены: топологическая структура симистора, далее расхожая, но весьма условная, эквивалентная схема, выполненная на двух тиристорах и, наконец, изображение симистора на принципиальных схемах.
МТ1 и МТ2 — это силовые выводы, которые могут обозначаться, как Т1&Т2; ТЕ1&ТЕ2; А1&А2; катод&анод. Управляющий электрод, как правило, обозначается латинской G либо русской У.

Глядя на эквивалентную схему, может возникнуть иллюзия, что симистор относительно горизонтальной оси является элементом абсолютно симметричным, что даёт возможность как угодно крутить его вокруг управляющего электрода. Это не верно!!!
Точно так же, как у тиристора, напряжение на управляющий электрод симистора должно подаваться относительно условного катода (МТ1, Т1, ТЕ1, А1).
Иногда производитель может обозначать цифрой 1 «анодный» вывод, цифрой 2 — «катодный», поэтому всегда важно придерживаться обозначений, приведённых в паспортных характеристиках на прибор.

Полярность открывающего напряжения должна быть либо отрицательной для обеих полярностей напряжения на условном аноде, либо совпадать с полярностью «анодного» напряжения (т.е. быть плюсовой в момент прохождения положительной полуволны и минусовой — в момент прохождения отрицательной).

Приведём вольт-амперную характеристику тиристора и схему, реализующую самый простой способ управления симисторами — подачу на управляющий электрод прибора постоянного тока с величиной, необходимой для его включения (Рис.2).


Рис.2

Огромным плюсом симистора перед тиристором является возможность в штатном режиме работать с разнополярными полупериодами сетевого напряжения. Вольт-амперная характеристика является симметричной, надобности в выпрямительном мосте — никакой, схема получается проще, но главное — исключается элемент (выпрямитель), на котором вхолостую рассеивается около 50% мощности.

Давайте рассмотрим работу симистора при подаче на его управляющий вход постоянного тока отрицательной полярности (Рис.2 справа), ведь мы помним, что именно такая полярность открывающего напряжения является универсальной и для положительных, и для отрицательных полупериодов напряжения сети. На самом деле, всё происходит абсолютно аналогично описанной на предыдущей странице работе тиристора.
Повторим пройденный материал.

1. Для начала рассмотрим случай, когда управляющий электрод симистора отключен (S1 на схеме разомкнут, Iу на ВАХ равен 0). Тока через нагрузку нет (участки III на ВАХ), симистор закрыт, и для того, чтобы его открыть, необходимо поднять напряжение на «аноде» симистора настолько, чтобы возник лавинный пробой p-n-переходов полупроводника.
Оговоримся — зафиксировать нам этот процесс не удастся, потому что величина этого напряжения составляет несколько сотен вольт и, как правило, превышает амплитудное значение напряжения сети.
Тем не менее — при достижении этого уровня напряжения (точки II на ВАХ) симистор отпирается, падение напряжения между силовыми выводами падает до единиц вольт, нагрузка подключается к сети — наступает рабочий режим открытого симистора (участки I на ВАХ).
Чтобы закрыть симистор, нужно снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение на «аноде») ниже тока удержания.

2. Для того чтобы снизить величину напряжения включения симистора, следует замкнуть S1 и, тем самым, подать на управляющий электрод ток, задаваемый значением переменного резистора R1. Чем больше ток Iу, тем при меньшем анодном напряжении происходит переключение симистора в проводящее состояние.
А при какой-то величине тока управляющего электрода, называемой током спрямления (на ВАХ не показано), горба на характеристике вообще не будет, и напряжение открывания симистора составит незначительную величину, исчисляемую единицами вольт.
Абсолютно так же, как и в прошлом пункте, чтобы закрыть симистор, необходимо снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение на «аноде») ниже значения тока удержания.

То бишь — всё полностью аналогично тиристору. Для открывания симистора следует подать на управляющий электрод прибора постоянный ток с величиной, необходимой для его включения, для закрывания — снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение на «аноде») ниже значения тока удержания.
Т.е. в нашем случае, представленном на Рис.2 — симистор будет открываться при замыкании S1 в каждый момент превышения «анодным» напряжением некоторого значения, зависящего от номинала R1, а закрываться с каждым полупериодом сетевого напряжения в момент приближения его уровня к нулевому значению.

Описанный выше способ управления симистором посредством подачи на управляющий электрод постоянного напряжения обладает существенным недостатком — требуется довольно большой ток (а соответственно и мощность) управляющего сигнала (по паспорту — до 250мА для КУ208). Поэтому в большинстве случаев для управления симисторами используется импульсный метод, либо метод, при котором открытый симистор шунтирует цепь управления, не допуская бесполезного рассеивания мощности на её элементах.

В качестве примера рассмотрим простейшую, но вполне себе работоспособную схему симисторного регулятора мощности, позволяющего работать с нагрузками вплоть до 2000 Вт.


Рис.3

Как можно увидеть, на схеме помимо симистора VS2 присутствует малопонятный элемент VS1 — динистор. Для интересующихся отмечу — на странице ссылка на страницу мы подробно обсудили принцип работы, свойства и характеристики приборов данного типа.

А теперь — как это всё работает?
В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор С1 заряжается через последовательно соединённые резисторы R1 и R2. Причём увеличение напряжения на конденсаторе С1 отстаёт (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления резисторов и номинала ёмкости С1. Чем выше значения резисторов и конденсатора — тем больше сдвиг по фазе.
Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нём не достигнет порога пробоя динистора (около 35 В). Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечёт ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого симистора и нагрузки.
При этом симистор остаётся открытым до конца полупериода, т.е. момента, когда полуволна сетевого напряжения приблизится к нулевому уровню.
Переменным резистором R2 устанавливают момент открывания динистора и симистора, производя тем самым регулировку мощности, подводимой к нагрузке.

При действии отрицательной полуволны принцип работы устройства аналогичен.

Диаграммы напряжения на нагрузке при различных значениях переменного резистора приведены на Рис.3 справа.

Для предотвращения ложных срабатываний триаков, вызванных переходными процессами в индуктивных нагрузках (например, в электродвигателях), симисторы должны иметь дополнительные компоненты защиты. Это, как правило, демпферная RC-цепочка (снабберная цепь) между силовыми электродами триака, которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (на схеме Рис.3 показана синим цветом).
В некоторых случаях, когда нагрузка имеет ярко выраженный ёмкостной характер, между силовыми электродами необходима индуктивность для ограничения скорости изменения тока при коммутации.

А под занавес приведём основные характеристики отечественных симисторов и зарубежных триаков.

  Тип    U макс, В     I max, А     Iу отп, мА  
  КУ208Г      400     5    
  BT 131-600      600     1    
  BT 134-500      500     4    
  BT 134-600      600     4    
  BT 134-600D      600     4    
  BT 136-500Е      500     4    
  BT 136-600Е      600     4    
  BT 137-600Е      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    
  BTA 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    
  BTA/BTB 12-800B      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 25-600В      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 обозначение BTA отличаются от других наличием изолированного корпуса.
Падение напряжения на открытом симисторе составляет примерно 1-2 В и мало зависит от протекающего тока.

 

Тиристоры и симисторы — RadioRadar


Тиристор


   Тиристор — это переключающий полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении. Этот радиоэлемент часто сравнивают с управляемым диодом и называют полупроводниковым управляемым вентилем (Silicon Controlled Rectifier, SCR).

Тиристор имеет три вывода, один из которых — управляющий электрод, можно сказать, «спусковой крючок» — используется для резкого перевода тиристора во включенное состояние.

   Тиристор совмещает в себе функции выпрямителя, выключателя и усилителя. Часто он используется как регулятор, главным образом, когда схема питается переменным напряжением. Нижеследующие пункты раскрывают четыре основных свойства тиристора:

  • тиристор, как и диод, проводит в одном направлении, проявляя себя как выпрямитель;
  • тиристор переводится из выключенного состояния во включенное при подаче сигнала на управляющий электрод и, следовательно, как выключатель имеет два устойчивых состояния. Тем не менее для возврата тиристора в выключенное (разомкнутое) состояние необходимо выполнить специальные условия;
  • управляющий ток, необходимый для перевода тиристора из закрытого состояния в открытое, значительно меньше (несколько миллиампер) при рабочем токе в несколько ампер и даже в несколько десятков ампер. Следовательно, тиристор обладает свойствами усилителя тока;
  • oсредний ток через нагрузку, включенную последовательно с тиристором, можно точно регулировать в зависимости от длительности сигнала на управляющем электроде. Тиристор при этом является регулятором мощности.

Структура тиристора


   Тиристором называется управляемый трехэлектродный полупроводниковый прибор, состоящий из чередующихся четырех кремниевых слоев типа р и n. Полупроводниковый прибор с четырехслойной структурой представлен на рис. 1.

   Крайнюю область р-структуры, к которой подключается положительный полюс источника питания, принято называть анодом, а крайнюю область n, к которой подключается отрицательный полюс этого источника, — катодом.

Рис.1. Структура и обозначение тиристора

Свойства тиристора в закрытом состоянии


   В соответствии со структурой тиристора можно выделить три электронно-дырочных перехода и заменить тиристор эквивалентной схемой, как показано на рис. 2.

   Эта эквивалентная схема позволяет понять поведение тиристора с отключенным управляющим электродом.

   Если анод положителен по отношению к катоду, то диод D2 закрыт, что приводит к закрытию тиристора, смещенного в этом случае в прямом направлении. При другой полярности диоды D1 и D2 смещены в обратном направлении, и тиристор также закрыт.

Рис.2. Представление тиристора тремя диодами

Принцип отпирания с помощью управляющего электрода


   Эквивалентное представление структуры р-n-p-n в виде двух транзисторов показано на рис. 3.

   Представление тиристора в виде двух транзисторов разного типа проводимости приводит к эквивалентной схеме, представленной на рис. 1.4. Она наглядно объясняет явление отпирания тиристора.

   Зададим ток IGT через управляющий электрод тиристора, смещенного в прямом направлении (напряжение VAK положительное), как показано на рис. 4.

   Так как ток IGT становится базовым током транзистора n-p-n, то ток коллектора этого транзистора равен B1xIGT, где B1 — коэффициент усиления по току транзистора Т1.

   Этот ток одновременно является базовым током транзистора р-n-р, что приводит к его отпиранию. Ток коллектора транзистора Т2 составляет величину B1xB2xIGT и суммируется с током IGT, что поддерживает транзистор Т1 в открытом состоянии. Поэтому, если управляющий ток IGT достаточно велик, оба транзистора переходят в режим насыщения.

   Цепь внутренней обратной связи сохраняет проводимость тиристора даже в случае исчезновения первоначального тока управляющего электрода IGT, при этом ток анода (1А ) остается достаточно высоким.

   Типовая схема запуска тиристора приведена на рис. 5

.

Рис.3. Разбиение тиристора на два транзистора

Рис.4. Представление тиристора в виде двухтранзисторной схемы

Рис.5. Типичная схема запуска тиристора

Отключение тиристора


   Тиристор перейдет в закрытое состояние, если к управляющему электроду открытого тиристора не приложен никакой сигнал, а его рабочий ток спадет до некоторого значения, называемого током удержания (гипостатическим током).

   Отключение тиристора произойдет, в частности, если была разомкнута цепь нагрузки (рис. 6а) или напряжение, приложенное к внешней цепи, поменяло полярность (это случается в конце каждого полупериода переменного напряжения питания).

Рис.6. Способы отключения тиристора

   Когда тиристор работает при постоянном токе, отключение может быть произведено с помощью механического выключателя.

   Включенный последовательно с нагрузкой этот ключ используется для отключения рабочей цепи.

   Включенный параллельно основным электродам тиристора (рис. 6б) ключ шунтирует анодный ток, и тиристор при этом переходит в закрытое состояние. Некоторые тиристоры повторно включаются после размыкания ключа. Это объясняется тем, что при размыкании ключа заряжается паразитная емкость р-n перехода тиристора, вызывая помехи.

   Поэтому предпочитают размещать ключ между управляющим электродом и катодом тиристора (рис. 1.6в), что гарантирует правильное отключение посредством отсечения удерживающего тока. Одновременно смещается в обратном направлении переход р-n, соответствующий диоду D2 из схемы замещения тиристора тремя диодами (рис. 2).

   На рис. 6а-д представлены различные варианты схем отключения тиристора, среди них и ранее упоминавшиеся. Другие, как правило, применяются, когда требуется отключать тиристор с помощью дополнительной цепи. В этих случаях механический выключатель можно заменить вспомогательным тиристором или ключевым транзистором, как показано на рис. 7.

Рис.7. Классические схемы отключения тиристора с помощью дополнительной цепи

Симистор


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

   При отсутствии управляющего тока симистор во время любого полупериода переменного напряжения питания неизбежно переходит из состояния проводимости в закрытое состояние.

   Кроме работы в релейном режиме в термостате или светочувствительном выключателе, разработаны и широко используются системы регулирования, функционирующие по принципу фазового управления напряжением нагрузки, или, другими словами, плавные регуляторы.

Структура симистора


   Симистор можно представить двумя тиристорами, включенными встречно-параллельно. Он пропускает ток в обоих направлениях. Структура этого полупроводникового прибора показана на рис. 8. Симистор имеет три электрода: один управляющий и два основных для пропускания рабочего тока.

Рис.8. Структура симистора

Функционирование симистора


   Симистор открывается, если через управляющий электрод проходит отпирающий ток или если напряжение между его электродами А1 и А2 превышает некоторую максимальную величину (на самом деле это часто приводит к несанкционированным срабатываниям симистора, происходящим при максимуме амплитуды напряжения питания).

   Симистор переходит в закрытое состояние после изменения полярности между его выводами А1 и А2 или если значение рабочего тока меньше тока удержания Iу.

Отпирание симистора


   В режиме переменного питания смена состояний симистора вызывается изменением полярности напряжения на рабочих электродах А1 и А2. Поэтому в зависимости от полярности управляющего тока можно определить четыре варианта управления симистором, как показано на рис. 9.

   Каждый квадрант соответствует одному способу открывания симистора. Все способы кратко описаны в табл. 1.

Рис.9. Четыре возможных варианта управления симистором

Таблица 1. Упрощенное представление способов открывания симистора

КвадрантVA2-A1VG-A1IGTОбозначение
I>0>0Слабый + +
II>0Средний+ —
IIIСредний— —
IV>0Высокий— +

   Например, если между рабочими электродами симистора прикладывают напряжение VA1-A2>0 и напряжение на управляющем электроде отрицательно по отношению к аноду А1, то смещение симистора соответствует квадранту II и упрощенному обозначению + -.

   Для каждого квадранта определены отпирающий ток I от (IGT), удерживающий ток Iуд(Iн) и ток включения Iвыкл(IL).

   Отпирающий ток должен сохраняться до тех пор, пока рабочий ток не превысит в два-три раза величину удерживающего тока Iн. Этот минимальный отпирающий ток и является током включения симистора IL.

   Затем, если убрать ток через управляющий электрод, симистор останется в проводящем состоянии до тех пор, пока анодный ток будет превышать ток удержания Iн.

Ограничения при использовании


   Симистор накладывает ряд ограничений при использовании, в частности при индуктивной нагрузке. Ограничения касаются скорости изменения напряжения (dV/dt) между анодами симистора и скорости изменения рабочего тока di/dt.

   Действительно, во время перехода симистора из закрытого состояния в проводящее внешней цепью может быть вызван значительный ток. В то же время мгновенного падения напряжения на выводах симистора не происходит. Следовательно, одновременно будут присутствовать напряжение и ток, развивающие мгновенную мощность, которая может достигнуть значительных величин. Энергия, рассеянная в малом пространстве, вызовет резкое повышение температуры р-п переходов. Если критическая температура будет превышена, то произойдет разрушение симистора, вызванное чрезмерной скоростью нарастания тока di/dt.

   Ограничения также распространяются на изменение напряжения двух категорий: на dV/dt применительно к закрытому симистору и на dV/dt при открытом симисторе (последнее также называется скоростью переключения).

   Чрезмерная скорость нарастания напряжения, приложенного между выводами А1 и А2 зарытого симистора, может вызвать его открытие при отсутствии сигнала на управляющем электроде. Это явление вызывается внутренней емкостью симистора. Ток заряда этой емкости может быть достаточным для отпирания симистора.

   Однако не это является основной причиной несвоевременного открытия. Максимальная величина dV/dt при переключении симистора, как правило, очень мала, и слишком быстрое изменение напряжения на выводах симистора в момент его запирания может тотчас же повлечь за собой новое включение. Таким образом, симистор заново отпирается, в то время как должен закрыться.

Рис.10. Симистор с защитной RC-цепочкой

   При индуктивной нагрузке симистора или при защите от внешних перенапряжений для ограничения влияния dV/dt и тока перегрузки желательно использовать защитную RC-цепочку (рис. 10).

   Расчет значений R и С зависит от нескольких параметров, среди которых — величина тока в нагрузке, значения индуктивности и номинального сопротивления нагрузки, рабочего напряжения, характеристик симистора.

   Совокупность этих параметров с трудом поддается точному описанию, поэтому часто принимают во внимание эмпирические значения. Включение сопротивления 100-150 Ом и конденсатора 100 нФ дает удовлетворительные результаты. Однако отметим, что значение сопротивления должно быть гораздо меньше (или одного порядка), чем величина полной нагрузки, являясь достаточно высоким для того, чтобы ограничить ток разряда конденсатора с целью соблюдения максимального значения di/dt в момент отпирания.

   RC-цепочка дополнительно улучшает включение в проводящее состояние симистора, управляющего индуктивной нагрузкой. Действительно, ток разряда конденсатора устраняет влияние задержки индуктивного тока, поддерживая рабочий ток выше минимального значения удерживающего тока Iуд(Iн).

Рис.11. Защита симистора с помощью варистора

   Дополнительная защита, заслуживающая внимания, может быть обеспечена с помощью варистора, подключенного к выводам индуктивной нагрузки. Другой варистор, включенный параллельно питающему напряжению, задержит помехи, распространяющиеся по сети питания. Защита симистора также обеспечивается при подключении варистора параллельно его выводам А1 и А2 (рис. 11).

Источник

  1. Кадино Э. Цветомузыкальные установки.-М.: ДМК Пресс, 2000.

принцип работы и виды, основные характеристики, способы проверки мультиметром и схемы пробников


Широкое применение в электронике и радиотехнике получило электронное регулирование параметров питания в различных цепях переменного тока при помощи симистора. Бывают случаи, когда он выходит из строя и возникает необходимость правильной проверки на предмет исправности. Для того чтобы это сделать, необходимо знать его принцип работы, предназначение и способы проверки мультиметром и другими приборами.

Что это за устройство, его обозначение

Симистор — это симметричный тиристор. В англоговорящих странах используется название triak, встречается и у нас транслитерация этого названия — триак. Понять принцип его работы несложно, если знаете как работает тиристор. Если коротко, тиристор пропускает ток только в одном направлении. И в этом он похож на диод, но ток проходит только при появлении сигнала на управляющем выводе. То есть, ток проходит только при определенных условиях. Прекращается его «подача» при снижении силы тока ниже определенного значения или разрывом цепи (даже кратковременным). Так как симистор, по сути, двусторонний тиристор, при появлении управляющего сигнала он пропускает ток в обоих направлениях направления.

В открытом состоянии симистор проводит ток в обоих направлениях.

На схеме он изображается как два включенных навстречу друг на другу тиристора с общим управляющим выводом.

Внешний вид симистора и его обозначение на схемах

Симистор имеет три вывода: два силовых и один управляющий. Через силовые выводы можно пропускать ток высокого напряжение, на управляющий подаются низковольтные сигналы. Пока на управляющем выводе не появится потенциал, ток не будет протекать ни в одном направлении.

Характеристики

Симистор имеет несколько параметров, которые можно расположить по порядку убывания важности (лучше сказать, частоты использования) следующим образом:

  • Напряжение обратного пробоя, Uобр, В;
  • Напряжение закрытого состояния, Uзс, В;
  • Ток открытого состояния средний, Iос, А;
  • Время включения, tвк, мкс;
  • Время выключения, tвык, мкс;
  • Ток открытого состояния импульсный, Iос, А;
  • Ток закрытого состояния, Iзс, мА;
  • Обратный ток, Iобр, мА;
  • Напряжение открытого состояния, Uос, В;
  • Управляющее напряжение, Uупр, В;
  • Ток управления, Iупр, мА;
  • Скорость нарастания напряжения, dU/dt, В/мкс;
  • Скорость нарастания тока, dI/dt, А/мкс.


Вольт-амперная характеристика триака

Обратите внимание! Параметр «напряжение обратного пробоя» означает максимальное напряжение, которое способен выдержать симистор или тринистор без выхода из строя. Напряжение закрытого состояния характеризует только динисторный эффект.

Где используется и как выглядит

Чаще всего симистор используется для коммутации в цепях переменного тока (подачи питания на нагрузку). Это удобно, так как при помощи напряжения малого номинала можно управлять высоковольтным питанием. В некоторых схемах ставят симистор вместо обычного электромеханического реле. Плюс очевиден — нет физического контакта, что делает включение питания более надежным. Второе достоинство — относительно невысокая цена. И это при значительном времени наработки и высокой надежности схемы.

Минусы тоже есть. Приборы могут сильно нагреваться под нагрузкой, поэтому необходимо обеспечить отвод тепла. Мощные симисторы (называют обычно «силовые») монтируются на радиаторы. Еще один минус — напряжение на выходе симистора пилообразное. То есть подключаться может только нагрузка, которая не предъявляет высоких требований к качеству электропитания. Если нужна синусоида, такой способ коммутации не подходит.

Заменить симистор можно двумя тиристорами. Но надо правильно подобрать их по параметрам, да и схему управления придется переделывать — в таком варианте управляющих вывода два

По внешнему виду отличить тиристор и симистор нереально. Даже маркировка может быть похожей — с буквой «К». Но есть и серии, у которых название начинается с «ТС», что означает «тиристор симметричный». Если говорить о цоколевке, то это то, что отличает тиристор от симистора. У тиристора есть анод, катод и управляющий вывод. У симистора названия «анод» и «катод» неприменимы, так как вывод может быть и катодом, и анодом. Так что их обычно называют просто «силовой вывод» и добавляют к нему цифру. Тот который левее — это первый, который правее — второй. Управляющий электрод может называться затвором (от английского слова Gate, которым обозначается этот вывод).

Тестирование

У каждого радиолюбителя есть свои способы проверить симистор. Для этого можно использовать специальные приборы или подручные материалы. Главное – знать, как проверить правильно прибор на основе принципа его работы.

Способ №1

Самый простой способ – это протестировать симистор омметром. Для этого необходимо катод детали соединить с отрицательным контактом омметра, анод с положительным контактом. А затем закоротить анод с управляющим электродом. На самом омметре необходимо выставить единицу (х1). Если при этом стрелка покажет сопротивление прибора в пределах 15-50 Ом, можно считать, что симистор цел и пригоден для установки в любой радиоприбор.

Но тут есть один важный момент. Если в таком положении с анода убрать все контакты, и показания сопротивления при этом не изменятся, то это подтверждает целостность детали. Если стрелка начнет отклоняться к нулю, то выбросите симистор в мусор.

Способ №2

Конечно, можно придумать большое количество различных приборов, с помощью которых провести проверку симистра будет несложно. Но для этого придется прикладывать усилия и тратить свое время на сборку, хотя для многих это будет в удовольствие. Для примера приводим одну из схем такого тестового устройства, вот она на рисунке снизу.

Схема подключения данного прибора к симистру точно такая же, как и в случае с тестированием при помощи омметра. Но в этом устройстве установлен светодиод (HL1). Так вот при подаче напряжения на симистор через кнопку (ключ) световой источник должен загореться. А это говорит об исправности детали.

Обратите внимание на резисторы. Их сопротивления рассчитывается под номинальное напряжение. Практика показала, что сопротивление в диапазоне 9-12 Ом достаточная величина.

Принцип работы симистора

Давайте разберем, как работает симистор на примере простой схемы, в которой переменное напряжение подается на нагрузку через электронный ключ на базе этого элемента. В качестве нагрузки представим лампочку — так удобнее будет объяснять принцип работы.

Схема реле на симисторе (триаке)

В исходном положении прибор находится в запертом состоянии, ток не проходит, лампочка не горит. При замыкании ключа SW1 питание подается на на затвор G. Симистор переходит в открытое состояние, пропускает через себя ток, лампочка загорается. Поскольку схема работает от сети переменного напряжения, полярность на контактах симистора постоянно меняется. Вне зависимости от этого, лампочка горит, так как прибор пропускает ток в обоих направлениях.

При использовании в качестве питания источника переменного напряжения, ключ SW1 должен быть замкнуть все время, пока необходимо чтобы нагрузка была в работе. При размыкании контакта во время очередной смены полярности цепь разрывается, лампочка гаснет. Зажжется она снова только после замыкания ключа.

Если в той же схеме использовать источник постоянного тока, картина изменится. После того как ключ SW1 замкнется, симистор откроется, потечет ток, лампочка загорится. Дальше этот ключ может возвращаться в разомкнутое состояние. При этом цепь питания нагрузки (лампочки) не разрывается, так как симистор остается в открытом состоянии. Чтобы отключить питание, надо либо понизить ток ниже величины удержания (одна из технических характеристик), либо кратковременно разорвать цепь питания.

Электромеханические ключи

Для коммутации в электрических схемах используются ключи различного типа:

  • механические;
  • электромеханические;
  • электронные.

К электромеханической группе относятся реле или контакторы. Замыканием и размыканием контактов управляет электромагнит. На катушку электромагнита подается управляющее напряжение, которое может быть как постоянным, так и переменным. Механические контакты реле могут коммутировать практически любые токи. Сопротивление контактной пары ничтожно, падение напряжения на контактах практически отсутствует. Нет потерь мощности при коммутации нагрузок, хотя есть потери на питание управляющей катушки.

Огромным преимуществом контакторов является то, что цепи нагрузки и управления электрически изолированы.

Недостатков тоже немало:

  • Ограниченно число переключений. Контакты изнашиваются;
  • Возникновение электрической дуги при размыкании — искрение контактов. Приводит к электроэрозии и недопустимо во взрывоопасных средах;
  • Низкое быстродействие.

Там, где применение контакторов невозможно или нецелесообразно, применяют электронные ключи.

Скорее всего, Вам пригодится информация о том, как выбрать стабилизатор напряжения 220 вольт.

Сигналы управления

Управляется симистор не напряжением, а током. Для открытия на затвор надо подать ток определенного уровня. В характеристиках указан минимальный ток открывания — вот это и есть нужная величина. Обычно ток открывания совсем небольшой. Например, для коммутации нагрузки на 25 А, подается управляющий сигнал порядка 2,5 мА. При этом, чем выше напряжение, подаваемое на затвор, тем быстрее открывается переход.

Схема подачи напряжения для управления симистором

Чтобы перевести симистор в открытое состояние, напряжение должно подаваться между затвором и условным катодом. Условным, потому что в разные моменты времени, катодом является то один силовой выход, то другой.

Полярность управляющего напряжения, как правило, должна быть либо отрицательной, либо должна совпадать с полярностью напряжения на условном аноде. Поэтому часто используется такой метод управления симистором, при котором сигнал на управляющий электрод подаётся с условного анода через токоограничительный резистор и выключатель. Управлять симистором часто удобно, задавая определённую силу тока управляющего электрода, достаточную для отпирания. Некоторые типы симисторов (так называемые четырёхквадрантные симисторы) могут отпираться сигналом любой полярности, хотя при этом может потребоваться больший управляющий ток (а именно, больший управляющий ток требуется в четвёртом квадранте, то есть когда напряжение на условном аноде имеет  отрицательную полярность, а на управляющем электроде —  положительную).

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 симистор

Привычка проверять все элементы пред пайкой приходит с годами. Проверить симистор можно при помощи мультиметра и при помощи небольшой проверочной схемы с батарейкой и лампочкой. В любом случае надо сначала разобраться, как располагаются выводы на вашем приборе. Сделать это можно по цоколевке каждой конкретной серии. Для этого в поисковик забиваем маркировку, которая есть на корпусе. В некоторых случаях можно добавить «цоколевка». Если есть русскоязычные описания, будет несколько проще. Если на русском информации нет, придется искать в интернете. Заменяем слово «цоколевка» словом «datasheet». Иногда можно ввести русскими буквами «даташит». В переводе это «техническая спецификация». По имеющимся в описании таблицам и рисункам легко понять, где расположены силовые выходы (T1 и T2), а где затвор (G).

Пример цоколевки. Все можно понять и без знания языка

С мультиметром

Проверка мультиметром симистора основана на принципе его работы. Берем обычный мультиметр, ставим его в положение прозвонки. Силовые выходы между собой должны звониться в обоих направлениях. Прикасаемся щупами к выходам Т1 и Т2. На экране должны высвечиваться цифры. Это сопротивление перехода. Если поменять щупы местами, сопротивление может измениться, но ни обрыва, ни короткого быть не должно.

Проверяем мультиметром

Зато между затвором и силовыми выходами должен быть «обрыв» (бесконечно большое сопротивление). То есть, «звониться» они не должны при любом расположении щупов. Проверив сопротивление между разными выводами, можно сделать вод о работоспособности симистора.

С лампочкой и батарейкой

Для проверки симистора без мультиметра придется собрать простенькую проверочную схему с питанием от девятивольтовой батарейки «Крона». Нужны будут три провода длиной около 20 см. Провода желательно гибкие, многожильные. Проще, если они будут разных цветов. Лучше всего красный, синий и любой другой. Пусть будет желтый. Синий разрезаем пополам, припаиваем лампочку накаливания на 9 В (или смотрите по напряжению, которое выдает ваша батарейка). Один кусок провода на резьбу, другой — на центральный вывод с нижней части цоколя. Чтобы работать было удобнее, на каждый провод лучше припаять «крокодилы» — пружинные зажимы.

Как проверить симистор без мультиметра

Собираем схему. Подключаем провода в таком порядке:

  • Красный одним концом на плюс кроны, вторым — на вывод Т1.
  • Синий — на минус кроны и на Т2.
  • Желтый провод одним краем цепляем к затвору G.

После того как собрали схему, лампочка не должна гореть. Если она горит, симистор пробит. Если не горит, проверяем дальше. Свободным концом желтого провода кратковременно прикасаемся к Т2. Лампочка должна загореться. Это значит, что симметричный тиристор открылся. Чтобы его закрыть, надо коснуться проводом вывода Т1. Если все работает, прибор исправен.

Почему тиристор не остался в открытом состоянии?

Ситуация заключается в следующем — мультиметр не вырабатывает достаточное количество тока для того, что бы сработал тиристор. Исходя из этого, провести проверку данного элемента не выйдет. Но сама проверка показала, что остальные детали у нас в рабочем состоянии. Если же поменять полярность — проверка закончится провалом. В данной ситуации мы уверены,что отсутствует обратный пробой.

Так же при помощи аппарата, можно легко проверить чувствительность тиристора. Для этого нужно поставить переключатель в режим омметра. Все измерения проходят так же, как описывалось выше.

Тиристоры которые более чувствительны выдерживают открытое состояние при отключении управляющего тока, все данные мы фиксируем на мультиметре. Затем повышаем предел до 10х. В этой ситуации ток на щупах будет уменьшен.

Если управляющий ток при закрытии, отказывает, нужно постепенно увеличить предел измерения, до тех пор, пока не сработает тиристор.

Если проверка проходит элементов из одной партии или со схожими техническими характеристиками, нужно выбирать те элементы, которые более чувствительны. Такие тиристоры более функциональны и имеют больше возможностей, из этого следует что область применения в разы увеличивается.

Когда вы освоите проверку тиристора, то решение проверки симистора придет само. Главное вникнуть в суть проверки, и четко следовать инструкциям.

Как избежать ложных срабатываний

Так как для срабатывания симистора достаточно небольшого потенциала, возможны ложные срабатывания. В некоторых случаях они не страшны, но могут привести и к поломке. Поэтому лучше заранее принять меры. Есть несколько способов уменьшить вероятность ложных включений:

  • Уменьшить длину линии к затвору, соединять цепь управления — затвор и Т1 — напрямую. Если это невозможно, использовать экранированный кабель или витую пару.
  • Снизить чувствительность затвора. Для этого параллельно ставят сопротивление (до 1 кОм).

    Практически во всех схемах с симисторами в цепи затвора есть резистор, уменьшающий чувствительность прибора

  • Использовать триаки с высокой шумовой устойчивостью. В маркировке у них добавлена буква «Н», от «нечувствительный». Называют их «симисторы ряда «Н». Отличаются они тем, что минимальный ток перехода у них намного выше. Например, симистор BT139-600H имеет ток перехода IGT min =10mA.

Как уже говорили, симистор управляется током. Это дает возможность подключать его напрямую к выходам микросхем. Есть одно ограничение — ток не должен превышать максимально допустимый. Обычно это 25 мА.

Что такое симистор, и чем он отличается от классических тиристоров?

Симистор (или «триак») – особая разновидности триодного симметричного тиристора. Главное преимущество – способность проводить ток на рабочих p-n переходах в обоих направлениях. Это позволяет использовать радиоэлемент в системах с переменным напряжением.

Принцип работы и конструктивное исполнение такое же, как у остальных тиристоров. При подаче управляющего тока p-n переход отпирается, и остается открытым до снижения величины рабочего тока.

Популярное применение симисторов – регуляторы напряжения для систем освещения и бытового электроинструмента.

Работа этих радиокомпонентов напоминает принцип действия транзисторов, однако детали не являются взаимозаменяемыми.

Рассмотрев, что такое тиристор и симистор, мы с вами научимся, как проверять эти детали на работоспособность.

Особенности монтажа

Так же как и тиристоры, симисторы при работе греются, поэтому при сборке необходимо обеспечивать отвод тепла. Если нагрузка маломощная или питание импульсное (кратковременное подключение на промежуток менее 1 сек) допускается монтаж без радиатора. В остальных случаях необходимо обеспечить качественный контакт с охлаждающим устройством.

Есть три способа фиксации симистора на радиаторе: клепка, на винте и на зажиме. Первый вариант при самостоятельном монтаже не рекомендуется, так как существует высокая вероятность повреждения корпуса. Наиболее простой способ монтажа в домашних условиях — винтовой.

Порядок монтажа симистора

Перед тем, как начинают монтаж, осматривают корпус прибора и радиатора (охладителя) на предмет царапин и сколов. Их быть не должно. Затем поверхность протирают от загрязнений чистой ветошью, обезжиривают, накладывают термопасту. После чего вставляют в отверстие с резьбой в радиаторе и зажимают шайбу. Крутящий момент должен быть 0.55Nm- 0.8Nm. То есть, необходимо обеспечить должный контакт, но перетягивать тоже нельзя, так как есть риск повредить корпус.

Схема регулятора мощности для индуктивной нагрузки на симисторе

Обратите внимание, что монтаж симистора производится до пайки. Это снижает механическую нагрузку на отводы прибора. И еще: при установке следите за тем, чтобы корпус плотно прижимался к охладителю.

Какими свойствами обладает тиристор

Если провести полный анализ структуры тиристора, то можно найти в ней три перехода (электронно-дырочных). Следовательно, можно составить эквивалентную схему на полупроводниковых транзисторах (полярных, биполярных, полевых) и диодах, которая позволит понять, как ведет себя тиристор при отключении питания электрода управления.

В том случае, когда относительно катода анод положительный, диод закрывается, и, следовательно, тиристор тоже ведет себя аналогично. В случае смены полярности оба диода смещаются, тиристор также запирается. Аналогичным образом функционирует и симистор.

Принцип работы на пальцах, конечно, объяснить не очень просто, но мы попробуем сделать это далее.

Предварительная подготовка

Подобный измерительный прибор получил широкое распространение: применяется для определения различной информации. Предварительная подготовка предусматривает расшифровку спецификации, для чего достаточно рассмотреть маркировку на полупроводниковом изделии.

После определения типа изделия и цоколевки можно приступить к тесту пробоя при помощи мультиметра. В большинстве случаев проводится проверка на пробой, для чего изделие можно оставить на плате, поэтому на этом этапе не требуется паяльник.

Способы проверки

При выходе из строя какого-либо устройства необходимо прозвонить элементы и заменить сгоревшие, причем необязательно выпаивать триак из схемы. Проверка симистора мультиметром аналогична проверке тиристора мультиметром в схеме не выпаивая. Сделать это довольно просто, но этот метод не даст точного результата.

Как проверить тиристор ку202н мультиметром: необходимо освободить УЭ. Как проверить симистор мультиметром не выпаивая: необходимо освободить его УЭ (выпаять или выпаять деталь — одним словом, отделить устройство от всей схемы) и произвести измерения мультиметром на предмет пробитого перехода. Для проверки необходимо использовать стрелочный тестер. Этот метод является более точным, так как ток, генерируемый тестером способен открыть переход. Нужно найти информацию о симисторе и приступить к проверке:

  1. Подключить щупы к выводам T1 и T2.
  2. Установить кратность х1.
  3. Только при показании бесконечного сопротивления деталь исправна, а во всех остальных случаях — пробита.
  4. При положительном результате (бесконечное сопротивление) соединить вывод Т2 и управляющий. В результате R падает до 20..90 Ом.
  5. Сменить полярность прибора и повторить 3 и 4.

Этот метод является более точным, чем предыдущий, но не дает полной гарантии определения исправности полупроводникового прибора. Для этих целей существуют специальные схемы, которые можно собрать самостоятельно.

Источник: pochini.guru

Блиц-советы

Рекомендации:

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

Защита тиристора:

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

Самодельный пробник

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

Схема самодельного пробника представлена сочетанием следующих элементов:

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

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

Симистор — устройство и принцип работы прибора

Все радиолюбители, профессиональные электрики и техники, которые ежедневно имеют дело с электрическими цепями и схемами, так или иначе сталкиваются и активно используют при своей работе полупроводниковые элементы. Все они функционируют благодаря так называемым n-p и p-n-переходам, в которых электроны вступают во взаимодействие с дырками.

В самом элементарном диоде насчитывается два слоя и p-n-переход, у биполярного транзистора их уже три, а перехода оба вида. Так вот, если к биполярному добавить еще один слой, то получится уже другой полупроводниковый прибор, именуемый тиристором.

Что такое симистор

А дальше, если один тиристор подключить с другим параллельно, то выйдет уже некая симметричная фигура двух тиристоров. Вот это и есть симметричный тиристор или другими словами, симистор. В зарубежной литературе и практике больше известен под названием TRIAC.

ТРИАК имеет один управляющий и два дополнительных силовых вывода, они же электроды. На схемах главный именуется «затвором» и обозначен буквой G. Электроды силовые отмечены указателями Т1, Т2. Реже А и А1, А 1 и А2.

Стоит отметить, что тиристор такого типа в зарубежных трудах и технике – довольно редкий гость, в схемах используется нечасто. Скорее всего, из-за того, что он был придуман и получил патент на советских просторах, от чего в Европе и Америке не нашел широкого применения и распространения.

Принцип работы: как работает симистор

Уникальность такого устройства заключается в том, что анода и катода в привычном понимании относительно использования в электросхемах, тут нет. Хотя в схеме они присутствуют. Просто становятся крайне похожими друг на друга, ведь катод и анод одновременно могут иметь свойства каждого из них. То есть любой электрод данного прибора не имеет конкретного заряда. Так и выходит, что в симисторе электрический ток проходит не в одном, а сразу в двух направлениях! Что делает его незаменимым в схемах, где участвует переменный ток.

Например, в автоматическом регуляторе мощности, которые используются в любом источнике света, кондиционере или электроинструменте, симистор работает в такой схеме. Начав получать напряжение из электросети, в приборе только один силовой электрод срабатывает и получает переменное напряжение. А управляющий вывод с диодного моста получает отрицательное напряжение управления. Если включение станет чрезмерным, то симметрический тиристор сработает на открытие и отправит ток в нагрузку. Как только на входе прибора изменится полярность напряжения, он перестанет работать на открытие. Этот процесс зацикливается и повторяется снова и снова.

Из этого получается, что скорость включения симистора напрямую зависит от величины управляющего напряжения. И если оно уменьшается, то стихают и импульсы на нагрузке. А в целом, напряжение, после прохождения данного ТРИАКа, становятся регулируемыми в части импульсов и исходят в диапазоне, схожим на присущей пиле. На практике такая способность регулировки напряжения управления в симисторе дает возможность влиять и настраивать диапазон температур на острие электропаяльника или же яркость светодиодной ленты. Поэтому, например, целесообразно симметрический тиристор использовать в устройстве по регулировке яркости светодиодных лампочек, лент, модулей и прожекторов, который называется диммером.

Схемы управления симисторами

Большим преимуществом данного устройства является его возможность одновременно управлять как положительным зарядом тока, так и отрицательным. Это дает возможность говорить сразу о четырех его основных режимах работы, то есть управляющее напряжение, относительно каждой своей полярности, может разбиваться на четыре сектора работы.

Так, например, существует отдельная схема на случай, чтобы симистор не открылся случайно, а не, как положено, в момент избыточного включения. В ней между двумя силовыми электродами вводится так называемая RC-цепочка. Номинальное значение сопротивления в ее резисторе под названием R1 варьируется в пределах от пятидесяти и до 470 Ом, а конденсатора с маркировкой С1 – в величинах 0,01- 0,1 мкф. Случается, что данные показатели доводится подбирать экспериментальным путем.

Маркировка симисторов

Различают довольно много маркировок данных симметричных тиристоров, которые зависят от ряда его основных параметров. Например, в широком ассортименте в интернет-магазинах электроники и в целом на рынке подобных комплектующих можно встретить модели типа:

  • BT131-600
  • BT134-600
  • BT137-600E
  • BT138-600
  • BTA16-600B
  • MAC08MTI
  • BTB12-800CWRG
  • BTA140-600
  • BTA41-600BRG
  • BTA41-600 и прочие.

Например, модель BTA24-600B – стандартный, не оснащенный снаббером. Этот элемент необходимо устанавливать внешне и отдельно.
Отдельно стоит остановиться на таком понятии как корпус симистора. В современных моделях различают такие основные пластиковые корпусы как:

  • D-PAK
  • DO-35
  • M1
  • SOT-223
  • TO-126
  • TO-220
  • TO-247AC
  • TO-92
  • TOP-3

К числу основных параметров, которые следует использовать для обозначения характеристик устройства относятся показатели максимального обратного напряжения, максимальные значения тока в открытом положении и в импульсном режиме, самого малого значения тока в постоянном режиме, которого достаточно для открытия симистора, как и наименьшего импульсного тока.

Важно учитывать, какие показатели напряжения в открытом режиме могут определяться при разных значениях тока, например, 160 ампер и 300 ампер. В таком случае, они оба должны быть пропорциональны друг другу, то есть ток при 160 амперах, быть равным 5 вольтам, а при 300 амперах – 2,5 вольтам, т.е. идти на понижение.

У симисторов огромная разница во времени, когда происходит включение и выключение. Так, в среднем оно может у одной и той же модели быть, допустим, 10 микросекунд на включение и 150 микросекунд на выключение. Одним словом, здесь срабатывает принцип, когда напряжение и сила тока экспотенциальны – чем выше второе, тем меньше первое. Принцип работает и в обратном положении данных величин.

В целом TRIAC при вхождении в цепь, может выполнять функции как электровыключателя, так и реле. В таком случае, его достоинства являются существенными:

  • Низкая цена;
  • Длительный срок эксплуатации в отличие от электромеханических приборов;
  • Бесконтактный метод работы, а значит отсутствие дребезжания и искрения.

Однако эти полупроводниковые схемы имеют и свои негативные стороны, которых следует активно избегать:

  • Небольшой диапазон рабочих температур, из-за чего возможен перегрев (поэтому они устанавливаются на радиаторах вплотную)
  • Невозможность использования при высокочастотном режиме, поскольку по длительному разрыву между временем открытия и закрытия они не успевают правильно отреагировать на высокую частотность
  • Чувствителен к электромагнитному излучению, реагирует ложным открыванием, что ограничивает сферу его использования
Как проверить работоспособность симистора

Чтобы правильно осуществить проверку на работоспособность данное устройство, необходимо оснаститься специальным тестером или мультиметром. Последний за счет работы сразу в нескольких режимах сможет определить вольтаж, величину сопротивления и количество ватт, при том как в переменной области исследований, так и в постоянной.

Первый способ проверки эксплуатационных характеристик симметричного тиристора основан на показаниях мультиметра, который переведен в режим омметра. Необходимо попарно подключить выходы мультиметра к контактам ТРИАКа и измерить их в обычном положении. При этом сопротивление должно выдавать свои максимальные показатели, то есть стремиться к бесконечности. В цифровых мультиметрах это визуализируется как увеличение цифрового значения на экране прибора рывкообразно, а на аналоговом – стрелка плавно, но устойчиво будет отклоняться на радиально-линейной шкале вправо до упора. Если это случилось, то необходимо к электроду управления такого тиристора присоединить анод. Анод сработает на открытие радиодетали, а сопротивление устремиться к нулю. В такой случае, скорее всего, симмистор полностью рабочий.

Другой способ подойдет для тех, у кого под рукой не оказалось мультиметра. Тогда понадобится тестер, типа для определения фазы и нуля в цепи, и аккумуляторная пальчиковая батарейка или любой другой элемент, осуществляющий питание электронных устройств. Сначала соединяем контакты тестера и ТРИАКа. Если все хорошо, то световой сигнал лампы контроля на тестере не сработает. Затем с батарейки подаем напряжение между управляющим и силовыми выводами. Полярность тестера и рабочего электрода должны совпасть, а лампа контроля загореться. Если ток удержания в переходе нашего двойного тиристора достаточен, то лампочка не потухнет и после отключения батарейки, только если выключить сам тестер.

Область применения симисторов

Они используются в сфере эксплуатационных элементов на железных дорогах, а именно в релейных шкафах, схемах электрической централизации стрелок и устройств, в области сигнализации и связи, регулируют железнодорожные переезды и световые головки светофоров, используются в радиотехнике, например, в электропаяльниках, вентиляторах, обогревателях.

Даже после выхода из строя, можно, заменив часть устройства, продолжать его использовать еще долгие годы, пока маркировки и совсем не станет видно. В виду надежности применимы в промышленности и транспорта для сигнализации, централизации и блокировки сигналов от устройств.

Опубликовано: 2020-06-11 Обновлено: 2020-06-11

ПОДХОДЯЩИЕ ТОВАРЫ

Поделиться в соцсетях

7.6: TRIAC — Workforce LibreTexts

SCR представляют собой однонаправленные (односторонние) устройства тока, что делает их полезными только для управления постоянным током. Если два тиристора соединить последовательно параллельно, так же, как два диода Шокли были соединены вместе, чтобы сформировать DIAC, у нас есть новое устройство, известное как TRIAC : (рисунок ниже)

Эквивалент TRIAC SCR и условное обозначение TRIAC

Поскольку отдельные тиристоры более гибкие для использования в усовершенствованных системах управления, они чаще встречаются в схемах, таких как моторные приводы; TRIAC обычно используются в простых устройствах с низким энергопотреблением, например, в бытовых диммерных переключателях.На рисунке ниже показана простая схема регулятора яркости лампы вместе с цепью фазосдвигающего резистора-конденсатора, необходимой для срабатывания после пика.

TRIAC фазорегулятор мощности

TRIAC печально известны тем, что не запускают симметрично . Это означает, что они обычно не срабатывают при точно таком же уровне напряжения затвора для одной полярности, что и для другой. Вообще говоря, это нежелательно, потому что несимметричное включение приводит к форме волны тока с большим разнообразием гармонических частот.Формы сигналов, которые симметричны выше и ниже их средних осевых линий, состоят только из гармоник с нечетными номерами. С другой стороны, несимметричные сигналы содержат гармоники с четными номерами (которые также могут сопровождаться или не сопровождаться гармониками с нечетными номерами).

В интересах уменьшения общего содержания гармоник в энергосистемах, чем меньше и менее разнообразны гармоники, тем лучше — это еще одна причина, по которой отдельные тиристоры предпочитают триАК для сложных мощных цепей управления.Один из способов сделать форму сигнала тока TRIAC более симметричным — это использовать устройство, внешнее по отношению к TRIAC, для синхронизации запускающего импульса. DIAC, размещенный последовательно с воротами, справляется с этой задачей: (рисунок ниже)

DIAC улучшает симметрию управления

Напряжение переключения

DIAC имеет тенденцию быть гораздо более симметричным (одинаковым в одной полярности, чем в другой), чем пороговые значения напряжения срабатывания TRIAC. Поскольку DIAC предотвращает любой ток затвора до тех пор, пока напряжение запуска не достигнет определенного повторяемого уровня в любом направлении, точка срабатывания TRIAC от одного полупериода к следующему имеет тенденцию быть более согласованной, а форма волны более симметричной сверху и снизу. его осевая линия.

Практически все характеристики и рейтинги SCR одинаково применимы к TRIAC, за исключением того, что TRIAC, конечно, двунаправленные (могут обрабатывать ток в обоих направлениях). Об этом устройстве особо нечего сказать, за исключением важной оговорки, касающейся обозначений его клемм.

Судя по эквивалентной схеме, показанной ранее, можно подумать, что главные клеммы 1 и 2 взаимозаменяемы. Это не так! Хотя полезно представить TRIAC как состоящий из двух SCR, соединенных вместе, на самом деле он построен из единого куска полупроводникового материала, должным образом легированного и многослойного.Фактические рабочие характеристики могут незначительно отличаться от аналогичной модели.

Это становится наиболее очевидным при сравнении двух простых схемотехнических решений, одна из которых работает, а другая — нет. Следующие две схемы представляют собой вариант схемы диммера лампы, показанной ранее, фазосдвигающий конденсатор и DIAC удалены для простоты. Хотя полученная схема лишена возможности точного управления более сложной версией (с конденсатором и DIAC), она выполняет функцию : (рисунок ниже)

Эта схема с логическим элементом для MT 2 работает.

Предположим, мы поменяли местами два основных терминала TRIAC. Согласно эквивалентной схеме, показанной ранее в этом разделе, замена не должна иметь никакого значения. Схема должна работать: (рисунок ниже)

Если вентиль переключен на MT 1 , эта схема не работает.

Однако, если эта схема будет построена, обнаружится, что она не работает! Нагрузка не получит питания, симистор вообще не сработает, независимо от того, насколько низкое или высокое значение сопротивления установлено на управляющем резисторе.Ключ к успешному срабатыванию TRIAC — убедиться, что затвор получает ток запуска со стороны главной клеммы 2 схемы (основной клеммы на противоположной стороне символа TRIAC от клеммы затвора). Идентификация терминалов MT 1 и MT 2 должна выполняться по номеру детали TRIAC со ссылкой на технический паспорт или книгу.

Обзор

  • A TRIAC действует так же, как два тиристора, подключенных спина к спине для двунаправленной работы (переменного тока).
  • Элементы управления
  • TRIAC чаще встречаются в простых схемах с низким энергопотреблением, чем в сложных схемах большой мощности. В схемах управления большой мощностью, как правило, предпочтение отдается нескольким тиристорам.
  • При использовании для управления подачей переменного тока на нагрузку, TRIAC часто сопровождается DIAC, подключенными последовательно к их клеммам затвора. DIAC помогает TRIAC стрелять более симметрично (более последовательно от одной полярности к другой).
  • Основные клеммы 1 и 2 на TRIAC не взаимозаменяемы.
  • Для успешного срабатывания TRIAC ток затвора должен поступать со стороны главной клеммы 2 (MT 2 ) цепи!

Введение в основы TRIAC

Тиристор — это общий термин, обозначающий широкий спектр полупроводниковых компонентов, используемых в качестве электронного переключателя. Подобно механическому переключателю, тиристоры имеют только два состояния: включено (токопроводящее) и выключенное (непроводящее). Их также можно использовать, помимо переключения, для регулировки мощности, подаваемой на нагрузку.

Тиристоры используются в основном с высокими напряжениями и токами. Триод переменного тока (TRIAC) и кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) являются наиболее часто используемыми тиристорными устройствами. В этой статье исследуются конструкция, характеристики и применение TRIAC.

Что такое ТРИАК?

TRIAC — это двунаправленный трехэлектродный переключатель переменного тока, который позволяет электронам течь в любом направлении. Это эквивалент двух тиристоров, соединенных обратно-параллельно с затворами, соединенными друг с другом.

TRIAC запускается в проводимость в обоих направлениях стробирующим сигналом, подобным сигналу SCR. TRIAC были разработаны, чтобы предоставить средства для разработки улучшенных средств управления мощностью переменного тока.

TRIAC доступны в различных упаковках. Они могут работать в широком диапазоне тока и напряжения. TRIAC обычно имеют относительно слабые возможности по сравнению с SCR — они обычно ограничены до 50 А и не могут заменить SCR в сильноточных приложениях.

Симисторы

считаются универсальными из-за их способности работать с положительным или отрицательным напряжением на своих выводах. Поскольку тиристоры имеют недостаток в том, что они проводят ток только в одном направлении, управление малой мощностью в цепи переменного тока лучше выполнять с помощью тиристоров.

TRIAC Construction

Хотя TRIAC и SCR похожи, их схематические символы не похожи. Клеммы TRIAC — это затвор, клемма 1 (T1) и клемма 2 (T2).См. Рисунок 1.

Рис. 1. Клеммы TRIAC включают затвор, клемму 1 (T1) и клемму 2 (T2).

Обозначения анода и катода нет. Ток может течь в любом направлении через клеммы главного переключателя, T1 и T2. Клемма 1 является опорной клеммой для всех напряжений. Клемма 2 — это корпус или металлический язычок, к которому можно прикрепить радиатор.

Триггерная схема TRIAC и ее преимущества

TRIAC блокируют ток в любом направлении между T1 и T2.TRIAC может быть запущен в проводимость в любом направлении мгновенным положительным или отрицательным импульсом, подаваемым на затвор.

Если соответствующий сигнал подается на затвор TRIAC, он проводит электричество. TRIAC остается выключенным до тех пор, пока в точке A не сработает вентиль. См. Рисунок 2.

Рисунок 2. TRIAC остается выключенным, пока не сработает его вентиль.

В точке A схема триггера подает импульс на затвор, и TRIAC включается, позволяя току течь.

В точке B прямой ток уменьшается до нуля, и TRIAC выключается.

Цепь триггера может быть спроектирована так, чтобы генерировать импульс, который изменяется в положительном или отрицательном полупериоде в любой точке. Следовательно, средний ток, подаваемый на нагрузку, может варьироваться.

Одним из преимуществ TRIAC является то, что практически не происходит потерь энергии на преобразование в тепло. Тепло выделяется, когда току препятствуют, а не когда ток отключен. TRIAC либо полностью ВКЛЮЧЕН, либо полностью ВЫКЛЮЧЕН.Он никогда не ограничивает частично ток.

Еще одной важной особенностью TRIAC является отсутствие условий обратного пробоя при высоких напряжениях и больших токах, например, в диодах и SCR.

Если напряжение на TRIAC становится слишком высоким, TRIAC включается. После включения TRIAC может проводить достаточно высокий ток.

Характеристическая кривая TRIAC

Характеристики TRIAC основаны на T1 как опорной точке напряжения.Полярности, показанные для напряжения и тока, являются полярностями T2 по отношению к T1.

Полярность, показанная для затвора, также относится к T1. См. Рисунок 3.

Рисунок 3. Характеристическая кривая TRIAC показывает характеристики TRIAC при срабатывании проводимости.

Опять же, TRIAC может запускаться в проводимость в любом направлении током затвора (IG) любой полярности.

Приложения TRIAC

TRIAC часто используются вместо механических переключателей из-за их универсальности. Кроме того, при низкой силе тока тиристоры тиристоров более экономичны, чем тиристоры, соединенные спина к спине.

Пускатели однофазных двигателей

Часто конденсаторный двигатель или двигатель с расщепленной фазой должен работать там, где искрение механического выключателя пуска нежелательно или даже опасно. В таких случаях механический выключатель пуска можно заменить на TRIAC.См. Рисунок 4.

Рис. 4. Пусковой выключатель с механическим отключением может быть заменен на TRIAC.

TRIAC может работать в таких опасных средах, потому что он не создает дуги. Сигналы затвора и отключения подаются на симистор через трансформатор тока.

По мере увеличения скорости двигателя ток в трансформаторе тока уменьшается, и трансформатор больше не запускает TRIAC.При выключенном TRIAC пусковые обмотки удаляются из схемы.

Процедуры тестирования TRIAC

TRIAC

следует тестировать в рабочих условиях с помощью осциллографа. Цифровой мультиметр можно использовать для грубой проверки TRIAC вне цепи. См. Рисунок 5.

Рис. 5. Цифровой мультиметр может использоваться для грубой проверки симистора, который находится вне цепи.

Для проверки TRIAC с помощью цифрового мультиметра применяется следующая процедура:

  1. Установите цифровой мультиметр по шкале Ω.
  2. Подключите отрицательный провод к главной клемме 1.
  3. Подсоедините положительный провод к главной клемме 2. Цифровой мультиметр должен показывать бесконечность.
  4. Замкните накоротко ворота на главный вывод 2 с помощью проволочной перемычки. Цифровой мультиметр должен показывать почти 0 Ом. Нулевое показание должно оставаться при удалении провода.
  5. Поменяйте местами выводы цифрового мультиметра так, чтобы положительный вывод находился на главной клемме 1, а отрицательный — на главной клемме 2. Цифровой мультиметр должен показывать бесконечность.
  6. Замкните накоротко затвор TRIAC на главный вывод 2 с помощью проволочной перемычки.Цифровой мультиметр должен показывать почти 0 Ом. Нулевое показание должно остаться после удаления провода.

BTA40 — Стандартные симисторы 40A

Максимальный ток срабатывания затвора (мА) (I, II, III):

Максимальный ток срабатывания затвора (мА) (I, II, III, IV):

50, 50, 50, 100

Повторяющееся пиковое напряжение в закрытом состоянии (В) (макс.):

600

Цена за единицу (долл. США):

6.004

Страна происхождения:

ФИЛИППИНЫ

симистор% 20 Паспорт надежности и примечания по применению

диммер плавного пуска симистора цепь генерации импульса плавного пуска двигателя переменного тока IC TRIAC PHASE ANGLE CONTROLLER
Текст: нет текста в файле

50 Гц / 60 Гц MLX902xx MLX 22 августа 1998 г. 17 / Мая / 00 симистор cf 406 Схема плавного пуска TRIAC регулятор напряжения с использованием симистора схема плавного пуска симистора Плавный пуск симистора инструкция по применению MLX плавный пуск диммера схема генерации запускающего импульса симистора ИС плавного пуска двигателя переменного тока КОНТРОЛЛЕР УГЛОВОГО УГЛА ТРИАХА , TRIAC FT 12 управление фазой симистора Fairchild сглаживающий симистор 400v 15A симистор реле ртутное смачивание варистор демпферный симистор Схема управления скоростью двигателя переменного тока с симистором симистор RC демпфер полупроводниковое реле с регулируемой диммерной схемой Симистор медленно включен
Транзистор С107м

Аннотация: T25000 SCR ТРАНЗИСТОР 8TA41600B SC160D T106F1 SCR TIC106M SCR SC136B Симистор Q2006R5 BTA417008
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N40Q7 1N4622 1N4732 1N4733 Транзистор С107м т25000 SCR ТРАНЗИСТОР 8TA41600B SC160D T106F1 SCR TIC106M SCR SC136B симистор Q2006R5 BTA417008
2007 — симисторная защита от перенапряжения

Аннотация: 1.5ke transil симистор демпфер расчет симистор демпфер варистор параллельный симистор переменного тока 12 симистор AN1172 225 симистор TRIAc AN1966
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF AN1966 защита от перенапряжения симистора 1.5ке трансил расчет демпфера симистора варистор демпферный симистор параллельный симистор acs 12 симистор AN1172 225 симистор TRIAc AN1966
S106D1

Аннотация: scr s106d1 SC165M HSC160MTA S106B1 TRIAC S106D1 c106b1 scr IS08s TO92 симистор SIPT515TA
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 2N1842 SPS020 / F 2N1843 2N1844 SPS120 / F 2N1845 2N1846 SPS220 / F S106D1 scr s106d1 SC165M HSC160MTA S106B1 TRIAC S106D1 c106b1 scr IS08s TO92 симистор SIPT515TA
1998 — симистор 220в диммер

Аннотация: используется управление скоростью асинхронного двигателя на основе симистора Мягкий пуск симистора диак с симистором переменного тока схема управления скоростью двигателя симисторный диммер микроконтроллер с переходом через ноль c Оптопара с симисторными цепями Плавный пуск симистора 240 В параллельный симистор как сопрягать оптопару с симисторным симистором диак.
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 110/240 В симистор 220v светорегулятор управление скоростью асинхронного двигателя используется на основе симистора Плавный пуск симистора схема управления скоростью двигателя переменного тока диак с симистором микроконтроллер диммера симистора с переходом через ноль c Оптопара с симисторными цепями Плавный пуск симистора 240в параллельный симистор как связать оптопару с симистором принципиальная схема применения симистора диак.
2004-TRIAC BTB 12 600 B

Реферат: инструкция по применению симистора, защита транзитного диода AN1966 3 квт симистор TRIAC BTB 16.600b TRIAC BTB 16 TRIAC BTB 04 Transil diode Схема управления затвором симистора 600 В
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF AN1966 TRIAC BTB 12 600 B Примечание по применению защиты симистора переходной диод AN1966 3 квт симистор TRIAC BTB 16.600b TRIAC BTB 16 TRIAC BTB 04 переходной диод 600V схема управления затвором симистора
1994 — Диммер TRIAC I2C

Аннотация: Triac soft start 240v diac с симистором схема управления скоростью двигателя переменного тока параллельный симистор диак с симистором универсальное управление скоростью двигателя TRIAC BTA 220v светорегулятор оптрон симистор симистор диммер микроконтроллер с переходом через ноль c симистор 220v светорегулятор
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 110/240 В Регулятор яркости TRIAC I2C Плавный пуск симистора 240в схема управления скоростью двигателя переменного тока диак с симистором параллельный симистор диак с симисторным регулятором скорости универсального двигателя TRIAC BTA 220v диммер оптопара симистор микроконтроллер диммера симистора с переходом через ноль c симистор 220v светорегулятор
2004 — TRIAC BTB 12.600

Реферат: схема генерации импульса запуска симистора симистор BTA 12-400 TRIAC BTB 16.600 HOLDING CURRENT TRIAC BTA 12,600B симистор BTA 06.600 T triac diac применения принципиальная схема симисторное управление дугой TRIAC BTA 12 схема запуска симистора с использованием dic 220v
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF AN303 TRIAC BTB 12.600 схема генерации запускающего импульса симистора симистор БТА 12-400 TRIAC BTB 16.600 ХОЛДИНГ ТЕКУЩИЙ TRIAC BTA 12,600B симисторы БТА 06.600 т принципиальная схема применения симистора диак. управление дугой симистора TRIAC BTA 12 Схема включения симистора с использованием диак 220В
1997 — Симистор медленный на

Аннотация: Примечание по применению BT136 OM1654 bt134 симистор диммер симистор bt151 симистор демпфер симистор расчёт демпфера BT151 схема контактов симистора diac bt136 управление скоростью двигателя BT151
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
2008-TRIAC BTB 16 600 BW

Аннотация: симистор bta06 Z0405 эквивалентный TRIAC BTB 12.600 технический паспорт TRIAC BTA 16 600b OPTO TRIAC Z0409 эквивалент Эквивалент симистора TRIAC индуктивный справочник по симисторам
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF AN439 TRIAC BTB 16 600 BW симистор bta06 Эквивалент Z0405 Технический паспорт TRIAC BTB 12.600 TRIAC BTA 16 600b OPTO TRIAC Эквивалент Z0409 Эквивалент симистора Индуктивный TRIAC справочник по симисторам
1999 — БТБ15-600Б

Аннотация: расчет триака демпфера TRIAC RCA BTB15-600B эквивалентный RC демпферный двигатель переменного тока RC демпферный расчет симистор RC демпферный симистор демпферный тиристор SCR 600V 8A BTB15600B
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
1995 — BT 130 симистор

Аннотация: симистор BT 16 рейтинг BTA16-600b приложение управления двигателем BTA26-600B схема BTa16-600bw приложение управление двигателем симистор электродвигателя переменного тока bta12 принципиальная схема симистор BT 130 BTA16-600B схема управления нагревом симистор электродвигателя переменного тока bta16 принципиальная схема микроволновая печь трансформатор
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
1999 — W237-02P

Аннотация: схема применения симистора BZX84C4U7 микроконтроллер базовый симистор фазовый контроль угла трехфазный симистор управление симистором схема управления электродвигателем переменного тока с симистором pid симистор медленный на симисторе TIC206 схема управления скоростью электродвигателя переменного тока с симистором
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF MSP430 16 бит SLAA043A 16-битный W237-02P принципиальная схема применения симистора BZX84C4U7 управление фазовым углом симистора на базе микроконтроллера трехфазное управление симистором схема управления симистором управление двигателем переменного тока с помощью симистора pid Симистор медленно включен симистор TIC206 Схема управления скоростью двигателя переменного тока с симистором
2006-OM1862

Реферат: управление разрядом симистора OM1682A управление мощностью симистора трехфазный нейтрализатор симистора управление нагревателем термостат пропорциональный симистор термостат пропорциональный симистор прецизионный симистор прецизионная схема управления симистором схема управления
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF OM1682A OM1682A OM1862 контроль разрыва симистора регулировка мощности симистора управление нагревателем трехфазного симистора ntc пропорциональный симистор термостата Точность пропорционального симистора термостата Цепь управления TRIAC схема управления симистором
1995 — TRIAC BTB 12.600

Реферат: управление дугой симистора TLS106-6 схема генерации импульса зажигания симистора TRIAC BTB 12.600 паспорт SGS Z0102MA TRIAC BTB 04 схема зажигания тиристора симистор диак приложение принципиальная схема sgs Thomson тиристор
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
1995 — TRIAC BTB 04

Аннотация: Примечание по применению 16.600b симистора защита симистора схема управления затвором выбор симистора переходный диод симистор на 220 симистор TRIAC BTB 600b TRIAC BTB 16600b
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF 000 В / с) 00 Вт / 1 мс) TRIAC BTB 04 16,600b Примечание по применению защиты симистора схема управления затвором симистора выбор симистора переходной диод Симистор до 220 симистор TRIAC BTB 600b TRIAC BTB 16.600b
симистор CF 406

Аннотация: Регулятор напряжения цепи плавного пуска триака с использованием схемы плавного пуска симистора Плавный пуск симистора Примечание по применению MLX


Оригинал
PDF MLX
1998 — ТРИАК 137

Аннотация: bcd to hex TRIAC PHASE ANGLE CONTROLLER triac 139 MOC3021 Применение опто-симистора Угловое управление фазой TRIAC 137 PIN OUT OPTO TRIAC опто-симистор moc3021 параллельный симистор
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF PIC12C5XX MOC8021 DS40160A / 5 017-стр. TRIAC 137 bcd в шестнадцатеричный КОНТРОЛЛЕР УГЛОВОГО УГЛА ТРИАХА симистор 139 Приложение MOC3021 управление фазой угла опто-симистора ВЫХОД ТИРАКА 137 OPTO TRIAC опто-симистор moc3021 параллельный симистор
1999 — ДИАК Бр100

Аннотация: симистор 216 MSD306 MSD308 diac с симистором переменного тока, регулировка скорости, диак, схема управления симистором, электродвигатель, диак, 220 В, схема управления симистором, электродвигатель MSD300 MSD301, TRIAC BR100
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF
1999-симистор 216

Резюме: Справочник по RC-демпфирующему dv / dt-тиристору Симистор медленный на RC-демпфирующем двигателе переменного тока SCS тиристор Трехфазный мотор-симистор RC-демпферный тиристор Конструкция тиристора с параллельным симистором Коммутация триака с трехфазным управлением симистором
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF FS013 симистор 216 RC snubber dv / dt справочник Симистор медленно включен RC демпферный двигатель переменного тока scs тиристор Трехфазный моторный симистор Конструкция демпфирующего тиристора RC параллельный симистор коммутация симистора трехфазное управление симистором
2004-TRIAC BTB 16 600 BW

Реферат: TRIAC BTa 12 600 BW, инструкция по применению, переход через ноль, оптический диак BTA16-600b, приложение, управление двигателем, BTB16-600bw, приложение, управление двигателем, симистор двигателя переменного тока, bta16, симистор двигателя переменного тока, bta16, принципиальная схема, симистор, диак, приложения, принципиальная схема, TRIAC, BTa, 16 600 BW, указание по применению, управляющий симистор DIAC 220 в переменного тока 50 Гц
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF AN439 TRIAC BTB 16 600 BW Рекомендации по применению TRIAC BTa 12 600 BW оптический диак, пересекающий нулевой уровень Управление двигателем приложения BTA16-600b Управление двигателем приложения BTB16-600bw двигатель переменного тока симистор bta16 электрическая схема симистора двигателя переменного тока bta16 принципиальная схема применения симистора диак. Рекомендации по применению TRIAC BTa 16 600 BW управляющий симистор DIAC 220v ac 50hz
2004 — беззабойный симистор Fairchild

Аннотация: схематическое обозначение TRIAC FT 12 для металлооксидного варистора SURGE IEEE-472 симистор с фазовым регулированием симистора демпферный варистор POWER TRIAC MOC3052 ЦЕПИ ПРИМЕНЕНИЯ moc3051 MOC3052M
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF MOC3051-M MOC3052-M MOC3051-M MOC3052-M Fairchild сглаживающий симистор TRIAC FT 12 схематическое обозначение металлооксидного варистора SURGE IEEE-472 управление фазой симистора варистор демпферный симистор СИЛОВОЙ ТРИАК ЦЕПИ ПРИМЕНЕНИЯ MOC3052 moc3051 MOC3052M
2002 — Применение TRIAC moc3023 Light Dimmer со схемой

Аннотация: диммер moc3023 Оптопара с симистором MPSa40 Применение Оптрон с триаком Светорегулятор со схемой Схема управления скоростью электродвигателя переменного тока с симистором Схема управления скоростью электродвигателя переменного тока с симистором УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЦЕПЬ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ симисторный оптопара как сопрягать оптрон с симистором светорегулятор moc3023
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF Ан-3006 AN300000xx Применение TRIAC moc3023 Light Dimmer со схемой moc3023 диммер Оптопара с симистором МПСа40 Применение оптопары TRIAC Light Dimmer со схемой Схема управления скоростью двигателя переменного тока с симистором Схема управления скоростью двигателя переменного тока с симистором УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ SPEED CIRCUIT симисторный оптрон как связать оптопару с симистором moc3023 диммер
RC демпфер, конструкция scr, индуктивная нагрузка

Аннотация: симистор RC демпфер Затвор выключить симистор Нагрузка симистора индуктивная RC индуктивная нагрузка конструкция тиристора конструкция симистора демпферный симистор TRIAC индуктивный симистор демпферный симистор с демпфером TRIAC инструкция по применению демпфер
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF IL410, IL420.26 октября 2005 г. RC демпфер, конструкция scr, индуктивная нагрузка симистор RC демпфер Ворота выключают симистор Индуктивная нагрузка симистора Конструкция тиристора с индуктивной нагрузкой RC конструкция демпфера симистора Индуктивный TRIAC демпфер симистора симистор с демпфером Демпфер для указаний по применению TRIAC
тиристор ДТФ

Аннотация: bt138e BTA208-600B эквивалент BT136 примечание по применению om1654 BT136 TRIAC эквивалент BT151 управление скоростью двигателя Симисторная схема управления двигателем TRIAC MAC 15A ЗАМЕНА ТРАНЗИСТОРА 1993
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF
2005 — TRIAC FT 12

Аннотация: симисторный фазовый регулятор Fairchild Snubberless Triac 400v 15A симисторное реле ртутный симистор демпфер варистор схема управления скоростью двигателя переменного тока с симистором RC демпфер регулируемый диммер схема твердотельное реле Triac медленное включение
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF MOC3051M, MOC3052M MOC3051M MOC3052M E

Управляющий симистор A-T серии 77

1 Префикс
4 Торцевое соединение
ATC-F Проверено на пожаробезопасность ТН NPT Конец
ATC-F (для серии 31) Графитовое уплотнение и уплотнения SW Концы под сварку с втулкой
ATC-T (для серии 31) TFM набивка и уплотнения BW Концы для стыковой сварки
ATC-NS Сертифицированная серия NSF 61 и 372 EW Концы под сварку встык удлиненные
F1 Концы с фланцами 150 #
2 клапана серии
F3 Концы с фланцами 300 #
10 1шт.Обычный порт 2000 WOG F6 600 # Концы с фланцами
20 2шт. Полный порт 1000 WOG FR 600 # RTJ Фланцевые концы
21 2шт. Обычный порт 2000/1500 WOG SA Концы санитарных зажимов
22 2шт. Прямое крепление 1000 WOG, полный порт SF Санитарные зажимы с заполнителем полости
23 2шт.3600 WOG, приварной DA Внешний диаметр трубки Концы
24 2шт. 3000 WOG DF Внешний диаметр трубки Концы с заполнителем полости
26 2шт. 6000 WOG, сварное соединение DS Санитарный зажим x наружный диаметр трубки Концы
30 3-ходовой фланцевый, полный проход TE NPT x удлиненный стыковой сварной шов
31 3-ходовой фланец, прямой монтаж, полный порт ТС NPT x сварка с враструб
33 3, 4, 5-канальный полный порт, многопортовый MF Наружная NPT x Внутренняя NPT
38 3-сторонняя NPT, обычный порт QQ Трубка для сварки внахлест
55 3шт.1000/800 WOG, полный порт W1 150 # вафля
77 3шт. 1000/800 WOG, полный порт, санитарный W3 300 # Вафля
л.с. 3шт. Ковка высокой чистоты W6 600 # Вафля
H78 3шт. Литые особо чистые, герметизированные болты
83 3шт. 2000/1500 WOG, полный порт
5 Размер клапана
8R 3шт.2000/1500 WOG, обычный порт 0025 1/4 ″
88 3шт. Прямая установка 2000/1500/1000 WOG, полный порт 0038 3/8 ″
R8 3шт. Прямое крепление 2000/1500 WOG, стандартный порт 0050 1/2 ″
90 2шт. Фланцевый полный порт (литье по выплавляемым моделям) 0075 3/4 ″
91 Unibody Стандартный порт, фланцевый 0100 1 ″
93 2шт.Фланцевое соединение с полным портом (литье в песчаные формы) 0125 1-1 / 4 ″
V7 3шт. Санитарный, V-образный порт 0150 1-1 / 2 ″
V8 3шт. V-порт 0200 2 ″
V9 Фланцевое соединение с V-образным вырезом 0250 2-1 / 2 ″
D9 Прямой монтаж, фланцевый 0300 3 ″
Т5 Нижняя часть резервуара 3шт. 0400 4 ″
C8 Криогенный 3шт. Полный порт 0600 6 ″
CR Криогенный 3шт. Обычный порт 0800 8 ″
ДР 3-ходовой нижний переключающий клапан 1000 10 ″
фунтов Фланцевый шаровой кран с разъемным корпусом и футеровкой из PFA 1200 12 ″
П1 Schedule 10 Piggable Valve
MU Metal Seat Unidirectional Shuto ff, плавающий шар
6 Материалы седла, облицовки и трима
МБ Двунаправленное металлическое седло Shuto ff, плавающий шар Х Усиленные седла из TFE (RTFE)
МС Конструкция седла скребка с металлическим седлом Virgin TFE (ПТФЭ)
MX Седло металлическое 3 шт.Двунаправленный, плавающий шар U Сиденья из СВМПЭ
М3 3-позиционное металлическое седло D Delrin®
VS Сегмент V-Port, мягкий S Сиденья STFE 50/50
ВМ Сегмент V-образный порт, металлическое графитовое уплотнение С Седла из 25% порошка CS / 75% ТФЭ (CTFE)
VV Сегмент V-Port, металлическое уплотнение Viton® т TFM ™ -1600
WB Запорный и спускной запорный клапан, 2000 WOG F Заполнитель полостей из TFE
W6 Запорный и спускной запорный клапан, 6000 WOG К PCTFE (криогенный)
л Облицовка из PFA с седлами из ПТФЭ
3 Материал корпуса
M MG1241
Пустой Без обозначения = Корпус и трим из нержавеющей стали Z PEEK
А Сплав 20 2 Седла и шар из нержавеющей стали 316 с покрытием из карбида вольфрама
С Корпус из углеродистой стали 3 Седла с шариком / вкладышем из стеллита с HCr покрытием
л Низкоуглеродистая нержавеющая сталь 316L 4 Седла и шарик из нержавеющей стали 316 с покрытием из карбида хрома
Дж Низкоуглеродистая нержавеющая сталь 304 8 Inconel® 718 + CrC
H Карбоновый корпус / шар и шток из хастеллоя
Q Корпус из углеродистой стали / шарик и шток из монеля
7 Специальное обозначение
р Корпус из нержавеющей стали 316 / шар и шток из монеля Х Нет специальных предложений | Серия Standard
т Hastelloy C-276 Кузов и отделка G Механизм редуктора
E Электрополированная нержавеющая сталь л Ручка с замком (серия HP)
Z Углеродистая сталь с эпоксидным покрытием R Клапан со стандартным проходом
Д CD3MN Дуплекс SST O Овальная ручка (в некоторых моделях)
G CE3MN Super Duplex SST S Рукоятка с пружинным возвратом (только для прямого монтажа)
2 F316L (SF4) Электрополированная ковка
3 CF3M (SF4) Электрополированное литье
4 F316H Кованый
5 LCB
8 LCC
6 WC6
9 WC9
8 Дополнительные специальные предложения
9 Специальное обозначение
X Нет специальных предложений | Серия Standard Пустой Нет обозначения, стержень из нержавеющей стали
O Очистка кислородом 3 30 ° V-образный канал (V-образный шар)
Z Специальная конфигурация конца 6 60 ° V-образный канал (V-образный шар)
В Вентилируемый мяч 9 90 ° V-образный канал (V-образный шар)
E Запираемая ручка удлинителя капота A Шток 17-4 PH®
Ф Крышка для неорганизованных выбросов B XM-19 (Nitronic 50) Шток
Д Обезжиривание и упаковка С Дуплекс 2205 Шток
D Шток Inconel® 718
л L-порт, 3-ходовая схема
т Тройник с тройником
К Уплотнительное кольцо FFKM (серия 31)
X Без специальных предложений, стандартный (серия HP / H78)
S Антистатическая опция (серия HP / H78)

Учебные пособия — Control

Ниже приведены ссылки на некоторые учебные сайты, содержащие в основном учебные материалы по электронике Инженерное дело.
[Некоторые ссылки взяты с Online-tutorials.com]

ОБНОВЛЕНИЯ:

Асс. Проф. Г-н Асхаб Мирза провел оценку класса 5-го семестра в понедельник, 22-го. Март 2004 г., когда мы как бы обсуждали различные основные концепции контрольной техники. Это подчеркивалось и считалось как самое необходимое для получения всестороннего понимания техники управления.Студенты играли активную роль в проведении поискал в Интернете различные теории и придумал ряд жизненно важные документы. Мы публикуем эти PDF-файлы для скачивания. это отсюда.

Линейные / нелинейные системы (теорема суперпозиции, однородность и т. д.)

Переходный / установившийся / принудительный Ответ

Управление с обратной связью Системы

Определения

Руководства Alpha Industries

Варактор управляемый фазовращатель, конструкция ГУН, аттенюатор на PIN-диодах дизайн

American Microsemiconductor Учебники по полупроводникам

Биполярный транзисторы, диоды, диоды, диодные матрицы, ЭКГ, NTE и SK замены, германиевый диод, MOSFET переходный FET, SCR, туннель диод и задний диод, ограничитель переходного напряжения, симисторы, однопереходные транзисторы, варакторные диоды, стабилитроны

Андерсон-Лабс

Знаменитый последние слова, отрывок из фильма НЛО, NTSC, обход, экранирование, развязка, макет, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, транзисторы, операционные усилители, 555 таймер, микросхема ISD, цифровая логика, специальные технологии, связь, оптика, RF, смесители и модуляция, фильтры, линии передачи, радиолюбители, телевидение, антенны, мобильные телефоны, радар, звук, графика

Процесс сборки для любителей

Схема чертеж, чертеж печатной схемы, объяснение работы схемы, порядок монтажа проводки, устранение неисправностей

Базовая электроника для хобби (комплексная)

Теория и блок-схемы, практические навыки, компоненты, тесты и измерение, цифровой, диоды, джунктино-транзисторы, транзистор диагностика, однопереходные транзисторы, полевые транзисторы, операционные усилители, белки, Децибелы и дБ, тиристор, симистор, диак, мультивибраторы, Триггер Шмитта, реактивное сопротивление и импеданс в цепях переменного тока, векторы и резонанс, микропроцессорные системы, комбинированная логика, триггеры, последовательная логика

Справочник по применению Burr-Brown

Напряжение операционные усилители с обратной связью, операционные усилители с обратной связью по току, A / D, D / A, изоляция усилители и др.

Передача данных

Что такое передача данных ?, Сетевые устройства, Справочник OSI модель, Физический уровень 1, Типы подключений, Физический топология, цифровая сигнализация, аналоговая сигнализация, скорость передачи и битрейт, DTE и DCE, Стандарты интерфейсов, Схема завершения, подтверждение связи, управление потоком, время, разница между X- и V-рекомендациями, Определение обмена схемы, общеизвестные интерфейсы, V.24 интерфейса, RS-232 интерфейс, интерфейс V.35, интерфейс X.21 / V.11, интерфейс RS-449, Интерфейс G.703, мультиплексирование с временным разделением, импульсная кодовая модуляция, Цифровой кросс-переключатель (ACE), мультиплексор

Электронные конспекты лекций

Прямой Цепи тока, основные понятия, ток, разность потенциалов, Сопротивление и закон Ома, Принципиальная схема, Электродвижущий Сила (ЭДС), заземление, законы Кирхгофа, последовательные и параллельные Комбинации резисторов, делителя напряжения, делителя тока, Метод тока ответвления, Метод тока контура, Эквивалентные схемы, Теоремы Тевенина и Нортона, определение Тевенина и элементы схемы Norton, проблемы, переменный ток Цепи, синусоидальные источники и комплексное сопротивление, фильтр Схемы, фильтры и усилители, логарифмические графики и децибелы, Пассивные RC-фильтры, фильтр нижних частот, диодные схемы, питание Расходные материалы, Транзисторные схемы, Полевой транзистор Junction (JFET)

Элементарные электронные компоненты

резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, интегральные схемы, катушки, печатные платы, реле, электромонтажные материалы

Элементарные электронные инструменты

Пайка, удержание, резка, удержание, планирование, проверка, тестирование, установка, изготовление PWB

Инженерный метод для любителей

Пайка утюг, припой, присоска для припоя, плоскогубцы, кусачки, пинцет, печатная плата, резистор, конденсатор, интегральная схема, диодный транзистор, материал проводки

Примечания по применению Hewlett-Packard

AM, ATM / параллельные испытательные системы, акустика, генераторы функций Agilent, усилители, амплитудная модуляция, безэховая камера, синтезаторы, тестирование батарей, CDMA, коаксиальные системы, связь, соответствие тестирование, проверка компонентов, кристаллы, сбор данных, группа задержка, цифровая связь, цифровая модуляция, осциллографы, искажения, радиоэлектронные средства противодействия, радиоэлектронная борьба, анализ ошибок, волоконная оптика, анализ Фурье, частотная модуляция, GSM 900, измерители LCR, световые волны, логические анализаторы, производство, измерение материалов, микроволновая печь, смесители, мобильное радио, RF, анализатор цепей, коэффициент шума, шум, генераторы, фаза линейность, фазовая модуляция, тестеры фазового шума, фазовый сдвиг модуляция, фазовая стабильность, ФАПЧ, измерители мощности, силовые транзисторы, радар, анализ протоколов, приемники, рефлектометры, s-параметры, спутниковая связь, полупроводники, сигнатура анализ, диаграмма Смита, спектральный анализ, стандарты, полосковая линия, системная проверка, TDMA, телевидение, телекоммуникации, транзисторы, векторные измерения, видео, управление напряжением генераторы, беспроводная связь

Hukk Engineering

Цифровой Обучающие видео серии

Интегрированная публикация

Электрооборудование Инженерные учебные курсы, инженерные основы, запатентовать идеи, контактная информация колледжа, ссылки на государственные учреждения, программирование, известные цитаты, публикации в Интернете, basio машины, многое другое.

Применение линейных технологий Примечания

переменного тока линейный монитор, усилители, обратная связь по току, аналоговые переключатели, баллистокардиограф, зарядные устройства, макетная техника, конденсаторы, испытательное оборудование CCFL, автоматические выключатели, омпараторы, контроллеры, преобразователи, схемы цифровой помощи токовой петли, измерения искажений, дрейф, драйверы, активные RC-фильтры, переключаемые конденсаторные фильтры, функциональные генераторы, плоскости заземления, горячая замена, интерфейсные схемы, схемы ноутбука, память, микропитание, модели, управление двигателем, мультиплексоры, шум, генераторы, осциллограф, Отт процесс, пиковые детекторы, фазовая синхронизация, управление питанием, датчики, программирование, детектор импульсов, генератор импульсов, импульсный широтный модулятор, радиостанция, опорный переменный ток, опорный ток, Опорного напряжения, линейные регуляторы, импульсные регуляторы, обработка сигнала, температура, обработка сигнала, одиночный ячейка, автономное питание, переключатели, телекоммуникации, тепловые анализ, триггер, напряжение, вольтметр

Matrix Test Equipment Technical Учебники

Тест Настройка для измерения X-Mod, CSB и CSO (MTN-107), Примечания по композитному искажению второго и третьего порядка (MTN-108), Взаимосвязь точек перехвата и составных искажений (MTN-109), Расширение пределов композитной инермодуляции Измерение искажений (MTN-110), мостовой метод измерения Интермодуляционные искажения, Н.T.S.C. Обозначение канала и Диаграмма частот, обозначение каналов и диаграмма частот с Смещения FCC

Замечания по применению Maxim

A / D и ЦАП / схемы дискретизации, усилители, аналоговые, фильтры, зарядное устройство, цепи питания смещения, защиты цепей, волоконно-оптические цепи, высокочастотные беспроводные цепи, интерфейс, схемы измерения, разные схемы, источник питания схемы, схемы контроля / контроля напряжения, видеосхемы

Замечания по применению минисхем Библиотека

Измерение методы, скоростное тестирование IM, автоматизированные измерения компрессии, монтаж на поверхность, контроль электростатического разряда для производства электроники, частотные смесители, усилители, модуляторы / демодуляторы I & Q и QPSK, электронные аттенюаторы, цифровые ступенчатые аттенюаторы, направленные ответвители, фильтры, ограничители, ГУН, фазовые детекторы, силовые делители / сумматоры, оконечные устройства, удвоители частоты, RF дроссели, ВЧ трансформаторы, переключатели

Учебники Motorola

Приложение National Semiconductor’s Примечания

ввода / вывода продукты, усилители, буферы, компараторы, сбор данных, схемы отображения, плоский дисплей, интерфейс, ссылки, регуляторы, датчики температуры, аудио, автомобильные, микроконтроллеры, микропроцессор, аэропространство, программное обеспечение, сети, телекоммуникации, беспроводная базовая станция, беспроводная связь

Нетсеминар

Онлайн Потоковое аудио и видео лекции от различных компаний.

Интернет-симпозиум по электрике Инженеры

беспроводной коммуникации, сети передачи данных, аналоговая и РЧ электроника, DSP, обработка ebmedded, цифровой логический дизайн, биоэлектроника, материалы и устройства, электронные системы, силовая электроника

OzEmu Science

А большой сайт.Включает таблицы проводов (в справочном разделе), полупроводники, учебные пособия, дизайн и многое другое

Дизайнеры мощности

Аккумулятор зарядка, техника управления, электронные компоненты, инверторы, магнитный дизайн, ИС управления питанием, устройства драйвера питания, коррекция коэффициента мощности, силовые полупроводники, источники питания и преобразователи, методы плавного переключения, тепловое проектирование, Системы ИБП и регуляторы напряжения

РФ Глобалнет

Активный компоненты и системы, антенны, линии передачи, разъемы, САПР, КИПиА, материалы, приборы, и изготовление схем, пассивных компонентов и подсистем, системное проектирование, DSP, смешанные сигналы, источники питания и т. д.

RF MicroDevices

Мощность усилители, линейные усилители кабельного телевидения, усилители общего назначения, модуляторы и преобразователи с повышением частоты, смесители, квадратурные демодуляторы, входы, аттенюаторы и переключатели, усилители ПЧ, трансиверы, ГУН, расчеты IP3, импеданс микрополосковой линии, коэффициент шума расчеты и др.

Учебники по распространению спектра

Азбука распространения спектра — Учебное пособие по SS

Техонлинский университет

Обработка аудио / видео, Расширенный спектр, связь, данные сбор данных, DSP, встроенные системы, нечеткая логика и нейронная сетевые вычисления, проектирование подсистем ввода-вывода, микропроцессоры, сети, операционные системы, дизайн печатных плат, портативные и мобильные системы, силовая электроника, операции в реальном времени и системы проектирование, ВЧ схемы и системы, сетевая маршрутизация, моделирование, стандарты, системное моделирование, теория систем, беспроводная система дизайн, GSM

За пределами логики

Интерфейс К компьютерам, микроконтроллерам и многому другому

Книга оборудования

Отлично Сайт с коннектором распиновка и описание кабелей

Понимание телефонной электроники

О компании Телефонная Электроника

Учебники по CTM Control для Matlab

Matlab для анализа и проектирования систем автоматического управления.Изучите основы Matlab, наиболее распространенного классического элемента управления методы проектирования (PID, корневой локус и частотная характеристика), а также современный дизайн управления (в пространстве состояний).

Основы электричества и электроники с проектами: управление мощностью



Термин «тиристор» относится к широкому семейству используемых полупроводниковых устройств. в первую очередь для регулирования мощности.Тиристоры в основном быстродействующие электронные. переключатели.

Общие члены семейства тиристоров включают выпрямители с кремниевым управлением, однопереходные транзисторы, симисторы, диаки и (как ни странно) неоновые лампы.

Выпрямители с кремниевым управлением

Кремниевые выпрямители (SCR), которые, вероятно, являются наиболее распространенными Из всех тиристоров это трехпроводные устройства, напоминающие транзисторы. Три выводы называются затвором, катодом и анодом.Иллюстрация Конструкция тринистора, обозначение выводов и электрическое обозначение приведены на рис. 1.

SCR позволяет току течь только в одном направлении. Как диод, катод должен быть отрицательным по отношению к аноду для протекания тока. Однако прямой ток не начнется, пока не будет положительный потенциал, относительно катода, прикладывается к затвору. Как только текущий поток начинается, ворота больше не контролируют действие SCR, пока оно не упадет ниже назначенного удерживающий ток.

Одним из способов остановки прямого тока в проводящем тиристоре является для обратного смещения (заставьте катод стать положительным относительно анод). Другой метод — позволить прямому току опуститься ниже ток удержания SCR. Удерживающий ток — это спецификация производителя. определение минимального тока, необходимого для поддержания SCR в проводящем состоянии.

Если прямой ток падает ниже заданного удерживающего тока, SCR перестанет проводиться.Когда это произойдет (в результате либо изменение полярности напряжения или потеря минимального тока удержания), управление снова возвращается к затвору, и SCR не будет проводить (даже при прямом смещении) пока на затвор не будет приложен другой положительный потенциал (или импульс).


РИС. 1 Конструкция SCR и электронный символ.

Подобно транзистору, SCR считается устройством тока, потому что затвор current заставляет SCR начать проводить (если в прямом направлении).Так же Прямой ток — это переменная, которая поддерживает проводимость, когда SCR включается током затвора.

Поскольку тиристоры можно выключить при обратном смещении, они очень обычно используется в приложениях питания переменного тока. Поскольку питание переменного тока меняет полярность периодически SCR, используемый в цепи переменного тока, будет автоматически смещен в обратном направлении. (заставляя его выключаться) в течение половины каждого цикла. Во время другого половину каждого цикла, он будет смещен вперед, но он не будет выполняться, если прикладывается положительный импульс затвора.Контролируя совпадение точки при котором импульс затвора применяется вместе с полупериодом прямого смещения, SCR может контролировать количество подаваемой мощности на нагрузку в течение полупериодов. он смещен вперед.

Рассмотрим схему, показанную на рис. 2. Пока SW1 остается разомкнутым, RL не будет получать питание от источника переменного тока, потому что SCR не будет проводить в течение любого полупериода. Если SW1 замкнут (обеспечивая непрерывный положительный потенциал к воротам), нагрузка получит половину доступной мощности от источника переменного тока.В этом состоянии SCR действует как диод и проводит ток только в течение полупериодов, когда он смещен в сторону отделения. (Резистор RG помещается в цепь затвора, чтобы ток затвора не превышал указанный максимум.)


РИС. 2 Демонстрация принципов работы SCR.

Если бы можно было быстро включать и выключать SW1, чтобы SCR принимал импульс затвора на «пике» каждого полупериода прямого смещения, SCR будет проводить только «половину» полупериода.Это условие приведет к тому, что нагрузка получит одну четвертую от общей мощности, доступной от источник переменного тока. Путем точного изменения временного соотношения между импульсы затвора и полупериоды прямого смещения, тиристор может быть настроен на подавать любой процент мощности, необходимый для нагрузки, до 50%. Это не может подавать более 50% мощности на нагрузку, потому что она не может проводить во время полупериоды при обратном смещении.

Есть несколько важных моментов, касающихся работы эта простая схема.Во-первых, как только SCR был включен путем закрытия S1, он не может быть выключен снова во время оставшейся части прямого смещения полупериод. Пока SCR проводит ток, превышающий его минимальный ток удержания, схема затвора теряет контроль.

Во-вторых, до того, как SCR получит стробирующий импульс и начнет проводить, там практически нет энергопотребления в цепи; это похоже на разомкнутый выключатель. Как только SCR начинает работать, практически вся мощность передается на Загрузка.

SCR расходует очень мало энергии при управлении мощностью нагрузки, потому что он работает в одном из двух состояний: ВКЛ (выглядит как замкнутый переключатель), или ВЫКЛ (выглядит как разомкнутый выключатель). Замкнутый переключатель может иметь высокую амплитуду. тока, протекающего через него, но он не оказывает сопротивления (сопротивления). Следовательно, падение напряжения на замкнутом переключателе практически равно нулю. Потому что сила рассеивание равно току, умноженному на напряжение (P = IE), когда напряжение близка к нулю, как и рассеиваемая мощность.Напротив, открытый переключатель может падение высокого напряжения, но не позволяет току течь.

Опять же, становится неважным, насколько высокое напряжение, если нет тока. поток аренды; рассеиваемая мощность по-прежнему равна нулю.

Чтобы понять важность эффективного управления мощностью, рассмотрим другой метод варьирования мощности нагрузки. ИНЖИР. 3 иллюстрирует схему, в которой реостат используется для изменения мощности, подаваемой на нагрузку 50 Ом (RL).

Регулируемый реостат от 0 до 50 Ом.Когда он настроен на 0 Ом, будет казаться, что это короткое замыкание, и весь источник переменного тока на 120 вольт будет отключен по РЛ. Мощность, рассеиваемая RL, может быть рассчитана следующим образом:

P __ _ _ 288 Вт 14400

_ 50 1202

_ 50 E2

_

рэнд

Мощность, рассеиваемая реостатом, составит

.

П __ _ 0 (0) 2

_ 0 E 2

_

рэнд


РИС. 3 Схема управления мощностью реостата.

Если реостат настроен на наличие сопротивления 50 Ом, напряжение падение напряжения на реостате будет равно падению напряжения на RL.

Следовательно, переменный ток 60 В будет отключен обоими. Потому что они оба равны по падению напряжения и сопротивлению рассеиваемая мощность также будет равна в обоих. Следовательно, в этих условиях рассеиваемая мощность либо это

P __ _ _ 72 Вт 3600

_ 50 602

_ 50 E2

_

рэнд

Поскольку назначение схемы, показанной на рис.3 — контролировать мощность доставляется к нагрузке (RL), вся мощность рассеивается реостатом потрачено впустую. В предыдущем примере эффективность управления мощностью равна 50%. При разных настройках реостата возникают разные уровни эффективности; но очевидно, что такой уровень отходов неприемлем для больших мощностей. электрические приложения.

Недостаток использования одного SCR для управления мощностью, как показано на Рис. 2 состоит в том, что невозможно получить полный контроль над форма волны переменного тока (только 180 градусов, то есть полупериод прямого смещения, можно контролировать).Чтобы решить эту проблему, можно включить два SCR. в цепь для управления двухполупериодной мощностью.


РИС. 4 Дополнительные символы тиристоров.

Симистор

Еще один член семейства тиристоров, симистор может использоваться для двухполупериодной контроль мощности. Симистор имеет три вывода, обозначенных как затвор, M1 и M2. Симисторы запускаются либо положительным, либо отрицательным импульсом на затвор. свинец, применительно к клемме M1. Симисторы могут также проводить ток в в любом направлении между клеммами M1 и M2.Как SCR, когда-то симистор был запущен, ворота теряют контроль до тех пор, пока ток не пройдет через клеммы M1 и M2 опускаются ниже удержания, указанного производителем Текущий. Симисторы считаются текущими устройствами. Используемые электрические символы для симисторов показаны на рис. 4.

Принцип эффективного управления мощностью практически такой же для симистор, как и для SCR. Поскольку симистор работает только в двух режимах (ВКЛ. или ВЫКЛ), двухполупериодное регулирование мощности может быть получено без заметной мощности потери в самом симисторе.Основным преимуществом симистора является его способность срабатывания в любой полярности и управления мощностью во всем весь цикл переменного тока.

Симисторы

обычно используются для небольших приложений управления мощностью (светорегуляторы, малые двигатели постоянного тока и источники питания). К сожалению, у симисторов есть недостаток того, что его довольно сложно выключить (особенно когда используется для управления индуктивные нагрузки). Из-за этой проблемы тиристоры (а не симисторы) используется почти исключительно в приложениях большой мощности.

Однопереходные транзисторы, диаки и неоновые трубки

До сих пор в этом разделе вы исследовали теоретическую возможность управление мощностью с помощью тиристоров или симисторов. Если бы вы могли изменить триггер ворот синхронизация импульсов относительно цикла переменного тока (это называется изменением фазового угла триггерного импульса), у вас будет эффективное электронное управление мощностью орудие труда. Очевидно, что человек не сможет включить выключатель и выключен с частотой 60 Гц, чтобы обеспечить запускающие импульсы для управления мощностью.

Однопереходные транзисторы, диаки и неоновые лампы обычно используются для эта функция. (Неоновая трубка на самом деле не является членом семейства тиристоров, но его функция идентична функции диак.

Некоторое оборудование все еще использует неоновые лампы для запуска, потому что они служат двойное назначение в качестве индикаторов включения.)

Как и транзистор, однопереходный транзистор (UJT) представляет собой устройство с тремя выводами.

Три вывода называются эмиттером, B1 и B2.Схема символ для UJT приведен на рис. 4. В отличие от ранее рассмотренного SCR и симистор, UJT — устройство напряжения. Когда напряжение между эмиттером и B1 достигает определенного значения (отношение приложенного напряжения между выводы B1 и B2, а также изготовленные характеристики UJT), сопротивление между эмиттером и B1 уменьшается до очень низкого значения.

Напротив, если напряжение между эмиттером и B1 уменьшается до значение ниже установленного соотношения, сопротивление между эмиттером и B1 увеличивается до высокого значения.Другими словами, UJT можно рассматривать как устройство пробоя напряжения. Он перейдет в состояние высокой проводимости. (между эмиттером и выводами B1) при пиковом уровне напряжения (выраженном как Vp) достигнуто. Он будет продолжать сохранять высокую проводимость до тех пор, пока не снизится напряжение. снижается до гораздо более низкого уровня, называемого «минимальным напряжением» (Vv ).

Цепи зажигания — это электронные цепи, которые изменяют амплитуду и фазу. напряжения триггера переменного тока, приложенного к выводу затвора SCR (или другого тиристора).Используя комбинацию методов регулировки амплитуды и фазового сдвига, уровень Vp (приводящий к пробою напряжения UJT) может быть выполнен точно и неоднократно при любом «фазовом угле относительно формы волны переменного тока применяется к симистору или тиристору. «Характеристики проводящего пробоя UJT используются как средство обеспечения импульсов запуска затвора для «запуска» SCR или симисторы. Следовательно, тиристоры или симисторы могут многократно запускаться на любая точка формы волны переменного тока, приводящая к двухполупериодному (рабочий цикл от 0 до 100%) контроль мощности.

Еще одно устройство для пробоя напряжения — диак. Потому что диаки являются специализированными диоды, их рабочее описание и условные обозначения уже обсуждались в разделе 7. Диаки — это просто твердотельная замена неоновых трубок. Схематическое обозначение неоновых трубок приведено на рис. 4. Неоновые трубки и диаки — это устройства, которые будут оставаться в непроводящем состоянии до тех пор, пока напряжение на них превышает напряжение отключения (или напряжение ионизации в случае неоновых трубок).При размыкании они станут токопроводящими и будут оставаться таковыми до тех пор, пока напряжение на них падает ниже напряжения удержания (гораздо более низкое напряжение чем напряжение переключения), в это время они станут непроводящими. опять таки.

Создание контроллера паяльника


РИС. 5 Контроллер паяльника.

Паяльники доступны во многих диапазонах мощностей. Самые маленькие размеры, около 15 Вт, рекомендуются для очень небольших и точных работ, таких как Работа с компонентами поверхностного монтажа (SMC).Рекомендуются средние размеры, около 30 Вт. для большинства общих электронных работ, включая пайку печатных плат. Большие размеры, от 60 Вт и выше предназначены для больших паяльных работ, например, для пайки. подключения к шинам большого размера или к диодам на стойках.

Если вы столкнетесь с ситуациями, когда вам нужно сделать множество разных типов пайки есть несколько решений. Очевидное решение — купить несколько разных видов паяльников. Другое решение — купить паяльная станция, с автоматическим регулятором температуры жала (пусковой примерно по 100 долларов.00). Хорошее промежуточное решение — купить 60-ваттный паяльник и используйте его со схемой, показанной на рис. 5. Кроме того, будучи полезным и удобным инструментом, эта схема поможет проиллюстрировать большая часть того, что только что обсуждалось, касается тиристоров и регулирования мощности.

Как показано на рис. 5, входящая мощность переменного тока 120 В подается через симистор через нагрузку (лампочку и паяльник, параллельно).

Предполагается, что SW1 включен в тот момент времени, когда AC напряжение равно нулю, симистор выключен (непроводящий).Когда напряжение переменного тока начинается увеличиваться через полупериод (полярность не имеет значения, потому что диак и симистор работают с двух сторон), все переменное напряжение упал через симистор, потому что он выглядит как разомкнутый переключатель.

Аналогичным образом такое же напряжение падает на цепь зажигания или триггер. цепь (P1, диак и C1), потому что она параллельна симистору.

C1 начнет заряжаться со скоростью, соответствующей настройке P1.Как Полупериод переменного тока продолжается, C1 в конечном итоге будет заряжаться до указанного прерывателя напряжение диака, вызывающее лавину диака, и импульс тока (триггер) протекать через затвор и выводы M1 симистора.

Этот импульс запуска вызывает включение симистора (как замкнутый переключатель), в результате оставшаяся часть полупериода переменного тока применяется к нагрузке (лампа и паяльник). Когда питание переменного тока завершит полупериод и приближается к нулю напряжения (до изменения полярности), ток протекает через симистор падает ниже удерживающего тока, и симистор возвращается в непроводящее состояние.Весь этот процесс повторяется с каждым полупериод входящей мощности переменного тока.

Есть несколько важных моментов, касающихся работы эта схема. Диак достигнет напряжения отключения и запустит симистор. в той же относительной точке в течение каждого полупериода формы волны переменного тока. Этот относительная точка будет зависеть от скорости заряда C1, которая контролируется настройкой P1. Фактически, настройка P1 контролирует среднюю мощность. доставлен в груз.P1 может контролировать большую часть полупериода переменного тока, потому что C1 также вводит фазовый сдвиг с запаздыванием по напряжению.

Без фазового сдвига управление было бы потеряно после пика переменного тока. силовой цикл был достигнут. Во всем диапазоне регулирования мощности этого цепи, мощность, теряемая симистором, незначительна по сравнению с мощностью доставлен в груз.

PL1 — это стандартная трехконтактная вилка переменного тока на 120 В. Если вы построите этот проект в алюминиевой проектной коробке заземляющий контакт (круглый контакт) должен быть подключен к алюминиевой коробке (в данном случае шасси).Из соображений безопасности 120-вольтный Горячий провод переменного тока также должен быть защищен плавкими предохранителями. P1 устанавливается на лицевую панель. коробки проекта для легкого доступа.

Я использовал плоскую прямоугольную алюминиевую коробку для проектов, достаточно большую, чтобы установить паяльник вкл. Паяльник тоже подключил внутренне к фенольной припойной ленте с устройством снятия натяжения для защиты шнура.

Это, конечно, вопрос мнения. Возможно, вы захотите подключить схему к стандартной 120-вольтовой розетке переменного тока для использования с различными паяльниками.

Симистор, диак и C1 могут быть собраны на небольшой универсальной перфорационной плате. или соединены проводом с лентой из фенольного припоя.

Лампа мощностью от 15 до 25 Вт представляет собой стандартную лампу накаливания на 120 В переменного тока. любого стиля или дизайна, который вам нравится (это также может быть любая мощность, которую вы хотите, до 60 Вт). Устанавливается на внешней лицевой панели проекта. box и выполняет несколько полезных индикаторных функций. Во-первых, это указывает на то, что питание включено и цепь работает.Во-вторых, с небольшим на практике яркость лампы является хорошим индикатором того, насколько мощность, которую вы прикладываете к паяльнику. Например, если вы используете эту схему с паяльником на 60 ватт, и вы регулируете P1, пока лампочка примерно в два раза ярче, чем обычно, вы потребляете около 30 Вт энергии до кончика. В-третьих, лампочка служит хорошим напоминанием о необходимости выключить пайку. утюг, когда закончишь работу. (Я не могу сосчитать, сколько раз я приходил в наш магазин и обнаружил, что паяльник все еще включен от предыдущего день.) Лучшее значение для C1, вероятно, будет около 0,1 мкФ. После постройки цепь, чтобы ее можно было проверить, используя лампочку в качестве нагрузки, попробуйте несколько разных значений для C1 и выберите тот, который дает наиболее плавную работу во всем диапазоне мощностей. C1 должен быть неполяризованным конденсатором номиналом минимум на 200 вольт.

Помимо управления мощностью, подаваемой на паяльник, это Схема представляет собой базовую схему светорегулятора. Вы можете использовать его для управления мощность, передаваемая на любую «резистивную» нагрузку, примерно до 150 Вт.Для управления большими нагрузками вам потребуется более крупный симистор и, в зависимости от на симисторе вам может потребоваться использовать разные значения для P1 и C1. Для жульничества при троллинге больших нагрузок также неплохо разместить варистор (MOV) поперек входящая 120-вольтовая линия переменного тока (например, NTE2V115).

Схема пр.

Теории и постулаты выполнены. Пришло время для приложений и веселье!


РИС. 6 Простая регулировка мощности паяльника.

Более простой способ?

Нет ничего проще: очень простой паяльник power как показано на рис. 6. В эту схему вставлен диод (с разомкнутым SW1) последовательно с нагревательным элементом паяльника. Диод заблокирует половину поступающего переменного напряжения на нагревательный элемент, что приводит к снижению мощности.

Хотя казалось бы логичным, что паяльник будет работать на половинной мощности с диодом в цепи питания (то есть 60-ваттный утюг будет стать 30-ваттным утюгом) не все так просто.Тип провода универсальный Используемые в резистивных нагревательных элементах называются нихромами.

Нихром, как и большинство резистивных веществ, имеет положительный температурный коэффициент; по мере того, как он становится более горячим, значение его сопротивления увеличивается. Когда резистивный нагрев элемент, предназначенный для приложения 120-вольтового переменного тока (например, в паяльнике) испытывает уменьшение прилагаемой мощности, его температура понижается, в результате в пропорциональном снижении сопротивления. Это снижение сопротивления эффект, заставляющий провод рассеивать больше «мощности на вольт», чем это сделал при номинальном напряжении.

Схема, показанная на рис. 6, при использовании вместе с 60-ваттным паяльник снизил бы его рабочую мощность примерно до 40 Вт. На самом деле, это позволит справиться с большинством паяльных работ, которые вы будете выполнять. сталкиваться. Если вы использовали эту схему с другим паяльником, рассчитанным на 30 Вт, это снизит его до 18 Вт (примерно для SMC работы). Другими словами, два паяльника (60-ваттный и 30-ваттный), два диода общего назначения и два переключателя обеспечат вам полную гамма паяльника нужна.Еще одно преимущество — использование 50- или 60-ваттного паяльник с диодом в цепи питания (и выставление мощности примерно в оптимальной точке для универсальной электронной работы) вызовет нагревательный элемент прослужит примерно в 40 раз дольше и, таким образом, увеличит верхушка жизни.

Кстати, поставив диод общего назначения последовательно с лампой накаливания (но не флуоресцентные!) лампочки прослужат около В 40 раз дольше. Недостатком этого является меньшее количество и эффективность производимого света.


РИС. 7 Цепь развязки общего назначения.

Изоляция

РИС. 7 показано, как построить простой изолирующий трансформатор для вашего скамейка для электроники. Обычно при испытании требуются развязывающие трансформаторы. оборудование с питанием от сети с испытательным оборудованием с питанием от сети.

Например, возвращаясь к рис. 5, предположим, что вы хотите наблюдать форма волны через параллельную цепь паяльника и лампы с осциллограф с питанием от сети.Вы подключаете заземление и зонд через лампу включаем SW1, и «стрела» — перегорает предохранитель и симистор может быть уничтожен. Что произошло? Из соображений безопасности заземление (общее) соединения проводов на большинстве испытательного оборудования с питанием от сети подключены к земле. земля. Глядя на рис. 5, представьте себе результаты подключения заземления. по обе стороны от разъемов лампы / паяльника. Из проблемного точки зрения, есть несколько возможностей: две возможности того, как PL1 подключен (правильный и неправильный), и много возможностей того, как прицел можно подключить.Три из этих возможностей приведут к неправильному эксплуатации или разрушенных компонентов.

Например, если кабель питания контроллера железа был подключен к черный провод, идущий к предохранителю (который является стандартным, безопасным и правильным), и «обычный» зонд прицела случайно коснулся этой части цепи (предохранитель, SW1 или та сторона лампы), то прямое короткое замыкание на землю будет существовать! Если подключение зонда было выполнено со стороны кабеля предохранителя произойдет катастрофическое короткое замыкание, которое, как мы надеемся, приведет к срабатыванию предохранителя. или выключатель на главном блоке.Если соединение было выполнено за предохранителем, это короткое замыкание могло привести к срабатыванию предохранителя либо главного предохранителя, либо предохранителя контроллера, либо и того, и другого.

Если контроллер был изолирован от основной линии питания, с помощью изоляции трансформатор, ни одна из линий (черная или белая) не идет к контроллеру иметь какое-либо соединение с землей. Помните, в бытовой электропроводке белый провод называется нейтралью, и она поддерживается на уровне «земли». В черный и красный провода горячие. Без изоляции, обеспечиваемой трансформатором, общий зонд осциллографа, который подключен к заземлению и нейтрали (через домашняя проводка) и прикреплена к горячей стороне контроллера, будет представлять мертвая коротышка.По этой причине, среди прочего, удобны изолирующие трансформаторы. быть рядом.

На рис. 7 T1 и T2 — любые два «одинаковых» силовых трансформатора, с соответствующими рейтингами для желаемого приложения. Например, предположим что T1 имеет вторичный рейтинг 25 вольт при 2 амперах. Следовательно, это Трансформатор на 50 В А (25 В x 2 А = 50 ВА). Для расчета Максимальный номинальный ток первичной обмотки, просто разделите номинальное значение вольт-ампер на 120 вольт (предполагаемое первичное напряжение).Это немного больше 410 миллиампер. Первичная и вторичная обмотки любого индивидуального силового трансформатора всегда будет иметь одинаковый номинал вольт-ампер.

Если вы решили использовать два таких трансформатора для цепи развязки, первичная обмотка T1 должна быть подключена к линии (120 вольт переменного тока). Вторичный Т1 будет подключен к вторичной обмотке Т2, первичной обмоткой которой будет выход. Другими словами, функция первого трансформатора заключается в преобразовании 120 вольт переменного тока до 25 вольт переменного тока (понижающее приложение), а второй Трансформатор преобразует 25 вольт переменного тока обратно в 120 вольт переменного тока (повышающий режим).Это «преобразование из оригинала» и «преобразование обратно в исходный «процесс является причиной того, что оба трансформаторы должны быть идентичными.

Как объяснялось ранее, 410 миллиампер — это максимальная токовая нагрузка, которая может быть извлеченным из «предполагаемой первичной обмотки» Т2 в идеальных условиях. Однако, есть потери в силовых трансформаторах, и в этом случае потери равны вдвое. Следовательно, необходимо снизить максимальный первичный ток T2. значение на 10%. Следовательно, максимальный выходной ток от этого гипотетического цепь изоляции будет всего около 370 миллиампер — слишком мало для наиболее универсальные требования к изоляции.

Если вы решите построить этот тип изолирующей цепи для своего стенда, вы вероятно, захотите использовать трансформаторы со значительно более высоким номинальным напряжением. К сожалению, вскоре становится очевидным, что силовые трансформаторы в 400- до 500 ВА стоят дорого, как и изолирующие трансформаторы. Однако, некоторые промышленные трансформаторы «нечетной» стоимости с высокими номинальными значениями ВА могут можно очень недорого купить у многих дилеров, торгующих электроникой. Только убедитесь, что это не феррорезонансные трансформаторы или силовые трансформаторы. предназначен для работы от сети переменного тока 400 Гц.

Цепь защелки


РИС. 8 Цепь защелки SCR.

РИС. 8 — схема защелки SCR. При сборке, как показано на рисунке, нажатие «нормально разомкнутый» переключатель мгновенного действия (SW1) обеспечивает положительный затворный импульс (относительно катода) и запускает SCR. После проведения ворота больше не контролируют SCR, и они продолжают проводить, запитывая пьезозуммер, пока ток через катод / анод не прервется нажатие на «нормально замкнутый» выключатель без фиксации (SW2).Потому что ток катода / анода падает ниже тока удержания SCR (фактически он падает до нуля), управление возвращается к вентилю, и SCR не будет проводить снова, пока не будет нажат переключатель SW1.

Цепь этого типа называется схемой с защелкой. (Электромеханический аналогом этой схемы является реле с фиксацией). доступный SCR можно использовать. Пьезозуммер можно заменить почти на любой тип груза, который необходимо зафиксировать.Есть много-много приложений для такой схемы, но я хотел бы описать ту, что у меня было много весело с.

Я установил эту схему в маленьком черном ящике, используя 9-вольтовую транзисторную батарею. в качестве источника питания. Пьезозуммер есть в любой электронике. магазин запчастей. Зуммер был установлен рядом с передней частью ящика, где просверлены отверстия для динамиков. SW2 находился внутри коробки проекта. Я оседлал его в нижнем заднем углу, так что единственный способ его подавить — это использовать выпрямленную канцелярскую скрепку через почти незаметное маленькое просверленное отверстие через заднюю часть коробки.SW1 крепился к передней панели с помощью большого, красная пластиковая ручка. Под кнопкой SW1 я расположил наклеенные буквы читать «Не толкайся». Об остальном, наверное, догадаешься.

Если коробку оставить на видном месте, это сведет с ума многих, пока они не увидят, что происходит при нажатии кнопки. После их любопытства берет верх над ними, и они нажимают кнопку, звучит пьезозуммер выключен, и нет никакого очевидного способа остановить это.

После сборки этого ящика рекомендуется на усмотрение пользователя! После игры в это пошутить над человеком, не обладающим хорошим чувством юмора (в то время как зуммер все еще звучит), я совершил ошибку, сказав, что он никогда не мог понять, как чтобы остановить это.Он тут же уронил его на пол и наступил на него с большой сапог с серебряным носком. Я поправился.

Осциллятор

Схема, показанная на рис. 9, представляет собой генератор UJT. UJT делают хорошие генераторы для аудиопроектов, и у них есть некоторые явные преимущества перед нестабильные мультивибраторы. Их легче построить, и они требуют использования только одного UJT. Также вывод имеет форму «пилообразной» волны, который обеспечивает более приятные звуковые гармоники, чем прямоугольные волны.(Эта схема будет использоваться в качестве основы для последующих проектов в этом руководстве.) Осцилляторы UJT есть недостаток. Их полезный аудиовыход, который передается через конденсатор, имеет очень высокое сопротивление. Следовательно, лучше всего использовать согласование импеданса. схему, такую ​​как усилитель с общим коллектором на паре Дарлингтона, показанный на Рис. 9. (Полевой транзистор JFET также очень хорошо подходит для этого приложения. обсуждается в следующем разделе.) Используемые для этого схемы согласования импеданса Тип приложения часто называют буферами.


РИС. 9 Буферизованный звуковой генератор UJT.

Используя значения, приведенные на рисунке, достаточно широкий диапазон звуковых частотный спектр может быть получен вращением P1 (регулировка частоты). Значение C1 может быть увеличено для очень низких колебаний и наоборот. наоборот. Выход пары Дарлингтона может напрямую управлять небольшим динамиком, но качество звука будет значительно улучшено, если соединить выход с аудиопреобразователь или, что еще лучше, отдельный усилитель звука и оратор.

Если вы хотите поэкспериментировать с действительно уникальными звуками, создайте два этих схем генератора UJT и соединить их выходы с модулятором схема, также проиллюстрированная на рис. 9. Один выход генератора UJT будет подключать в точку A, а другой — в точку B. Выход схемы модулятора к входу необходимо подключить отдельный усилитель и динамик. Диод может быть любым универсальным выпрямительным диодом.

Для понимания этой схемы модулятора требуется объяснение нескольких новые принципы; первый включает диоды.Когда диоды смещены в сторону при очень низких напряжениях и токах они очень нелинейно реагируют. Эта область проводимости диода называется смещенным вперед коленом диода. отклик.

Второй новый принцип связан с процессом модуляции. Модуляция происходит когда две разные частоты смешиваются в нелинейной цепи.

Эффект модуляции вызывает создание дополнительных частот. Например, если частота 1 кГц и частота 10 кГц применяются к входы линейного смесителя, на выходе будут исходные частоты, только смешанные вместе.Если те же две частоты поданы на вход нелинейный смеситель, исходные частоты по-прежнему будут отображаться на выход, но две дополнительные частоты, называемые частотами биений, также будут происходить. Частоты биений будут суммой и разностью исходных частоты. Используя в качестве оригиналов 1 кГц и 10 кГц, частоты биений будет 11 кГц (сумма) и 9 кГц (разница).

Когда два генератора UJT подключены к схеме модулятора (с его выход подается на вход усилителя мощности и динамика), P2 и P3 настроены так, чтобы выходы осцилляторов попадали в область «колена». реакции прямой проводимости D1.Возможно, вам придется добавить дополнительные последовательное сопротивление между каждым генератором и каждым входом модулятора. Если это В этом случае попробуйте увеличивать сопротивление с шагом 100 кОм. Когда две частоты модулируются, создаваемый звук будет мгновенно узнаваемым. Этот тип звука, или «тональность», был на заднем плане большинство научно-фантастических фильмов с 1950-х годов.

Запретная планета (фильм) саундтрек

В 1956 году MGM выпустила классический научно-фантастический фильм под названием «Запрещено». «Планета» с Уолтером Пиджоном, Энн Фрэнсис и Лесли Нильсен в главных ролях.Этот фильм был уникален тем, что не содержал традиционной музыки. Скорее саундтрек был описан как «тональности», которые были оригинальным творением Луи и Бебе Бэррон. По моим оценкам, около 80% этих оттенков были генерируется очаровательной схемой, называемой кольцевым модулятором, проиллюстрированной Рис. 10.


РИС. 10 Простая схема пассивного кольцевого модулятора.

Простая схема модулятора, показанная на рис. 9, может производить интересную модуляцию эффекты, но исходные частоты появляются на выходе вместе с частоты биений.Эффект несколько мутный из-за различных смесей. и амплитуды четырех частот (т. е. две частоты биений плюс два исходные частоты). Напротив, схема кольцевого модулятора на рис.10 отменяет две исходные частоты, выводя только частоты биений. Эффект завораживает и впечатляет. Схема на рис.10 будет хорошо работают с двумя источниками аудиосигнала любого типа (т. е. с двумя осцилляторами схемы рис.9, два генератора сигналов, два генератора функций или любая их комбинация).Входы модулятора должны иметь амплитуду несколько вольт. для подходящего выхода.

Почти любые два аудиопреобразователя будут хорошо работать с кольцом Fig. модулятор, но они должны быть согласованы (т.е. они должны быть одной модели и тип). Диоды с D1 по D4 должны быть германиевыми, хотя кремниевые диоды будет работать до некоторой степени.

Теория работы схемы Рис. довольно просто. Модуляция происходит в схеме нелинейного диода, но диоды устроены так, что процесс выпрямления нейтрализует оригинальные частоты.Следовательно, единственные частоты, оставшиеся на выходными являются верхняя и нижняя боковые полосы модуляции.

Кольцевые модуляторы используются во многих типах электронных музыкальных цепей, например а также схемы звуковых эффектов, производящие такие эффекты, как колокольчики, лязг и металлические звуки.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.