Thyristor - elektronická součástka vyrobená na bázi polovodičových materiálů, může sestávat ze tří nebo více pn křižovatek a má dva stabilní stavy: uzavřený (nízká vodivost), otevřený (vysoká vodivost).

Jedná se o suchou formulaci, která pro ty, kteří teprve začínají ovládat elektrotechniku, vůbec nic neznamená. Pojďme analyzovat princip fungování této elektronické komponenty pro obyčejné lidi, tedy pro figuríny, a kde je lze použít. Ve skutečnosti jde o elektronický analogový přepínač, který používáte každý den.

Existuje mnoho typů těchto prvků, které mají různé vlastnosti a mají různé aplikace. Zvažte konvenční jednooperační tyristor.

Způsob označení v diagramech je znázorněn na obrázku 1.

Elektronický prvek má následující závěry:

  • anoda - pozitivní závěr;
  • katoda - negativní závěr;
  • kontrolní elektroda G.

Princip fungování tyristorů

Hlavní aplikací tohoto typu prvku je vytvoření výkonových tyristorových spínačů pro přepínání vysokých proudů a jejich regulace. Zapnutí se provádí signálem přenášeným na řídicí elektrodu. Současně prvek není plně ovladatelný a pro jeho uzavření je nutné použít další opatření, která zajistí, že napětí klesne na nulu.

Pokud řekneme, jak tyristor funguje jednoduše, pak analogicky s diodou může vést proud pouze v jednom směru, takže při jeho připojení musíte dodržovat správnou polaritu . Když je na anodu a katodu přivedeno napětí, zůstane tento prvek uzavřený, dokud není na elektrodu přiveden odpovídající elektrický signál. Nyní, bez ohledu na přítomnost nebo nepřítomnost řídicího signálu, nezmění svůj stav a zůstane otevřený.

Podmínky uzavření tyristorů:

  1. Odstraňte signál z řídicí elektrody;
  2. Snižte napětí na katodě a anodě na nulu.

U sítí střídavého proudu nezpůsobuje splnění těchto podmínek zvláštní potíže. Sinusové napětí, měnící se z jedné hodnoty amplitudy na druhou, klesá na nulu a pokud v tuto chvíli neexistuje žádný řídicí signál, tyristor se uzavře.

V případě použití tyristorů ve stejnosměrných obvodech pro nucené spínání (uzavření tyristoru) se používá řada metod, nejběžnější je použití předem nabitého kondenzátoru. K řídicímu obvodu tyristoru je připojen obvod s kondenzátorem. Když je kondenzátor připojen k obvodu, dojde k výboji do tyristoru, bude výbojový proud kondenzátoru směřován proti stejnosměrnému proudu tyristoru, což povede ke snížení proudu v obvodu na nulu a tyristor se uzavře.

Možná si myslíte, že použití tyristorů je neopodstatněné, není snadnější používat běžný klíč? Velkou výhodou tyristoru je to, že vám umožňuje přepínat obrovské proudy v anodovém-katodovém obvodu pomocí zanedbatelného řídicího signálu aplikovaného na řídicí obvod. V tomto případě nedochází k jiskření, což je důležité pro spolehlivost a bezpečnost celého obvodu.

Inkluzní obvod

Řídicí obvod může vypadat jinak, ale v nejjednodušším případě má tyristorový spínač na obvodu tvar znázorněný na obrázku 2.

Žárovka L je připojena k anodě a kladná svorka zdroje napájení GB je k ní připojena pomocí přepínače K2. Katoda je připojena k výkonu mínus.

Po napájení ze spínače K2 bude na anodu a katodu přivedeno napětí baterie, ale tyristor zůstává uzavřen, lampa nesvítí. Pro zapnutí lampy je nutné stisknout tlačítko K1, signál přes odpor R bude přiveden do řídicí elektrody, tyristorový spínač změní svůj stav na otevřený a lampa se rozsvítí. Odpor omezuje proud dodávaný do řídicí elektrody. Opětovné stisknutí tlačítka K1 nemá žádný vliv na stav obvodu.

Chcete-li zavřít elektronický klíč, musíte pomocí spínače K2 odpojit obvod od zdroje napájení. Tento typ elektronických součástek se uzavře a v případě poklesu napájecího napětí na anodě na určitou hodnotu, která závisí na jeho vlastnostech. Takto můžete popsat, jak tyristor pracuje pro figuríny.

Vlastnosti

Mezi hlavní vlastnosti patří:

  • Maximální přípustný dopředný proud je největší možná hodnota proudu otevřeného prvku;
  • Maximální přípustný zpětný proud - proud při maximálním zpětném napětí;
  • Přední napětí - pokles napětí při maximálním proudu;
  • Reverzní napětí - největší přípustná hodnota napětí v uzavřeném stavu;
  • Zapínací napětí - nejnižší napětí, při kterém je zachována funkčnost elektronického zařízení;
  • Minimální a maximální proud řídicí elektrody;
  • Maximální přípustný výkon.

Uvažované prvky, kromě elektronických klíčů, se často používají v regulátorech výkonu, které vám umožňují změnit energii dodávanou do zátěže změnou průměrných a efektivních hodnot střídavého proudu. Velikost proudu je regulována změnou okamžiku dodávky signálu pro otevření do tyristoru (změnou úhlu otevření). Úhel otevření (regulace) je doba od začátku poločasu do otevření tyristoru.

Typy dat elektronických součástek

Existuje mnoho různých typů tyristorů, ale nejčastější, kromě těch, které jsme zkoumali výše, jsou následující:

  • dynistor - prvek, jehož spínání nastane, když je dosaženo určité hodnoty napětí aplikovaného mezi anodou a katodou;
  • triak;
  • optothyristor, jehož spínání se provádí světelným signálem.

Triakové

Rád bych se podrobněji zabýval triaky. Jak bylo uvedeno výše, tyristory mohou vést proud pouze v jednom směru, takže když jsou instalovány v obvodu se střídavým proudem, tento obvod reguluje jeden poloviční cyklus síťového napětí. Pro regulaci obou polovin periody je nutné nainstalovat další tyristorový protiproud paralelně nebo použít speciální obvody pomocí výkonných diod nebo diodových můstků. To vše komplikuje obvod, takže je těžkopádné a nespolehlivé.

Tady byl v takových případech vynalezen triak. Pojďme mluvit o něm a principu práce pro figuríny. Hlavním rozdílem mezi triaky z výše uvedených prvků je schopnost projít proud v obou směrech. Ve skutečnosti se jedná o dva tyristory se společným ovládáním, připojené proti-paralelní (obr. 3 A).

Grafický symbol pro tuto elektronickou součást je znázorněn na Obr. 3 V. Je třeba poznamenat, že nebude správné volat anodu a katodu silových vodičů, protože proud může být veden v libovolném směru, proto jsou označeny T1 a T2. Řídicí elektroda je označena G. Aby bylo možné otevřít triak, je nutné přivést řídicí signál na odpovídající výstup. Podmínky pro triak z jednoho stavu do druhého a naopak v AC sítích se neliší od výše uvedených způsobů řízení.

Tento typ elektronických součástek se používá ve výrobním sektoru, domácích spotřebičích a elektrickém nářadí pro plynulou regulaci proudu. Jedná se o ovládání elektrických motorů, topných článků, nabíječek.

Na závěr bych chtěl říci, že jak tyristory, tak triaky, kteří dojíždějí významnými proudy, mají velmi skromné ​​velikosti, zatímco na jejich případu je uvolněna značná tepelná energie. Jednoduše řečeno, jsou velmi horké, a proto jsou pro ochranu prvků před přehřátím a tepelným rozpadem použit chladič, což je v nejjednodušším případě hliníkový radiátor.

Kategorie:

Technologie