Tiristores – ¿qué es esto? El principio de funcionamiento y las características de tiristores

Tiristores – unos interruptores electrónicos de potencia controlados por incompletamente. A menudo, los libros técnicos, se puede ver otro nombre de este dispositivo – tiristor de un solo propósito. En otras palabras, bajo la influencia de una señal de control, se transfiere a un estado – la realización. Si más específica, incluye una cadena. Que estaba apagado, es necesario crear las condiciones especiales que proporcionan caer corriente continua en el circuito a cero.

características tiristores

llaves de tiristores conducen la electricidad sólo en la dirección de avance, y puede soportar no sólo directamente en la posición cerrada, pero la tensión inversa. La estructura del tiristor de cuatro capas, hay tres conclusiones:

1. El ánodo (denotado por la letra A).
2. El cátodo (letra C o K).
3. El electrodo de puerta (U o G).

En tiristores tienen toda una familia de características corriente-tensión, que puede ser utilizado para juzgar el estado del elemento. Tiristores – un medio muy poderoso llaves electrónicas, que son capaces de llevar a cabo los circuitos de conmutación, una tensión puede llegar a 5.000 voltios y la intensidad de corriente – 5000 amperios (en esta frecuencia no excede de 1.000 Hz).

tiristores de trabajo en DC

tiristor normal se activa mediante el suministro de un impulso de corriente al terminal de control. Por otra parte, debe ser positivo (con respecto al cátodo). La duración de la naturaleza dependiente de la carga transitoria (inductivo, activo), la amplitud y la velocidad de aumento del impulso de corriente en el circuito de control, la temperatura del cristal semiconductor y el voltaje aplicado y circuito de corriente tiristores disponibles. circuito Características depende directamente de la clase del elemento semiconductor.

En ese circuito, en el que el tiristor es, inaceptablemente alta tasa de ocurrencia de aumento de tensión. Es decir, un valor tal en el que el elemento de conmutación espontánea (incluso si no hay señal en el circuito de control). Pero al mismo tiempo en la señal de control debe ser muy elevada pendiente.

maneras off

Dos tipos de conmutación de tiristores son:

1. Natural.
2. Forzado.

Y ahora con más detalle sobre cada uno. Natural surge cuando el tiristor opera en un circuito de corriente alterna. Y lo hace la conmutación cuando la corriente cae a cero. Pero para llevar a cabo la conmutación forzada puede ser un montón de maneras diferentes. ¿Qué control de tiristores para seleccionar un desarrollador para resolver el circuito, pero debe hablar de cada tipo por separado.

La forma más común es conectar el condensador de conmutación forzada que se ha cargado previamente por medio de un botón (tecla). LC-circuito está incluido en el circuito de control del tiristor. Esta cadena contiene un condensador completamente cargada. fluctuaciones transitorias se producen en el circuito de carga de corriente.

conmutación Métodos forzada

Hay varios tipos de conmutación forzada. A menudo circuito, que utiliza un condensador de conmutación que tiene una polaridad invertida utilizada. Por ejemplo, el condensador se puede conectar en el circuito por medio de un tiristor auxiliar. Esto hará que la descarga al tiristor primaria (de trabajo). Esto dará lugar a que la corriente del condensador dirigida hacia la corriente principal del tiristor directa, reducirá la corriente en el circuito a cero. En consecuencia, habrá de tiristor. Esto sucede por la razón de que el dispositivo de tiristores tiene sus propias características que son únicas a él.

También hay esquemas en los que LC-conectados cadena. Ellos son dados de alta (y con variaciones). Al principio de corriente de descarga fluye hacia el trabajador, y sus valores después de que el ajuste se desconecta tiristor. Después de cadena de corriente oscilatoria fluye a través del tiristor en el diodo semiconductor. Por lo tanto, siempre que la corriente fluye al tiristor se aplica un voltaje. Se modulo igual a la caída de tensión en el diodo.

tiristores de trabajo en circuitos de corriente alterna

Si un tiristor incluido en un circuito de CA, se puede llevar a cabo tales operaciones:

1. Habilitar o deshabilitar circuito eléctrico con activo-resistivo o carga resistiva.
2. Cambio promedio y rms de corriente que pasa a través de la carga, con la capacidad de controlar una señal de control de suministro.

En las teclas de tiristores, hay una característica – que conducen la corriente en una sola dirección. En consecuencia, si en los circuitos necesarios para utilizar corriente alterna, necesario aplicar conexión contra-paralelo. Los valores corrientes y promedio pueden variar debido al hecho de que el tiempo de la señal en las diferentes tiristores. En este caso, la potencia de tiristores debe cumplir con los requisitos mínimos.

El método de control de fase

Cuando el control de tipo de método de fase con ajuste de la carga de conmutación forzada se produce por el cambio de los ángulos entre las fases. conmutación artificial se puede hacer por medio de circuitos especiales, o de lo contrario debe utilizar un totalmente gestionados tiristores (con llave). En su base, por lo general hecha de tiristores cargador, lo que le permite ajustar la intensidad de la corriente , dependiendo del nivel de carga de la batería.

control de ancho de pulso modulado

También se conoce como modulación PWM. Durante la apertura de la señal de control suministrada a los tiristores. Las transiciones están abiertas, y tiene una tensión de carga. Durante el cierre (durante todo el proceso de transición) se alimenta una señal de control, por lo tanto tiristores no conducen la corriente. En la ejecución del control de fase curva de corriente no es sinusoidal, un cambio en la forma de la señal de voltaje. En consecuencia, también se interrumpen los consumidores que son sensibles a las perturbaciones de alta frecuencia (aparece incompatibilidad). El diseño simple tiene un regulador de tiristores, que permiten ningún problema para cambiar el valor deseado. Y no es necesaria la aplicación masiva Latro.

tiristores bloqueables

Tiristores – esto es un medio muy poderoso interruptores electrónicos que se utilizan para la conmutación de altas tensiones y corrientes. Pero hay que tienen un gran defecto – control incompleto. Y si en concreto, parece que para apagar el tiristor es necesario crear las condiciones bajo las cuales se reduce la corriente continua a cero.

Es esta característica impone algunas restricciones en el uso de tiristores, y complica el circuito basado en ellos. Para deshacerse de estos inconvenientes, el diseño especial de los tiristores, que están encerrados en una señal de electrodo de control se han desarrollado. Se llaman dvuhoperatsionnymi o bloqueadas, tiristores.

El diseño del tiristor de apagado

estructura de cuatro capas de p-n-p-n del tiristor tiene sus propias características. Ellos dan diferentes de tiristores convencionales. Se pasa ahora al elemento completo de control. La corriente-tensión característica (estática) para la dirección hacia adelante es la misma que la de los tiristores ordinarios. Éstos son sólo un tiristor de corriente continua puede transmitir mucho más por valor. Sin embargo, no se proporciona el bloqueo de la función de alto voltaje inverso en tiristores bloqueados. Por lo tanto, debe estar conectado en antiparalelo con el diodo semiconductor.

Un rasgo característico de la puerta del tiristor turn-off – una caída significativa en tensiones directas. Para desconectar, la presentación debe ser de salida al control de un impulso de corriente de gran alcance (negativo, en una proporción de 1: 5 a un valor de corriente continua). Sin embargo, sólo el ancho de pulso debe ser tan pequeño como sea posible – 10 … 100 ms. tiristores bloqueables tienen un valor límite inferior de tensión y corriente de lo habitual. La diferencia es de aproximadamente 25-30%.

tipos de tiristores

Anteriormente fueron considerados con llave, pero todavía hay muchos tipos de tiristores de semiconductores, que también son dignos de mención. En los más diferentes construcciones (cargadores, interruptores, reguladores de potencia) utilizan ciertos tipos de tiristores. En algún lugar requerido para control realizado por el suministro de flujo de luz y, a continuación, que se utiliza optotiristors. Su característica es que el cristal semiconductor se utiliza en el circuito de control, que es sensible a la luz. Parámetros tiristores son diferentes, todas las características que son únicas para ellos. Por lo tanto, es necesario al menos en la idea general de qué tipo de semiconductores, hay y dónde se puede utilizar. Por lo tanto, aquí está la lista completa y las principales características de cada tipo:

1. Diodo tiristor. Equivalente a este elemento – el tiristor está conectado en diodo semiconductor anti-paralelo.
2. diodo Shockley (diodo tiristor). Se puede entrar en un estado de plena conducción, si superan un cierto nivel de tensión.
3. Triac (sym tiristor). Equivalente – dos tiristores incluidos en antiparalelo.
4. Tiristor inversor difiere alta velocidad de conmutación rápida (5 … 50 ms).
5. Tiristores control de FET. A menudo puede encontrar la construcción basado en transistores MOS.
6. tiristores ópticos, que controla el flujo de luz.

La aplicación del elemento de seguridad

Tiristores – son dispositivos que son críticos para la velocidad de aumento de la tensión actual y hacia adelante hacia adelante. Para ellos, como para los diodos semiconductores, caracterizado por el fenómeno de flujo de la corriente de recuperación inversa, que es muy rápido y fuertemente cae a cero, añadiendo a esto la probabilidad de sobretensiones. Esta sobretensión es debido al hecho de que rápidamente se detiene la corriente en todos los elementos del circuito, que tienen inductancia (incluso ultra baja inductancia característica del conjunto – los cables, tarjeta de pista). Para poner en práctica la protección necesaria para utilizar varios esquemas para poder ver los estados dinámicos protegen contra altas tensiones y corrientes.

Normalmente, la impedancia inductiva de la fuente de tensión, que se incluye en un circuito operativo tiristor, tiene un valor tal que es más que suficiente para asegurar que incluir alguna inductancia circuito adicional no más lejos. Por esta razón, en la práctica frecuentemente utilizado formación de la cadena camino que reduce significativamente la tasa y el nivel de aumento en el circuito cuando el tiristor se apaga la conmutación. cadena capacitiva-resistiva más a menudo utilizado para estos fines. Incluyen un tiristor en paralelo. Hay bastantes tipos de modificaciones de circuito de tales circuitos, así como las técnicas para su cálculo, parámetros para el funcionamiento de los tiristores en varios modos y condiciones. Pero el camino formación de la cadena de conmutación de tiristor de apagado es la misma que la de los transistores.