тиристоры Подсказки (1). 2 Слайд
 Скачать 25.4 Kb.
|
|
2 Слайд Тиристоры – полупроводниковый прибор, выполненный на основе трёх и более p-n-переходов, с двумя положениями: открыт; закрыт. Причем оба состояния устойчивые, то есть переход происходит только при определенных условиях. Само переключение происходит очень быстро, хоть и не мгновенно. На данном слайде показан обычный тиристор. В основу его работы входит 2 p-n-перехода. 3 Слайд По принципу действия, тиристор можно еще сравнить с диодом. Пропускать ток он будет в одном направлении — от анода к катоду, но происходить это будет только в состоянии «открыто». На схемах тиристор похож на диод. Также имеется анод и катод, но есть еще дополнительный элемент — управляющий электрод. Понятное дело, есть отличия и в выходном напряжении (если сравнивать с диодом). В схемах переменного напряжения тиристор будет пропускать только одну полуволну — верхнюю. Когда приходит нижняя полуволна, он сбрасывается в состояние «закрыто». 4 слайд Если мы просто подключим источник к Аноду и Катоду так, как на 1-м рисунке, то 1-й и 3-й переходы будут открыты, а средний переход будет закрыт. Конечно, если мы подадим достаточно большое напряжение, то произойдет пробой тиристора (аналогично пробою диода), но тогда в тиристоре нет смысла. Теперь обратимся к управляющему электроду. Подадим на положительное напряжение. Теперь пробой среднего перехода произойдет при значительно меньшем значении напряжения, а значит через катод пойдет ток. Если мы перестанем подавать напряжение на Управляющий электрод, то ток через тиристор все равно будет идти. Чтобы закрыть тиристор, нужно убрать разность потенциалов между анодом и катодом, т. е. закоротить. 5 Слайд Для выключения запираемого тиристора необходимо подать в цепь управляющего электрода мощный импульс отрицательного тока Запираемые тиристоры – это полностью управляемые приборы, и под воздействием тока управляющего электрода они могут переходить из закрытого состояния в открытое состояние, и наоборот. Чтобы выключить запираемый тиристор, нужно пропустить через управляющий электрод ток противоположной полярности, чем полярность, вызывавшая отпирание компонента. Для закрывания изначально открытого запираемого тиристора необходимо уменьшить сумму коэффициентов передачи эмиттерных токов ниже единицы и обеднить базы носителями зарядов, для чего управляющий электрод должен быть распределён по полупроводниковому кристаллу. Рассмотрим принцип работы тиристора. Стартовое состояние элемента — закрыто. «Сигналом» к переходу в состояние «открыто» является появление напряжения между анодом и управляющим выводом. Вернуть тиристор в состояние «закрыто» можно двумя способами: снять нагрузку; уменьшить ток ниже тока удержания (одна из технических характеристик). В схемах с переменным напряжением, как правило, сбрасывается тиристор по второму варианту. Переменный ток в бытовой сети имеет синусоидальную форму, когда его значение приближается к нулю и происходит сброс. В схемах, питающихся от источников постоянного тока, надо либо принудительно убирать питание, либо снимать нагрузку. работает тиристор в схемах с постоянным и переменным напряжением по-разному. В схеме постоянного напряжения, после кратковременного появления напряжения между анодом и управляющим выводом, элемент переходит в состояние «открыто». Далее может быть два варианта развития событий: Состояние «открыто» держится даже после того, как напряжение анод-выход управления пропало. Такое возможно если напряжение, поданное на анод-управляющий вывод, выше чем неотпирающее Прекращается прохождение тока через тиристор, фактически только разрывом цепи или выключением источника питания. Причем выключение/обрыв цепи могут быть очень кратковременными. После восстановления цепи, ток не течет до тех пор, пока на анод-управляющий вывод снова не подадут напряжение. После снятия напряжения (оно меньше чем отпирающее) тиристор сразу переходит в состояние «закрыто». Так что в схемах постоянного тока есть два варианта использования тиристора — с удержанием открытого состояния и без. Но чаще применяют по первому типу — когда он остается открытым. Принцип работы тиристора в схемах переменного напряжения отличается. Там возвращение в запертое состояние происходит «автоматически» — при падении силы тока ниже порога удержания. Если напряжение на анод-катод подавать постоянно, на выходе тиристора получаем импульсы тока, которые идут с определенной частотой. Именно так построены импульсные блоки питания. При помощи тиристора они преобразуют синусоиду в импульсы. 7 слайд Динисторы Динистор включается в схему подобно обычному диоду последовательно с нагрузкой. Питание может быть постоянным или переменным.  8 слайд Тринисторы Самый распространенный тип в данной категории полупроводниковых приборов. В профессиональной среде триодные тиристоры называют просто тиристорами, хотя принципиально это неверно. Включается в схему тринистор также подобно обычному диоду (в цепь постоянного или переменного напряжения). Отпирание происходит при подаче на УЭ положительного напряжения (совпадающего по знаку с напряжением анода при прямом включении). У двухоперационных приборов запирание осуществляется подачей на УЭ тока противоположного направления. 9 слайд Симисторы Наряду с симметричными динисторами, существуют и симметричные тринисторы (симисторы, триаки). Они представляют собой два тринистора с общим управлением, включенные встречно-параллельно и размещенные в одном корпусе. При необходимости триак можно заменить двумя отдельными приборами, подключив их по соответствующей схеме. Так как тиристор и диод представляют собой практически одно и то же, за исключением возможности самостоятельно запирать тиристор, то при работе с переменным током тиристор, как и диод, будет пропускать только половину тока. Чтобы избежать таких потерь, применяют Симистор. Симистор – это симметричный тиристор, т. е. тиристор, который может пропускать ток в обоих направлениях. 10 Слайд ВАХ тиристора (и соответственно Напряжение включения) меняется в зависимости от Управляющего тока, поступающего с Управляющего электрода. Каждая частная ВАХ тиристора похожа на ВАХ динистора. 11 Слайд Давайте попробуем разобраться с Принципом работы тиристора на ВАХ: До подачи Iу, как мы видим на графике, тока в цепи практически нет, т. е. мы находимся на так называемом «носе» ВАХ. После подачи Iу мы «перескакиваем» на верхнюю часть ВАХ. При этом повторюсь, что достаточно лишь одного импульса для открытия тиристора. И по ВАХ видно, до какого момента тиристор будем оставаться открытым, при понижении Напряжения 12 слайд Некоторые тиристоры могут коммутировать очень большие токи, в этом случае их называют силовыми тиристорами. Они изготавливаются в металлическом корпусе — для лучшего отвода тепла. Небольшие модели с пластиковым корпусом — это обычно маломощные варианты, которые используют в малоточных схемах. Но, всегда есть исключения. Так что для каждой конкретной цели подбирают требуемый вариант. Подбирают, понятное дело, по параметрам. Вот основные: Максимальный прямой ток. Значение тока, который может протекать через анод-катод. У мощных моделей он может достигать сотен Ампер. Максимально допустимый обратный ток. Указывается не для всех видов, только у обратно-проводящих. Прямое напряжение. Это максимально допустимое падение напряжения в открытом состоянии при прохождении максимального тока. Напряжение включения. Минимальный уровень управляющего сигнала, при котором тиристор сработает. Удерживающий ток. Если ток, протекающий через анод-катод ниже этого значения, устройство переходит в запертое состояние. Минимальный ток управляющего сигнала. При подаче тока ниже этого значения, элемент не откроется. Максимальный ток управления. Если превысить этот параметр, p-n переход выйдет из строя. Рассеиваемая мощность. Определяет величину подключаемой нагрузки. Есть еще динамический параметр — время перехода из закрытого в открытое состояние. В некоторых схемах это важно. Может еще указываться тип быстродействия: по времени отпирания или по времени запирания. 13 Слайд Используется в основном в двигателях переменного тока, светильниках, сварочных аппаратах и т. д. Используется в ограничителе тока короткого замыкания и выключателе. Используется в качестве диммеров (Диммер — электронное устройство, предназначенное для изменения электрической мощности) на телевидении, в кинотеатрах. Используется в фотографии для вспышек. Может использоваться в охранной сигнализации. Используется в регулировании скорости вращения электрического вентилятора. Используется в автомобильных зажиганиях. Он может использоваться как защитное устройство, как предохранитель в линии электропередачи. Доп инфа Достоинства: Бюджетный. Может обрабатывать большие напряжения / токи. Требует меньше места по сравнению с механическими переключателями. Высокая скорость переключения между режимами. Недостатки: Не всегда удобно подводить к зажимам тиристора низкое напряжение, чтобы закрыть его. |