lecke kilencedik
Lecke kilencedik. Tirisztorok és triak.
Tirisztor - egy kapcsoló félvezető eszköz, amely továbbítja a jelenlegi az egyik irányba. Ez radioelement gyakran összehasonlítják a szabályozott dióda és az úgynevezett félvezető vezérelt egyenirányítók (Silicon Controlled Rectifier, SCR).
A tirisztor három terminálok, amelyek közül az egyik - a vezérlő elektród lehet mondani, hogy „trigger” - használt éles transzfer tirisztor a bekapcsolt állapotba.
Tirisztoros egyenirányító funkcióit egyesíti kapcsolót, és az erősítőt. gyakran használják a szabályozó, különösen akkor, ha az áramkör mellékelt váltakozó feszültséggel. A következő bekezdések négy alapvető tulajdonságait a tirisztoros:
tirisztor, mint dióda vezeti az egyik irányba, megnyilvánuló magát, mint egy egyenirányító;o az átlagos a terhelésen átfolyó áram sorba kötött tirisztor, pontosan szabályozható legyen időtartamától függően a jel a kontroll elektród. Tirisztor, teljesítmény szabályozó.
A szerkezet a tirisztor
Ez az úgynevezett tirisztoros vezérlésű három-elektródos félvezető eszköz, amely négy váltakozó réteg szilícium p-típus és az n. Egy négyrétegű szerkezet félvezető eszköz ábrán látható. 1.
P-éltartomány, a szerkezet, amely összeköti a pozitív pólusa a tápegység, gyakran nevezik az anód, és a szélén területen n, amely össze van kötve a negatív pólus ezt a forrást, - katód.
1. ábra. A szerkezet és kijelölése a tirisztor
Az ingatlan a tirisztor zárt állapotában
Összhangban a szerkezet a tirisztor lehet megkülönböztetni három elektron-lyuk csomópont és cserélje tirisztor ekvivalens áramkör ábrán látható. 2.
Ez egyenértékű áramkör lehetővé teszi, hogy megértsék a viselkedését a tirisztor vezérlő elektróda leválasztva.
Ha az anód pozitív képest a katód, a D2 dióda van zárva, ami bezárja a tirisztor, ebben az esetben, elmozdul az előre irányban. Más polaritás D1 és D2 diódák jelentése záróirányban előfeszített, és a tirisztor is zárva.
2. ábra. Előadás a tirisztor három dióda
Alapelv felszabadítása egy vezérlő elektróda
Az ekvivalens szerkezetének ábrázolása a p-n-p-n formájában két tranzisztor ábrán látható. 3.
Bevezetése tirisztor formájában két tranzisztor különböző vezetési típusú vezet egyenértékű ábrán bemutatott áramkör. 1.4. Ez egyértelműen magyarázza a jelenséget kiadás a tirisztor.
Definiáljuk IGT áram segítségével a tirisztoros vezérlő elektród előfeszítve az előre irányban (pozitív feszültség VAK) ábrán látható módon. 4.
Mivel a IGT aktuális alapja lesz tranzisztor árama n-p-n, a kollektor árama ez a tranzisztor egyenlő B1 xIGT. ahol B1 - áramerősítés faktora T1 tranzisztor.
Ez az áram is a bázisáram tranzisztor p-n-p, amely ahhoz vezet, hogy a kireteszelő. A jelenlegi tranzisztor kollektora T2 a B1 XB2 xIGT és összegezzük az aktuális IGT. amely támogatja a T1 tranzisztor nyitott állapotban. Ezért, ha a vezérlő áram IGT elég nagy, a két tranzisztor bemegy telítettség módban.
Belső visszacsatoló áramkör állítja a tirisztor vezetőképesség esetén is eltűnése a kezdeti áramerősség a vezérlő elektróda IGT, ahol az anód aktuális (1A) elegendően magas.
Tipikus tirisztor ravaszt ábrán bemutatott áramkör. 5
3. ábra. Hasítás két tirisztor tranzisztor
4. ábra. Előadás a tirisztor, mint egy totemoszlop áramkör
5. ábra. Tipikus ravaszt tirisztor
Tirisztor kikapcsolása
A tirisztor belép egy zárt állapotban, amikor a vezérlő elektródája a tirisztor nincs nyitva nem jelet, és annak üzemi áram nem csökken egy bizonyos értéket nevű tartóáramot (hypostatically áram).
Kikapcsolása a tirisztor ekkor, különösen, ha volt egy terhelő áramkör úgy van nyitva (6a.), Vagy az alkalmazott feszültség a külső áramkör, a polaritás megváltozott (ez történik végén minden félperiódusában a váltakozó tápfeszültség).
6. ábra. Ways, hogy kikapcsolja tirisztor
Amikor a tirisztor működtetjük állandó áram, szétkapcsolódás keresztül kell megvalósítani egy mechanikus kapcsolót.
Tartalmazza sorozat a terhelést, ezzel a gombbal kapcsolja ki a művelet áramkört.
Fő elektródák párhuzamosan kapcsolt a tirisztor (6B.) A kapcsolót söntöli az anódáram, és ahol a tirisztor kapcsolók zárt állapotban. Néhány tirisztorok visszazárt megnyitása után billentyűt. Ez azért van, mert a parazita kapacitás van töltve p-n átmenetet a tirisztor, amely interferenciát okoz a nyitó kulcs.
Ezért inkább a kulcsot között a kapu és a katód a tirisztor (ábra. 1.6V), amely biztosítja a megfelelő elvágta az tartóáramra. Egyidejűleg záróirányban van előfeszítve csomópont p-n, a megfelelő D2 dióda a helyettesítő kapcsolási tirisztor három diódák (ábra. 2).
Ábra. 6a-e képviselik a különböző áramkörök ki tirisztor, köztük korábban említettük. Egyéb általában használják, amikor azt szeretnénk, hogy kapcsolja ki a tirisztor egy további áramkört. Ezekben az esetekben, a mechanikus kapcsoló is lehet helyettesíteni egy segéd tirisztor vagy tranzisztoros, ábrán látható. 7.
7. ábra. Klasszikus ki tirisztor áramkörök keresztül további áramkört
Simictop - félvezető eszköz, amely széles körben használják a rendszerek takarmányozási váltakozó feszültséget. Leegyszerűsítve azt lehet kezelni, mint a kezelt kapcsolót. Ha zárva van, úgy viselkedik, mint egy nyitott kapcsolót. Ezzel szemben, a kínálat a vezérlő áram a vezérlő elektróda Simes tórusz ez olyan átmenet a vezető állapotba. Ebben az időben, a triak, mint egy zárt kapcsolót.
Hiányában a triak meghajtó áramot bármely félévben ciklusa a váltakozó tápfeszültség elkerülhetetlenül át a vezetési állapotból a zárt állapotba.
További munka a relé módban egy termosztát vagy egy fényérzékeny kapcsoló, fejlett és széles körben használt szabályozási rendszer, működése azon az elven fázisszabályzó a töltőfeszültségnek, vagy más szavakkal, sima módosításokat.
A szerkezet a triak
Triacos leírható két tirisztor szereplő anti-parallel. Ő vezeti a jelenlegi mindkét irányban. A szerkezet a félvezető eszköz ábrán látható. 8. A triac három elektródával egy kontroll és két fő szállítási üzemi áram.
8. ábra. A szerkezet a triak
A működése a triak
Triac nyílik meg, amikor a vezérlő elektród nyúlik keresztül a ravaszt áram vagy a feszültség közötti elektróda A1 és A2 meghalad egy bizonyos maximális értéket (valójában ez gyakran nemkívánatos, kiváltó a triak, előforduló a maximális tápfeszültség amplitúdója).
Triac átkapcsol a zárt állapotban után a polaritását megváltoztatja a kivezetései között az A1 és A2, vagy ha az üzemi áram érték kisebb, mint a jelenlegi Iy megtartása.
feloldása a triac
Hálózati üzemmód váltás állapotban triac által okozott változást a polaritás munkaeiektródok A1 és A2. Ezért, attól függően, hogy a polaritás a meghajtó áramot definiálhat négy választási ellenőrzés triak ábrán látható. 9.
Minden kvadráns megfelel egy út megnyitása triak. Minden módszer táblázat foglalja össze. 1.
9. ábra. Négy lehetséges változatát triak vezérlő
1. táblázat egyszerűsített ábrázolása módon triac nyitás
Például, ha a munka között elektródák triak alkalmazott feszültség VA1-A2> 0, és a feszültség a vezérlő elektróda negatív képest az anód A1, az eltolás megfelel a triak kvadráns II és egyszerűsíti a jelölést + -.
Minden egyes kvadránsban meghatározott kiváltó áram I (IGT), méhen belüli eszközt tartó áram (Ir) és Ivykl bekapcsolási áram (IL).
Trigger jelenlegi fenn kell tartani, amíg az üzemi áram nem haladja meg 2-3-szor akkora, mint a gazdaság jelenlegi Ir. Ez a minimális ravaszt azt az áramot a triak égetés IL.
Ezután eltávolítjuk a jelenlegi keresztül a vezérlő elektróda, a triak marad a vezető állapotban, amíg az anód áram nagyobb lesz a gazdaság jelenlegi Ir.
kényszerek használatával
Triac ró számos a használat korlátozása, különösen induktív terhelés. A kényszerek aggodalomra feszültség változásának mértékét (dV / dt) közötti anódok a triak és az üzemi áram változásának mértékét di / dt.
Valóban, az átmenet során a zárt állapotban a triak lefolytatásában külső áramkörben jelentős áram lehet indukálni. Ugyanakkor, a pillanatnyi feszültségesés a terminálok triac nem fordul elő. Ezért egyszerre van jelen a feszültség és áram, a fejlődő pillanatnyi teljesítmény, amely elérheti a jelentős értékeket. Az elnyelt energia egy kis helyet, okoz a meredeken emelkedő hőmérséklet a pn csomópontoknál. Ha egy kritikus hőmérséklet túllépése, nem lesz triak pusztítás okozta túlzott mértéke jelenlegi emelkedés di / dt.
Túlzott emelkedési üteme a között alkalmazott feszültség terminálok A1 és A2 a triak egy eltemetett, okozhat a nyitás hiányában egy jelet a vezérlő elektród. Ezt a jelenséget az okozza, hogy a belső kapacitás a triak. A töltőáram a tartály elegendő lehet égetés a triak.
Azonban nem ez a fő oka a késedelmes nyitás. A maximális értéke dV / dt kapcsolási triac általában nagyon kicsi, és nagyon gyors változás feszültség triak megállapítások idején zár azonnal vezetni egy új felvétel. Így a triak ismét bekapcsol, miközben be kell zárni.
10. ábra. Triac egy védő RC-lánc
Induktív terhelés triak vagy védelmet a külső túlfeszültség, hogy korlátozza a hatása dV / dt, és az aktuális túlterhelési kívánatos használni védő RC-láncot (ábra. 10).
Értékek kiszámítását R és C különböző paraméterektől függ, melyek közül - az értéke a jelenlegi a terhelés induktivitás érték és a névleges rezisztív terhelés, az üzemi feszültség jellemzőit triak.
Az ezen paraméterek kombinációja nehéz pontos leírását, így gyakran figyelembe veszik tapasztalati értékeket. Rátérve ellenállás 100-150 ohm és a kondenzátor 100 nF-ad kielégítő eredményt. Jegyezzük meg, hogy az ellenállás értéke legyen sokkal kisebb (vagy azonos nagyságrendű), mint az érték a teljes terhelést, amely elég nagy ahhoz, hogy korlátozza a kisülési áram a kondenzátor érdekében, hogy megfeleljen a legmagasabb di / dt idején felszabadítása.
RC-lánc tovább fokozza kapcsoljuk egy vezető állapotában a triak vezérlésére induktív terhelés. Valóban, a kisülési áram a kondenzátor megszünteti a hatását késedelem induktív áram, miközben az üzemi áram meghaladja a minimális gazdaság aktuális értéke IUD (Ir).
11. ábra. Védelem triac használatával varisztor
További védelmet, figyelmet érdemel, hogy lehet elérni a varisztor csatlakozik az induktív terhelés terminálok. Tovább varisztor párhuzamosan kapcsolt tápfeszültség, késlelteti interferencia szaporító az áramellátás. Védelem triak van látva továbbá egy varisztor párhuzamosan kapcsolt terminálok A1 és A2 (ábra. 11).