Tiristoriaus modulis naudoja multimetrą, kad atskirtų tris tiristoriaus elektrodus
SilicON Controlled Rectifier, SCR nuo tada, kai pasirodė šeštajame dešimtmetyje, išaugo į didelę šeimą, o pagrindiniai jo nariai yra vienakrypčiai tiristoriai, dvikrypčiai tiristoriai, šviesa valdomi tiristoriai, atvirkštinio laidžio tiristoriai, išjungiami tiristoriai, greitieji tiristoriai ir kt. laukti. Šiandien visi naudoja vienkryptį tiristorių, kurį žmonės dažnai vadina paprastu tiristoriumi. Jis sudarytas iš keturių puslaidininkinių medžiagų sluoksnių su trimis PN jungtimis ir trimis išoriniais elektrodais: elektrodas, ištrauktas iš pirmojo P tipo puslaidininkio sluoksnio, vadinamas anodu A. , elektrodas, ištrauktas iš trečiojo P tipo puslaidininkio sluoksnio, yra vadinamas valdymo elektrodu G, o elektrodas, ištrauktas iš ketvirtojo N tipo puslaidininkio sluoksnio, vadinamas katodu K. Iš tiristoriaus grandinės simbolio matyti, kad tai yra vienakryptis laidus įtaisas kaip diodas, o raktas yra kad jis turi papildomą valdymo elektrodą G, todėl jo veikimo charakteristikos visiškai skiriasi nuo diodo.
Tris tiristoriaus elektrodus galima atskirti multimetru
Tris paprastų tiristorių elektrodus galima išmatuoti naudojant multimetro R×100 pavarą. Kaip visi žinome, tarp tiristorių G ir K yra pN sandūra (2(a) pav.), kuri yra lygiavertė diodui, G yra teigiamas polius, o K yra neigiamas polius. Todėl pagal diodo bandymo metodą išsiaiškinkite du iš trijų polių. Vienas polius, išmatuokite jo priekinę ir atbulinę varžą, varža maža, juodas multimetro rašiklis prijungtas prie valdymo poliaus G, raudonas rašiklis prijungtas prie katodo K, o likęs yra anodas A. nesvarbu, ar tiristorius geras, ar blogas, galite naudoti ką tik parodytą mokymo lentos grandinę (3 pav.). Kai prijungtas maitinimo šaltinis SB, lemputė gerai, jei šviečia, ir blogai, jei ji nešviečia.
Kaip atpažinti tris silicio valdomo lygintuvo polius
Trijų tiristoriaus polių identifikavimo metodas yra labai paprastas. Pagal pN sandūros principą, tiesiog multimetru išmatuokite pasipriešinimo vertę tarp trijų polių.
Priekinis ir atvirkštinis pasipriešinimas tarp anodo ir katodo yra daugiau nei keli šimtai tūkstančių omų, o priekinė ir atvirkštinė varža tarp anodo ir valdymo elektrodo yra daugiau nei keli šimtai tūkstančių omų (tarp jų yra dvi pN jungtys, ir kryptis Priešingai, todėl anodo ir valdymo poliaus teigiamos ir neigiamos kryptys nėra sujungtos).
Tarp valdymo elektrodo ir katodo yra pN sandūra, todėl jo priekinė varža yra nuo kelių omų iki šimtų omų, o atvirkštinė varža yra didesnė už priekinę. Tačiau valdymo poliaus diodo charakteristikos nėra idealios. Atvirkštinė kryptis nėra visiškai užblokuota ir gali praeiti palyginti didelė srovė. Todėl kartais išmatuotas valdymo stulpo atvirkštinis pasipriešinimas yra palyginti mažas, o tai nereiškia, kad valdymo stulpo charakteristikos nėra geros. . Be to, matuojant valdymo stulpo priekinę ir atbulinę varžą, multimetras turi būti dedamas į R*10 arba R*1 bloką, kad būtų išvengta valdymo stulpo atvirkštinio gedimo, kai įtampa yra per aukšta.
Jei matuojama, kad trumpai sujungtas komponento katodas ir anodas arba anodas ir valdymo stulpas, arba valdymo stulpas ir katodas trumpai sujungti atvirkščiai, arba valdymo stulpas ir katodas yra atviros grandinės, tai reiškia, kad komponentas yra pažeistas.
Tiristorius yra silicio valdomo lygintuvo elemento, kuris yra didelės galios puslaidininkinis įtaisas su keturių sluoksnių struktūra iš trijų pN jungčių, santrumpa. Tiesą sakant, tiristoriaus funkcija yra ne tik ištaisymas, jis taip pat gali būti naudojamas kaip nejungiklis greitai įjungti arba išjungti grandinę, realizuoti nuolatinės srovės inversiją į kintamąją ir pakeisti vieno dažnio kintamąją srovę. į kito dažnio kintamąją srovę ir pan. SCR, kaip ir kiti puslaidininkiniai įrenginiai, turi mažo dydžio, didelio efektyvumo, gero stabilumo ir patikimo veikimo privalumus. Jo atsiradimas puslaidininkių technologijas iš silpnos elektros srities perkėlė į stiprios elektros sritį ir tapo komponentu, kuris noriai naudojamas pramonėje, žemės ūkyje, transporte, kariniuose moksliniuose tyrimuose, taip pat komerciniuose ir civiliniuose elektros prietaisuose.
Tiristoriaus sandara ir charakteristikos
Tiristorius turi tris elektrodus – anodą (A), katodą (C) ir užtvarą (G). Jis turi keturių sluoksnių struktūrą, sudarytą iš persidengiančių p tipo ir n tipo laidininkų, ir iš viso yra trys pN jungtys. Jos struktūros schema ir simboliai.
Tiristoriai savo struktūra labai skiriasi nuo silicio lygintuvų diodų, turinčių tik vieną pN jungtį. Keturių sluoksnių tiristoriaus struktūra ir valdymo stulpo atskaita padėjo pagrindą jo puikioms valdymo savybėms „valdyti didelį su mažu“. Naudojant siliciu valdomą lygintuvą, tol, kol valdymo stulpelyje yra tiekiama maža srovė arba įtampa, galima valdyti didelę anodo srovę arba įtampą. Šiuo metu gaminami tiristorių elementai, kurių srovės galia siekia kelis šimtus ar net tūkstančius amperų. Paprastai mažesnis nei 5 amperų tiristorius vadinamas mažos galios tiristorius, o didesnis nei 50 amperų – didelės galios tiristorius.
Kodėl tiristorius turi galimybę valdyti „didelį su mažu“? Žemiau mes naudojame diagramą{0}}, kad trumpai analizuotume tiristoriaus veikimo principą.
Visų pirma, matome, kad pirmasis, antrasis ir trečiasis katodo sluoksniai yra NpN tipo tranzistorius, o antrasis, trečiasis ir ketvirtasis sluoksniai sudaro kitą pNp tipo tranzistorių. Tarp jų antrąjį ir trečiąjį sluoksnius dalijasi du persidengiantys vamzdeliai. Tokiu būdu analizei galima nubraižyti lygiavertę diagramos{0}}(C) schemą. Kai tarp anodo ir katodo įvedama tiesioginė įtampa Ea, o tarp valdymo elektrodo G ir katodo C įvedamas teigiamas trigerio signalas (atitinka BG1 bazinį emiterį), BG1 generuos bazinę srovę Ib1. Sustiprinus, BG1 kolektoriaus srovė IC1 bus padidinta 1 kartą. Kadangi BG1 kolektorius yra sujungtas su BG2 pagrindu, IC1 yra BG2 bazinė srovė Ib2. BG2 sustiprina kolektoriaus srovę IC2 2 nei Ib2 (Ib1) ir siunčia ją atgal į BG1 bazę stiprinti. Šis ciklas stiprinamas tol, kol BG1 ir BG2 visiškai įjungiami. Tiesą sakant, šis procesas yra „skraidantis“ procesas. Tiristoriui trigerio signalas pridedamas prie valdymo elektrodo, o tiristorius iš karto įjungiamas. Laidumo laiką daugiausia lemia tiristoriaus veikimas. Kai tiristorius suveikia ir įjungiamas, dėl žiedinio grįžtamojo ryšio į BG1 pagrindą įtekanti srovė yra ne tik pradinė Ib1, bet ir BG1 ir BG2 (1* 2*Ib1) sustiprinta srovė, kuri yra daug didesnė. nei Ib1, pakankamai, kad BG1 būtų nuolat įjungtas. Šiuo metu, net jei paleidimo signalas išnyksta, tiristorius lieka įjungtas. Tik atjungus maitinimo šaltinį Ea arba nuleidus Ea tiek, kad kolektoriaus srovė BG1 ir BG2 būtų mažesnė už minimalią laidumo palaikymo vertę, tiristorių galima išjungti. Žinoma, jei Ea poliškumas yra atvirkštinis, BG1 ir BG2 bus išjungtos būsenos dėl atvirkštinės įtampos. Šiuo metu, net jei įvedamas trigerio signalas, tiristorius negali veikti. Ir atvirkščiai, Ea yra prijungtas prie teigiamos krypties, o trigerio signalas yra neigiamas, o tiristoriaus įjungti negalima. Be to, jei trigerio signalas nepridedamas, o teigiama anodo įtampa viršija tam tikrą vertę, tiristorius taip pat bus įjungtas, tačiau tai jau yra nenormali darbo situacija.
Valdoma tiristoriaus charakteristika valdyti laidumą (didelė srovė praeina per tiristorių) per paleidimo signalą (maža trigerio srovė) yra svarbi savybė, išskirianti jį nuo įprastų silicio lygintuvų diodų.
Pagrindinis tiristorių panaudojimas grandinėse
Pagrindinis įprastų tiristorių panaudojimas yra valdomas ištaisymas. Pažįstama diodų ištaisymo grandinė priklauso nevaldomai ištaisymo grandinei. Jei diodas pakeičiamas tiristoriumi, gali būti suformuota valdoma ištaisymo grandinė, inverteris, greičio reguliavimas, variklio žadinimas, bekontaktis jungiklis ir automatinis valdymas. Dabar nupiešiu paprasčiausią vienfazę pusiau bangos valdomą lygintuvo grandinę [4(a) pav.]. Per teigiamą sinusinės kintamosios srovės įtampos U2 pusės ciklą, jei nėra trigerio impulso Ug įvesties į VS valdymo polių, VS vis tiek negali būti įjungtas. Tik tada, kai U2 yra teigiamoje pusės ciklo dalyje, o valdymo stulpui paleidžiamas trigerio impulsas Ug, tiristorius paleidžiamas veikti. Dabar nubraižykite jo bangos formos diagramą [4 (c) ir (d) pav.], matote, kad tik tada, kai ateina trigerio impulsas Ug, apkrovoje RL yra įtampa UL (tamsuota dalis bangos formos diagramoje). . Jei Ug atvyks anksti, tiristorius įsijungs anksti; jei Ug vėluoja, tiristorius įsijungs vėliau. Keičiant trigerio impulso Ug atvykimo į valdymo stulpą laiką, galima reguliuoti vidutinę apkrovos išėjimo įtampos reikšmę UL (užtamsintos dalies plotą). Elektrotechninėje technologijoje kintamosios srovės pusės ciklas dažnai nustatomas kaip 180 laipsnių, kuris vadinamas elektriniu kampu. Tokiu būdu kiekviename teigiamajame U2 pusės cikle elektrinis kampas, patiriamas nuo nulinės reikšmės iki momento, kai ateina trigerio impulsas, vadinamas valdymo kampu ; elektrinis kampas, kuriuo tiristorius įjungiamas per kiekvieną teigiamą pusciklą, vadinamas laidumo kampu θ. Akivaizdu, kad abu ir θ yra naudojami tiristoriaus įjungimo arba blokavimo diapazonui vaizduoti tiesioginės įtampos pusės ciklo metu. Keičiant valdymo kampą arba laidumo kampą θ, keičiama apkrovos impulsinės nuolatinės srovės įtampos vidutinė vertė UL ir realizuojamas valdomas ištaisymas.
