Tiristorski modul koristi multimetar za razlikovanje tri elektrode tiristora
SilicON Controlled Rectifier, SCR razvio se u veliku obitelj otkad se pojavio 1950-ih, a njegovi glavni članovi uključuju jednosmjerne tiristore, dvosmjerne tiristore, svjetlosno kontrolirane tiristore, tiristore s obrnutim vodovima, tiristore za isključivanje, brze tiristore itd. čekati. Danas svi koriste jednosmjerni tiristor, što ljudi često nazivaju obični tiristor. Sastoji se od četiri sloja poluvodičkih materijala, s tri PN spoja i tri vanjske elektrode: elektroda izvučena iz prvog sloja poluvodiča P-tipa naziva se anoda A. , elektroda izvučena iz trećeg sloja poluvodiča P-tipa je naziva se upravljačka elektroda G, a elektroda izvučena iz četvrtog sloja poluvodiča N-tipa naziva se katoda K. Iz simbola strujnog kruga tiristora vidi se da je to jednosmjerni vodljivi uređaj poput diode, a ključ je da ima dodatnu upravljačku elektrodu G, čime ima potpuno drugačije radne karakteristike od diode.
Tri elektrode tiristora mogu se razlikovati multimetrom
Tri elektrode običnih tiristora mogu se mjeriti s R×100 zupčanikom multimetra. Kao što svi znamo, postoji pN spoj između tiristora G i K (slika 2(a)), što je ekvivalentno diodi, G je pozitivni pol, a K je negativni pol. Stoga, prema metodi ispitivanja diode, saznajte dva od tri pola. Jedan pol, izmjerite njegov otpor naprijed i nazad, otpor je mali, crna olovka multimetra spojena je na kontrolni pol G, crvena olovka je spojena na katodu K, a preostala je anoda A. Za testiranje bez obzira na to je li tiristor dobar ili loš, možete koristiti upravo pokazani krug nastavne ploče (slika 3). Kad je spojeno napajanje SB, žarulja je dobra ako svijetli, a loša je ako ne svijetli.
Kako prepoznati tri pola silicijskog kontroliranog ispravljača
Metoda identifikacije triju polova tiristora vrlo je jednostavna. Prema principu pN spoja, samo koristite multimetar za mjerenje vrijednosti otpora između tri pola.
Prednji i obrnuti otpor između anode i katode veći je od nekoliko stotina tisuća ohma, a prednji i obrnuti otpor između anode i kontrolne elektrode veći je od nekoliko stotina tisuća ohma (postoje dva pN spoja između njih, a smjer Naprotiv pa pozitivni i negativni smjer anode i upravljačkog pola nisu spojeni).
Postoji pN spoj između kontrolne elektrode i katode, tako da je njegov prednji otpor u rasponu od nekoliko ohma do stotina ohma, a obrnuti otpor je veći od prednjeg otpora. Međutim, karakteristike diode upravljačkog pola nisu idealne. Obrnuti smjer nije potpuno blokiran i može proći relativno velika struja. Stoga je ponekad izmjereni povratni otpor kontrolnog stupa relativno mali, što ne znači da karakteristike kontrolnog stupa nisu dobre. . Osim toga, pri mjerenju otpora prema naprijed i natrag kontrolnog stupa, multimetar bi trebao biti postavljen u blok R*10 ili R*1 kako bi se spriječio povratni kvar kontrolnog stupa kada je napon previsok.
Ako se izmjeri da su katoda i anoda komponente bile u kratkom spoju, ili su anoda i kontrolni pol u kratkom spoju, ili su kontrolni pol i katoda u obrnutom kratkom spoju, ili su kontrolni pol i katoda je otvorena, to znači da je komponenta oštećena.
Tiristor je skraćenica za silicijski kontrolirani ispravljački element, koji je poluvodički uređaj velike snage s četveroslojnom strukturom od tri pN spoja. Zapravo, funkcija tiristora nije samo ispravljanje, on se također može koristiti kao neprekidač za brzo uključivanje ili isključivanje strujnog kruga, ostvarivanje inverzije istosmjerne struje u izmjeničnu struju i promjenu izmjenične struje jedne frekvencije. u drugu frekvenciju AC, itd. SCR, kao i drugi poluvodički uređaji, imaju prednosti male veličine, visoke učinkovitosti, dobre stabilnosti i pouzdanog rada. Njegova pojava dovela je poluvodičku tehnologiju iz područja slabog elektriciteta u područje jakog elektriciteta, te je postala komponenta koja se rado koristi u industriji, poljoprivredi, transportu, vojnim znanstvenim istraživanjima, kao i komercijalnim i civilnim električnim uređajima.
Građa i karakteristike tiristora
Tiristor ima tri elektrode - anodu (A), katodu (C) i gejt (G). Ima matricu s četveroslojnom strukturom koja se sastoji od preklapajućih vodiča p-tipa i vodiča n-tipa, a ukupno postoje tri pN spoja. Dijagram njegove strukture i simboli.
Tiristori se po strukturi vrlo razlikuju od silicijevih ispravljačkih dioda sa samo jednim pN spojem. Četveroslojna struktura tiristora i referenca kontrolnog pola postavili su temelj za njegove izvrsne upravljačke karakteristike "upravljanja velikim s malim". Kada koristite ispravljač kontroliran silikonom, sve dok se mala struja ili napon primjenjuje na upravljački pol, može se kontrolirati velika anodna struja ili napon. Trenutno se proizvode tiristorski elementi sa strujnim kapacitetom od nekoliko stotina ampera ili čak tisuća ampera. Općenito, tiristor ispod 5 ampera naziva se tiristor male snage, a tiristor iznad 50 ampera naziva se tiristor velike snage.
Zašto tiristor ima upravljivost "upravljanja velikim s malim"? U nastavku koristimo dijagram-27 za kratku analizu principa rada tiristora.
Prije svega, možemo vidjeti da su prvi, drugi i treći sloj od katode tranzistor tipa NpN, dok drugi, treći i četvrti sloj čine još jedan tranzistor tipa pNp. Među njima, drugi i treći sloj dijele dvije preklapajuće cijevi. Na ovaj način, dijagram ekvivalentnog strujnog kruga dijagrama-27(C) može se nacrtati za analizu. Kada se napon prema naprijed Ea primijeni između anode i katode, a pozitivni signal okidača se unese između kontrolne elektrode G i katode C (ekvivalentno baznom emiteru BG1), BG1 će generirati baznu struju Ib1, kroz Pojačano, BG1 će imati kolektorsku struju IC1 uvećanu za 1 puta. Budući da je kolektor BG1 spojen s bazom BG2, IC1 je struja baze Ib2 BG2. BG2 pojačava struju kolektora IC2 od 2 od Ib2 (Ib1) i šalje je natrag u bazu BG1 na pojačanje. Ovaj ciklus se pojačava dok se BG1 i BG2 potpuno ne uključe. Zapravo, ovaj proces je proces "okidač u hodu". Za tiristor, signal okidača se dodaje upravljačkoj elektrodi, a tiristor se odmah uključuje. Vrijeme provođenja uglavnom je određeno učinkom tiristora. Nakon što se tiristor aktivira i uključi, zbog kružne povratne sprege, struja koja teče u bazu BG1 nije samo početna Ib1, već i struja pojačana BG1 i BG2 ( 1* 2*Ib1), koja je mnogo veća nego Ib1, dovoljno da BG1 ostane stalno uključen. U ovom trenutku, čak i ako signal okidača nestane, tiristor ostaje uključen. Tek kada se prekine napajanje Ea ili se Ea spusti tako da struja kolektora u BG1 i BG2 bude manja od minimalne vrijednosti za održavanje vodljivosti, tiristor se može isključiti. Naravno, ako je polaritet Ea obrnut, BG1 i BG2 će biti u isključenom stanju zbog obrnutog napona. U ovom trenutku, čak i ako je ulazni signal okidača, tiristor ne može raditi. Obrnuto, Ea je spojen na pozitivni smjer, dok je signal okidača negativan, te se tiristor ne može uključiti. Osim toga, ako se signal okidača ne doda, a pozitivni anodni napon prijeđe određenu vrijednost, tiristor će se također uključiti, ali to je već nenormalna radna situacija.
Upravljačka karakteristika tiristora za kontrolu vodljivosti (velika struja prolazi kroz tiristor) kroz signal okidača (mala struja okidanja) važna je značajka koja ga razlikuje od običnih silicijskih ispravljačkih dioda.
Glavna upotreba tiristora u krugovima
Najosnovnija uporaba običnih tiristora je kontrolirano ispravljanje. Poznati krug ispravljanja dioda pripada krugu nekontroliranog ispravljanja. Ako se dioda zamijeni tiristorom, može se formirati upravljivi ispravljački krug, pretvarač, regulacija brzine, pobuda motora, beskontaktna sklopka i automatsko upravljanje. Sada crtam najjednostavniji jednofazni poluvalni kontrolirani ispravljački krug [Slika 4(a)]. Tijekom pozitivnog poluciklusa sinusoidnog izmjeničnog napona U2, ako nema okidačkog impulsa Ug na ulazu u upravljački pol VS, VS se još uvijek ne može uključiti. Tek kada je U2 u pozitivnom poluperiodu i okidački impuls Ug se primijeni na upravljački pol, tiristor se pokreće za vođenje. Sada, nacrtajte njegov dijagram valnog oblika [Slika 4(c) i (d)], može se vidjeti da tek kada stigne okidački impuls Ug, postoji izlazni napon UL na opterećenju RL (osjenčani dio na dijagramu valnog oblika) . Ako Ug rano stigne, tiristor će se rano uključiti; ako Ug kasni, tiristor će se uključiti kasnije. Promjenom vremena dolaska okidačkog impulsa Ug na upravljački stup može se podešavati prosječna vrijednost UL izlaznog napona na trošilu (područje osjenčanog dijela). U elektrotehničkoj tehnologiji poluciklus izmjenične struje često se postavlja na 180 stupnjeva, što se naziva električnim kutom. Na taj način, u svakom pozitivnom poluciklusu U2, električni kut od nulte vrijednosti do trenutka kada stigne okidački impuls naziva se kontrolnim kutom; električni kut pod kojim je tiristor uključen u svakoj pozitivnoj poluperiodi naziva se kut vodljivosti θ. Očito, i θ se koriste za predstavljanje raspona uključivanja ili blokiranja tiristora u poluciklusu prednjeg napona. Promjenom kuta upravljanja ili kuta vodljivosti θ mijenja se srednja vrijednost UL impulsnog istosmjernog napona na trošilu, te se ostvaruje upravljivo ispravljanje.
