Мощный тиристор: Т161-160-12 УХЛ2, Мощный низкочастотный тиристор, Россия

Мощные высоковольтные тиристоры для импульсных применений, производства ЗАО «Протон-Электротекс»

• Главная
• Статьи
• Мощные высоковольтные тиристоры для импульсных применений, производства ЗАО «Протон-Электротекс»

Черников А.А., Гончаренко В. П., Мизинцев А. В., Сурма А. М., Титушкин Д. А.

АО «Протон – Электротекс», OOO  НИИЭФА ЭНЕРГО

 Разработка полупроводниковых ключей, способных коммутировать короткие импульсы тока амплитудой от десятков до сотен килоампер, актуальна для развития импульсных источников питания мощной электрофизической аппаратуры. Импульсные тиристоры широко применяются в качестве таких ключей [1].

Заказчики предъявляют к мощным импульсным тиристорам ряд специфических технических требований [2-5], которым не может удовлетворить обычный серийный тиристор. К таким требованиям, в частности, относятся:

1. Коммутация импульсов тока со скоростью нарастания свыше 1000 А/мкс. Типичные требования – 2000 -10000 А/мкс.
2. Коммутация коротких импульсов тока высокой амплитуды. Отношение амплитуды тока в коммутируемом импульсе к величине среднего тока тиристора может достигать числа 100 и более.
3. Синхронное включение тиристоров в составе последовательной сборки при коммутации импульсов тока с высокой скоростью нарастания.

При коммутации импульсов со скоростью нарастания тока (di/dt) свыше 1000 А/мкс, возникают существенные затруднения, связанные с неодновременным включением тиристорного элемента по всей площади.

Кардинальным решением этой проблемы является использование тиристоров с ячеистой «многоэмиттерной» топологией, применяемой для Gate Turn-Off thyristors (GTO) и Integrated Gate Commutated Thyristors (IGCT) [6], т. к. вследствие малого поперечного размера каждой эмиттерной ячейки такой тиристор включается практически одновременно по всей площади. Однако, для такого прибора, значительная часть площади (50% и более) используется для размещения области управления (gate) и не участвует в проведении тока, что сильно снижает допустимую амплитуду импульса тока.

Другим решением является применение специального импульсного прибора Реверсивно Включаемого Динистора (РВД) [7]. Включение такого прибора также происходит по всей площади, что позволяет достигать наибольших на сегодняшний день для полупроводниковых ключей амплитуд импульсного тока [8]. Недостатком является весьма сложная аппаратура, необходимая для запуска РВД, по своей стоимости сопоставимая со стоимостью основного ключа.

Таким образом актуален поиск конструктивно-технологических решений, позволяющих увеличить допустимый импульсный ток «традиционного» импульсного тиристора. Ниже рассмотрен комплекс технических решений, позволивший создать импульсный тиристор, способный коммутировать импульсы тока с экстремально высокой амплитудой в важном для практических применений диапазоне длительности 100-1000 мкс.

Особенности конструкции и технологии изготовления

 Полупроводниковые слои.

Низколегированная p-база. В полупроводниковом элементе реализована относительно низколегированная p-база (слоевое сопротивление под n-эмиттером 500-1000 Ом/квадрат). При этом диффузионные процессы ее формирования оптимизированы таким образом, чтобы получить максимальное «встроенное тянущее электрическое поле» в пределах этого слоя. Это позволяет минимизировать время пролета p-базы электронами, инжектированными из n-эмиттера и получить минимальные значения времени задержки включения. Следовательно, при каскадном включении (вспомогательный тиристор – основной тиристор), становится минимальным время, когда ток проводит только вспомогательный тиристор, что существенно увеличивает di/dt – стойкость.

Соответственно, имеется возможность кардинально снизить разброс задержек включения  тиристоров в последовательной сборке.

На рис. 1 приведена типичная зависимость времени задержки включения для экспериментального тиристора от значения исходного блокирующего напряжения.

Рис. 1. Типичная зависимость времени задержки включения от анодного напряжения. Скорость нарастания тока управления 2А/мкс, скорость нарастания анодного  тока 5000 А/мкс.

Видно, что время задержки включения не только мало по своей абсолютной величине, но, вдобавок, монотонно уменьшается при увеличении анодного напряжения, что объясняется уменьшением времени пролета носителей заряда через базовые слои тиристора при увеличении исходного анодного напряжения.

Такая зависимость времмени задержки включения приводит к «конвергенции» разброса времени включения при работе тиристоров в последовательном соединении. Разброс времен включения отдельных тиристоров в последовательной сборке приводит к перераспределению напряжений между тиристорами на начальном этапе включения: на тиристорах с меньшими значениями t

При этом, значения t_don при работе в последовательной сборке, в соответствии с зависимостью от напряжения (см. рис. 1) будут уменьшаться или увеличиваться, по сравнению со значением, измеренным на отдельных тиристорах. Таким образом, при работе тиристоров в последовательном соединении происходит некоторое сужение диапазона разброса значений задержек включения по сравнению с таковым, измеренным на отдельных тиристорах, составляющих сборку.

Исследования [9] показали, что, при типичной для импульсных тиристороров «Протон – Электротекс» «негативной» зависимости t_don от анодного напряжения,  диапазон разброса значений t_don при работе в последовательном столбе сужается примерно в два раза.

P-эмиттер с контролируемой эффективностью. В полупроводниковом элементе «традиционного» силового тиристора обычно выдерживается отношение толщины n-базы (Wn) и значения амбиполярной диффузионной длины электронно-дырочных пар в этом слое (L) не менее 3 (Wn/L>3). Это соотношение обусловлено необходимостью иметь вполне определенный (на уровне ~0.8 при высоком напряжении) коэффициент усиления по току p-n-p транзистора в составе четырехслойной тиристорной структуры для обеспечения требуемых значений блокирующих напряжений и du/dt – стойкости. При этом, однако, во включенном состоянии, распределение по толщине структуры концентрации избыточных электронно-дырочных пар существенно неоднородно, а, следовательно, неоднородно и распределение напряженности электрического поля (см. рис. 2).

В импульсных тиристорах производства «Протон-Электротекс» для поддержания требуемого значения коэффициента усиления по току p-n-p транзистора применяется p-эмиттер специальной конструкции – так называемый полупрозрачный эмиттер (transparent emitter). Используемые диффузионные технологии его формирования вместе с низкотемпературной технологией формирования анодного омического контакта (синтеринг) позволяют с высокой степенью воспроизводимости регулировать его коэффициент инжекции и добиться его малого разброса по площади силовой полупроводниковой структуры.

Применение p-эмиттера с контролируемой эффективностью позволяет уменьшить соотношение Wn/L до 1 и менее. В результате получаем более равномерное распределение напряженности электрического поля по толщине структуры (см. рис. 2).

Т.к. объемная плотность мощности потерь является произведением напряженности электрического поля на плотность тока, то для структуры с p-эмиттером контролируемой эффективности имеем меньшую локальную плотность мощности потерь (и плотность энергии потерь), чем для структуры традиционного тиристора при идентичном падении напряжения. Для коротких импульсов тока, когда процессы тепловыделения можно считать адиабатическими, это приводит к примерно на 20% меньшему локальному перегреву для структуры с p-эмиттером контролируемой эффективности.

Таким образом энергия, применение этого конструктивно-технологического решения позволяет в сравнении с «традиционным» тиристором, обладающим идентичной ВАХ во включенном состоянии, получить до 20% преимущества по допустимой энергии потерь при коммутации коротких импульсов тока с высокой амплитудой.

а).

б).

Рис. 2. Распределения концентрации избыточных электронно-дырочных пар (а) и напряженности электрического поля (б) по толщине кремниевой тиристорной структуры с эмиттером контролируемой эффективности (1) и структуре «традиционного тиристора» (2). Тиристорные структуры во включенном состоянии, проводят ток плотностью 2000 А/см², имеют при этом идентичное падение напряжения 5.0 В.

Топология

Управляющий электрод с высокой степенью разветвления, позволяет безопасно коммутировать импульсы тока с высокой скоростью нарастания и осуществлять быстрое включение тиристорной структуры по всей активной площади.

Применяемые топологии и достижимые импульсные характеристики приведены в Табл 1. Для тиристорных элементов каждого диаметра разработаны и применяются по два варианта топологии: с «максимальным» и с «оптимальным» разветвлением. Вариант с максимальным разветвлением предназначен для коммутации импульсов тока с наибольшей скоростью нарастания, однако из-за больших потерь площади на размещение управляющего электрода уступает второму варианту по допустимой амплитуте импульсов тока при длительности этих импульсов более 200…300 мкс. Вариант с «оптимальным» разветвлением оптимизирован для коммутации импульсов тока максимальной амплитуды при длительностях свыше 300 мкс. Эта топология рассчитана таким образом, чтобы при коммутации импульсов тока со скоростью нарастания 3-8 кА/мкс разброс плотности энергии потерь и температуры перегрева по площади полупроводниковой структуры был незначительным.

В качестве примера на рис. 3 приведены расчетные зависимости плотности тока от времени для точек тиристорной структуры, расположенных на разном удалении от границы разветвленного управляющего электрода, при коммутации импульса тока со скоростью нарастания 4,5 кА/мкс и амплитудой 250 кА. Зависимости приведены для тиристора 28 класса с диаметром элемента 100 мм.

Рис. 3. Расчетные зависимости плотности тока от времени для точек тиристорной структуры, расположенных на разном удалении от границы разветвленного управляющего электрода, при коммутации импульса тока со скоростью нарастания 4.5 кА/мкс и амплитудой 250 кА. Тип тиристора: диаметр элемента 100 мм, U_DRM=U_RRM=2800В.

Из рисунка видно, что плотность тока в процессе распространения включенного состояния не превышает максимума, который соответствует максимальному значению анодного тока.

Зависимость от времени разности температур между наиболее нагретой (х=0) и наиболее холодной (удаленной от управляющего электрода X5) точками приведена на рис. 4. Видно, что максимальная разница температуры между горячей и холодной точками не превышает 18°С. Она достигается в момент времени полного включения всей площади полупроводниковой структуры и далее уменьшается с тесением времени. В момент достижения абсолютного максимума температуры (400 мкс) разница температуры снижается примерно до 10°С. При этом следует иметь в виду, что температура абсолютного максимума эквивалентной структуры, включающейся одновременно по всей площади (например РВД) будет лежать между температурами горячей и холодной точек тиристора.

Следовательно  локальный перегрев тиристорной структуры относительно РВД в приведенном режиме не превысит 5-7°С.

Рис.4. Зависимость от времени разности температур между наиболее нагретой (х=0) и наиболее холодной (удаленной от управляющего электрода X5) точками тиристорной структуры.

«Распределенный» вспомогательный тиристор. Конструкция современного тиристора с большой площадью кремниевого элемента как правило содержит разветвленный управляющий электрод (РУЭ) и вспомогательный (усилительный) тиристор (ВТ), катод которого соединен с РУЭ, а анод – общий с основной тиристорной структурой. Назначение ВТ – сформировать «усиленный» импульс тока управления, подающийся на РУЭ, который имеет значительную длину периметра. Обычно структура ВТ формируется в виде достаточно узкого кольца, шириной около 1 мм, окружающего основной управляющий электрод тиристора. Для функционирования тиристора в обычных режимах этого достаточно, т.к. после включения основного тиристора по периметру РУЭ происходит быстрый «перехват» анодного тока и ВТ либо отключается, либо плотность тока в нем снижается до «безопасных» пределов.

Однако, при коммутации импульсов тока со скоростью нарастания свыше 1000 А/мкс, как показали исследования, снижение плотности тока, протекающего через ВТ происходит достаточно медленно, а амлитуда тока может достигать значительных величин.

Чтобы «разгрузить» структуру ВТ, т.е уменьшить плотность протекающего через него тока, на импульсных тиристорах «Протон-Электротекс» применяется т.н. распределенный ВТ, представляющий из себя «полноценную тиристорную структуру, площадью около 0,5 кв.см для элементов диаметром 56 мм и около 1-2 кв. см. для элементов диаметром 80-100 мм (рис. 5). Исследования показали, что применение подобной структуры ВТ позволяет снизить локальный перегрев этой структуры до величины, меньшей, чем максимальный перегрев основной структуры.

Рис.5. Кремниевый элемент импульсного тиристора с «распределенным» ВТ и «мелкой» катодной шунтировкой.

«Мелкая» катодная шунтировка. Применена распределенная катодная шунтировка n-эмиттера с размером элементарного шунта около 100 мкм. Типичная величина амбиполярной диффузионной длины электронно-дырочных пар в n-базе составляет около 400 мкм. Таким образом, применив такую шунтировку, удается получить равномерное распределение концентрации избыточных-электронно-дырочных пар без локальных «провалов» под местами расположения катодных шунтов и, следовательно, использовать всю активную площадь тиристорной структуры для проведения тока.

Контакты

Контакт анода полупроводниковой структуры с молибденовым диском-термокомпенсатором осуществляется с помощью технологии низкотемпературного спекания на слой мелкодисперсной серебряной пасты (синтеринг) [10]. Эта технология представляет собой процесс низкотемпературного (около 250С) спекания серебряной пасты практически в монолитное серебро. В применении к импульсным тиристорам дает следующие преимущества.

— Процесс идет при 250С, а традиционно применяемый для соединения с молибденовым диском процесс сплавления (вакуумной пайки на силумин) – при около 700°С. Поэтому после синтеринга получаем в «пакете» кремний-молибден значительно меньшие остаточные деформации и внутренние механические напряжения. В результате – повышение ресурса по циклостойкости [11-12] (а для режимов коммутации токов с требуемой амплитудой это архиважно, т.к. пропускание каждого импульса тока сопровождается очень жестким термоциклом как раз для соединения кремний-молибден, т.к. кремний разогревается более, чем до 200°С, а молибденовый диск за исключением неглубокого слоя, прилегающего к кремнию, остается холодным.

— При традиционном процессе сплавления поверхностные слои кремниевой структуры растворяются силумином. При этом становится невозможным гарантировать идентичность свойств анодного эмиттера на площади структуры (даже в случае, если это традиционный не «полупрозрачный» p-эмиттер). В результате для традиционной технологии имеем повышенный разброс плотности тока по площади структуры. Технология синтеринга этот недостаток исключает [13].

— В традиционном процессе сплавления чрезвычайно сложно добиться равномерного остывания по всей площади структуры (особенно, если эта площадь большая). В результате, процесс кристаллизации силумина в соединительном шве начинается, обычно, с периферии и, затем распростаняется в направлении центра дискообразного пакета кремний-молибден. Это приводит к неравномерности толщины шва по диаметру, см. рис. 6.

Рис. 6. Неравномерность толщины «сплавного» шва по диаметру, возникающая из-за неравномерного остывания при кристаллизации силумина

Наличие такой неоднородности толщины шва мало влияет на свойства анодного контакта, однако может серъезно ухудшить катодный (прижимной) контакт.

В технологии синтеринга высокая равномерность толщины шва гарантирована.

Прижимной катодный контакт. Для обеспечения надежного прижимного катодного контакта применяется катодная прокладка из молибдена со специальным покрытием. Выбор сделан в результате длительных и объемных исследований разных вариантов материалов и покрытий. Применяемая прокладка обеспечивает высокую циклостойкость контакта, малое электрическое и тепловое сопротивление, отсутствие деградации при длительной эксплуатации, в том числе при коммутации большого числа (свыше 100000) импульсов тока высокой амплитуды. Рассмотренные выше конструктивно-технологические решения известны и, по отдельности, применяются для улучшения импульсных свойств тиристоров рядом фирм – производителей. Однако, только совокупность этих технических решений, примененная с учетом современных технологических возможностей, позволила «Протон-Электротекс» организовать серийное производство импульсных тиристоров с уникальным набором характеристик.  В качестве примера ниже приведены результаты испытаний экспериментального импульсного ключа на базе последовательной сборки тиристоров 28 класса с диаметром полупроводникового элемента 100 мм [14].

Экспериментальный ключ на импульсных тиристоразх.

 Экспериментальные импульсные тиристоры, с повторяющимся импульсным блокирующим напряжением 2800В были изготовлены с применением описанных выше технических решений.

Тиристоры имели кремниевый элемент диаметром 100 мм, который изготавливался на пластинах нейтроннолегированного кремния с удельным сопротивлением 120 Ом*см, толщиной 580 мкм. Топология управляющего электрода показана в табл. 1 (п.5). Эта топология обеспечивает оптимальное время включения тиристора по всей площади при коммутации импульсов, близких по форме к полуволне синусоиды, длительностью 300-1000 мкс. При этом потери площади на размещение области управления минимизированы и составляют всего около 14%, активная площадь тиристорного элемента составляет около 55 см². Тиристоры имели таблеточную конструкцию корпуса.

Экспериментальный тиристорный ключ состоял из 10 тиристоров в последовательной сборке, рис 7., и вспомогательной сборке из встречнопараллельных диодов.

Рис. 7. Экспериментальный тиристорный ключ.

 Испытания проводились в разрядном R-L-C контуре, рис. 8 при начальном напряжении на конденсаторах 24 кВ. Форма импульсов тока и напряжения при разряде показана на рис. 9. При испытаниях ключ устойчиво коммутирует импульсы тока с амплитудой до 250 кА и скоростью нарастания около 4.5 кА/мкс.

Рис. 8. Испытательный стенд с разрядным контуром.

Рис. 9. Анодный ток и напряжение на тиристорном ключе.

Таблица 1

Топологии разветвленного управляющего электрода

ЛИТЕРАТУРА

[1]   M. E.Savage «Final Results From the High-Current, High-Action Closing Switch Test Program at Sandia National Laboratories», IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 28, no. 5, pp. 1451-1455, Oct. 2000.

[2]   H. Singh and C. R. Hummer “High action thyristors for pulse power applications”, in 12th IEEE Pulse Power Conference, June 1999.

[3]   S. Ikeda and T. Araki, “ The di/dt capability of thyristors”, Proc. IEEE, no. 8, pp. 1301-1305, 1967.

[4]   S.S. Asina, A.M. Surma, “A new design-technology technique for optimization of high power pulse thuristor characteristics”, in ELECTRIMACS Conference, Saint-Nazaire, Sept. 1996, pp. 485-490.

[5]   W.H. Tobin, “Effect of gate configuration on thyristor plasma properties”, in IEE IAS Conference Record, IEE IAS Annual Meeting, 1978.

[6]   Linder S., Klaka S. et al., «A New Range of Reverse Co

Вернуться назад

Т161-160-12 ухл2, мощный низкочастотный тиристор | Festima.

Пуcкaтель магнитный ПMЛ-1220 02B Пуcкaтель 3п 10А АС-3, Uкaт. 380V, Iтепл.з.=0.38:0.65 IP54 Новый, не использовался. B нaличии 2шт. ц. 600p./шт. Taкжe с пускателем идут ввинчивaющиecя заглушки(бесплатно) для кабеля. Tиристоpы: Т142-80-8, 1992г.в., нoвые (7шт.)……………………………ц.200p./шт. Т142-80-9, 1992г.в., нoвыe (2шт.) …………………………..ц.300р./шт. T142-80-10, 1993г.в., новые (2шт.)………………………….ц.400p./шт. 2т142-50-13-44B2, 1987г.в., новыe (3шт.)………………..ц.200p./шт. T171-320, новыe (13шт.)……………………………………….ц.800р./шт. из ниx: Т171-320-(12-42), УХЛ2, 1990г.в.(6шт.) Т171-320-(15-32), УXЛ2, 1989г.в.(3шт.) Т171-320-(16-32), УXЛ2, 1989г.в.(1шт.) T171-320-(8-32), УХЛ2, 1988г.в.(1шт.) T171-320-(6-32), УXЛ2, 1990г.в.(2шт.) T15-160-10, У2, CCСP, новые (2шт.)…………………………ц.300р./шт. T15-200-10, У2, СCСP, нoвый (1шт.)…………………………..ц.400p. T123-320-(6-73),УХЛ2, 1989г. в.,состояние нового, (1шт.)…ц.300р. Т123-320-(4-40),УХЛ2, 1989г.в.,состояние нового, (1шт.)…ц.300р. ТБ143-320-(11-423),1983г.в., б/у, (1шт.)…………………………. ц.200р. Т161-160, новые (7шт.) ……………………………………………ц.500р./шт. из них: Т161-160-(18-43), УХЛ2, 1990г.в. (5шт.) Т161-160-(14-42), УХЛ2, 1991г.в. (1шт.) Т161-160-(14-43), УХЛ2, 1991г.в. (1шт.) Т161-125-(7-7), УХЛ2, 1983г.в., б/у (1шт.)……………………..ц.300р. Т161-125-(6-2), УХЛ2, 1983г.в., б/у (1шт.)……………………..ц.300р. Т151-100-(11-32), УХЛ2, 1989г.в., б/у (1шт.)………………….ц.300р. Т151-100-(13-32), УХЛ2, 1989г.в., б/у (1шт.)………………….ц.300р. Диоды: Д132-80-12, 1991г.в., новые (6шт)………………………………ц.400р./шт. ДЧ251-160х-12-3, 1989г.в., состояние новых (2шт.)………ц.300р./шт. ДЧ251-160х-10-3, 1989г.в., состояние новых (2шт.)………ц.300р./шт. ДЧ161-160-9-4, 1986г.в.,б/у (2шт.)……………………………….ц.150р./шт. Д161-200-10, УХЛ2, 1990г.в., б/у (1шт.)……………………….ц.150р. Д161-200-11, УХЛ2, 1990г.в., б/у (1шт.)……………………….ц.150р. Все тиристоры и диоды проверены тестером Ц4353. Заходите в профиль, может найдете то, что нужно именно вам.

Ремонт и строительство

Тиристор мощный. Основные характеристики тиристоров, на которые стоит обратить внимание при покупке. Конкретные способы управления

Абсолютно любой тиристор может быть в двух устойчивых состояниях — закрыт или открыт

В закрытом состоянии он находится в состоянии низкой проводимости и ток почти не идет, в открытом, наоборот полупроводник будет находится в состоянии высокой проводимости, ток проходит через него фактически без сопротивления

Можно сказать, что тиристор это электрический силовой управляемый ключ. Но по сути управляющий сигнал может только открыть полупроводник. Чтобы запереть его обратно, требуется выполнить условия, направленные на снижение прямого тока почти до нуля.

Структурно тиристор представляет последовательность четырех, слоев p и n типа, образующих структуру р-n-р-n и соединенных последовательно.

Одна из крайних областей, на которую подключают положительный полюс питания называют анод , р – типа
Другая, к которой подсоединяют отрицательное полюс напряжения, называют катод , – n типа
Управляющий электрод подключен к внутренним слоям.

Для того чтоб разобраться с работой тиристора рассмотрим несколько случаев, первый: напряжение на управляющий электрод не подается , тиристор подсоединен по схеме динистора – положительное напряжение поступает на анод, а отрицательное на катод, смотри рисунок.

В этом случае коллекторный p-n-переход тиристора находится в закрытом состоянии, а эмиттерный – открыт. Открытые переходы имеют очень низкое сопротивление, поэтому почти все напряжение, следующее от источника питания, приложено к коллекторному переходу, из-за высокого сопротивления которого протекающий через полупроводниковый прибор ток имеет очень низкое значение.

На графике ВАХ это состояние актуально для участка отмеченного цифрой 1 .

При увеличении уровня напряжения, до определенного момента ток тиристора почти не растет. Но достигая условного критического уровня — напряжение включения U вкл , в динисторе появляются факторы, при которых в коллекторном переходе начинается резкий рост свободных носителей заряда, которое почти сразу же носит лавинный характер . В результате происходит обратимый электрический пробой (на представленном рисунке – точка 2). В p -области коллекторного перехода появляется избыточная зона накопленных положительных зарядов, в n -области, наоборот происходит накопление электронов. Рост концентрации свободных носителей заряда приводит к падению потенциального барьера на всех трех переходах , через эмиттерные переходы начинается инжекция носителей заряда. Лавинообразный характер еще сильнее увеличивается, и приводит к переключению коллекторного перехода в открытое состоянии. Одновременно увеличивается ток по всем областям полупроводника, в результате происходит падением напряжения между катодом и анодом, показанный на графике выше отрезком отмеченным цифрой три. В этот момент времени динистор обладает отрицательным дифференциальным сопротивлением. На сопротивлении R n растет напряжение и полупроводник переключается.

После открытия коллекторного перехода ВАХ динистора становится такой же, как на прямой ветви — отрезок №4. После переключения полупроводникового прибора, напряжение снижается до уровня одного вольта. В дальнейшем увеличение уровня напряжения или снижение сопротивления приведет к увеличению выходного тока, один в один, как и работе диода при его прямом включении. Если же уровень напряжение питания снизить, то высокое сопротивление коллекторного перехода, практически мгновенно восстанавливается, динистор закрывается, ток резко падает .

Напряжение включения U вкл , можно настраивать, внося в любой из промежуточных слоев, рядом с к коллекторным переходом, неосновные, для него носители заряда.

С этой целью используется специальный управляющий электрод , запитываемый от дополнительного источника, с которого следует управляющее напряжение – U упр . Как хорошо видно из графика – при росте U упр напряжение включения снижается.

U вкл напряжение включения – при нем осуществляется переход тиристора в открытое состояние
U o6p.max – импульсное повторяющееся обратное напряжение при нем происходит электрический пробой p-n перехода. Для многих тиристоров будет верно выражение U o6p.max . = U вкл
I max — максимально допустимое значение тока
I ср — среднее значение тока за период U np — прямое падение напряжения при открытом тиристоре
I o6p.max — обратный максимальный ток начинающий течь при приложении U o6p.max , за счет перемещения неосновных носителей заряда
I удерж ток удержания – значение анодного тока, при котором осуществляется запирание тиристора
P max — максимальная рассеиваемая мощность
t откл — время отключения необходимое для запирания тиристора

Запираемые тиристоры — имеет классическую четырехслойную p-n-p-n структуру, но при этом обладает рядом конструктивных особенностей, дающих такую функциональную возможность, как полная управляемость. Благодаря такому воздействию от управляющего электрода, запираемые тиристоры могут переходить не только в открытое состояние из закрытого, но и из открытого в закрытое. Для этого на управляющий электрод поступает напряжение, противоположное тому, которое ранее открывает тиристор. Для запирания тиристора на управляющей электрод следует мощный, но короткий по длительности импульс отрицательного тока. При применении запираемых тиристоров следует помнить, что их предельные значения на 30% ниже, чем у обычных. В схемотехнике, запираемые тиристоры активно применяются в роли электронных ключей в преобразовательной и импульсной технике.

В отличие от своих четырехслойных родственников — тиристоров, они имеют пятислойную структуру.

Благодаря такой структуре полупроводника они имеют возможность пропускать ток в обоих направлениях – как от катода к аноду, так и от анода к катоду, а на управляющий электрод поступает напряжение обоих полярностей. Благодаря этому свойству вольт-амперная характеристика симистора имеет симметричный вид в обоих осях координат. Узнать о работе симистора вы можете из видеоурока, по ссылке ниже.

Если у стандартного тиристора имеются анод и катод то электроды симистора так описать нельзя т.к каждый уго электрод является и анодом и катодом одновременно. Поэтому симистор способен пропускать ток в обоих направлениях. Именно поэтому он отлично работает в цепях переменного тока.

Очень простой схемой, поясняющей принцип симистора является регулятор симисторный регулятор мощности.

После подачи напряжения на один из выводов симистора поступает переменное напряжение. На электрод, являющийся управляющим с диодного моста поступает отрицательное управляющее напряжение. При превышении порога включения симистор отпирается и ток поступает в подключенную нагрузку. В момент времени, когда на входе симистора меняется полярность напряжения он запирается. Затем алгоритм повторяется.

Чем выше уровень управляющего напряжения тем быстрее срабатывает симистор и длительность импульса на нагрузке увеличивается. При снижении уровня управляющего напряжения длительность импульсов на нагрузке также снижается. На выходе симисторного регулятора напряжение будет пилообразной формы с регулируемой длительностью импульса. Таким образом, регулируя управляющее напряжение мы можем изменять яркость лампочки накаливания или температуру жала паяльника подключенных в качестве нагрузки.

Итак симистор управляется как отрицательным так и положительным напряжением. Давайте выделим его минусы и плюсы.

Плюсы: низкая стоимость, большой срок службы, отсутствие контактов и, как следствие, отсутствие искрения и дребезга.
Минусы: достаточно чувствителен к перегреву и его обычно монтируют на радиаторе. Не работает на высоких частотах, так как не успевает переходить из открытого состояния в закрытое. Реагирует на внешниепомехи, вызывающие ложное срабатывание.

Следует также упомянуть о особенностях монтажа симисторов в современной электронной техники.

При малых нагрузках или если в ней протекают короткие импульсные токи, монтаж симисторов можно осуществлять без теплоотводящего радиатора. Во всех остальных случаях – его наличие строго обязательно.
К теплоотводу тиристор может фиксироваться крепежным зажимом или винтом
Для снижения вероятности ложного срабатывания из-за шумов, длина проводов должна быть минимальна. Для подсоединения рекомендуется использовать экранированный кабель или витую пару.

Или оптотиристоры специализированные полупроводники, конструктивной особенностью которого является наличие фотоэлемента, который является управляющим электродом.

Современной и перспективной разновидностью симистора являетсяо оптосимистор. Вместо управляющего электрода в корпусе имеется светодиод и управление происходит с помощью изменения напряжения питания на светодиоде. При попадании светового потока задонной мощности фотоэлемент переключает тиристор в открытое положение. Самой основной функцией в оптосимисторе является то, что между цепью управления и силовой имеется полная гальваническая развязка. Это создает просто отличный уровень и надежности конструкции.

Силовые ключи . Одним из главных моментов, влияющих на востребованность таких схем, служит низкая мощность, которую способен рассеять тиристор в схемах переключения. В запертом состоянии мощность практически не расходуется, т.к ток близок к нулевым значениям. А в открытом состоянии рассеиваемая мощность невелика благодаря низким значениям напряжения

Пороговые устройства – в них реализуется главное свойство тиристоров – открываться при достижении напряжением нужного уровня. Это используется в фазовых регуляторах мощности и релаксационных генераторах

Для прерывания и включения-выключения используются запирающие тиристоры. Правда, в данном случае схемам необходима определенная доработка.

Экспериментальные устройства – в них применяется свойство тиристора обладать отрицательным сопротивление, находясь в переходном режиме

Динистор это разновидность полупроводниковых диодов относящихся к классу тиристоров. Динистор состоит из четырех областей различной проводимости и имеет три p-n перехода. В электроники он нашел довольно ограниченное применение, ходя его можно найти в конструкциях энергосберегающих ламп под цоколь E14 и E27, где он применяется в схемах запуска. Кроме того он попадается в пускорегулирующих аппаратах ламп дневного света.

Добрый вечер хабр. Поговорим о таком приборе, как тиристор. Тиристор — это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. Поэтому обычно его можно найти под названием — не полностью управляемый ключ.

На рисунке представлен обычный вид тиристора. Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод.
Анод — это контакт с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем.
Освежить память о p-n переходе можно .

Классификация

Принцип работы

В связи с таким рисунком можно назвать крайние области — эмиттерными, а центральный переход — коллекторным.
Чтобы разобраться как работает тиристор стоит взглянуть на вольт-амперную характеристику.

К аноду тиристора подали небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включены в прямом направлении, а коллекторный в обратном. (по сути все напряжение будем на нем). Участок от нуля до единицы на вольт-амперной характеристике будет примерно аналогичен обратной ветви характеристики диода. Этот режим можно назвать — режимом закрытого состояния тиристора.
При увеличении анодного напряжения происходит происходит инжекция основных носителей в области баз, тем самым происходит накопление электронов и дырок, что равносильно разности потенциалов на коллекторном переходе. С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном переходе начнет уменьшаться. И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (на рисунке участок 1-2).
После этого все три перехода сместятся в прямом направлении тем самым переведя тиристор в открытое состояние (на рисунке участок 2-3).
В открытом состоянии тиристор будет находится до тех пор, пока коллекторный переход будет смещен в прямом направлении. Если же ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации уменьшится количество неравновесных носителей в базовых областях и коллекторный переход окажется смещен в обратном направлении и тиристор перейдет в закрытое состояние.
При обратном включении тиристора вольт-амперная характеристика будет аналогичной как и у двух последовательно включенных диодов. Обратное напряжение будет ограничиваться в этом случае напряжением пробоя.

Общие параметры тиристоров

Заключение

Тиристоры — это разновидность полупроводниковых приборов. Они предназначены для регулирования и коммутации больших токов. Тиристор позволяет коммутировать электрическую цепь при подаче на него управляющего сигнала. Это делает его похожим на транзистор.

Как правило, тиристор имеет три вывода, один из которых управляющий, а два других образуют путь для протекания тока. Как мы знаем, транзистор открывается пропорционально величине управляющего тока. Чем он больше, тем больше открывается транзистор, и наоборот. А у тиристора все устроено иначе. Он открывается полностью, скачкообразно. И что самое интересное, не закрывается даже при отсутствии управляющего сигнала.

Рассмотрим работу тиристора по следующей простой схеме.

К аноду тиристора подключается лампочка или светодиод, а к ней подсоединяется плюсовой вывод источника питания через выключатель К2. Катод тиристора подключен к минусу питания. После включения цепи на тиристор подается напряжение, однако светодиод не горит.

Если нажать на кнопку К1, ток через резистор поступит на управляющий электрод, и светодиод начал светиться. Часто на схемах его обозначают буквой «G», что обозначает gate, или по-русски затвор (управляющий вывод).

Резистор ограничивает ток управляющего вывода. Минимальный ток срабатывания данного рассматриваемого тиристора составляет 1 мА, а максимально допустимый ток 15 мА. С учетом этого в нашей схеме подобран резистор сопротивлением 1 кОм.

Если снова нажать на кнопку К1, то это не повлияет на тиристор, и ничего не произойдет. Чтобы перевести тиристор в закрытое состояние, нужно отключить питание выключателем К2. Если же снова подать питание, то тиристор вернется в исходное состояние.

Этот полупроводниковый прибор, по сути, представляет собой электронный ключ с фиксацией. Переход в закрытое состояние происходит и тогда, когда напряжение питания на аноде уменьшается до определенного минимума, примерно 0,7 вольта.

Фиксация включенного состояния происходит благодаря особенности внутреннего устройства тиристора. Примерная схема выглядит таким образом:

Обычно он представляется в виде двух транзисторов разной структуры, связанных между собой. Опытным путем можно проверить, как работают транзисторы, подключенные по такой схеме. Однако, имеются отличия в вольтамперной характеристике. И еще нужно учитывать, что приборы изначально спроектированы так, чтобы выдерживать большие токи и напряжения. На корпусе большинства таких приборов имеется металлический отвод, на который можно закрепить радиатор для рассеивания тепловой энергии.

Тиристоры выполняются в различных корпусах. Маломощные приборы не имеют теплового отвода. Распространенные отечественные тиристоры выглядят следующим образом. Они имеют массивный металлический корпус и выдерживают большие токи.

• Максимально допустимый прямой ток . Это максимальное значение тока открытого тиристора. У мощных приборов оно достигает сотен ампер.
• Максимально допустимый обратный ток .
• Прямое напряжение . Это падение напряжения при максимальном токе.
• Обратное напряжение . Это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии, при котором тиристор может работать без нарушения его работоспособности.
• Напряжение включения . Это минимальное напряжение, приложенное к аноду. Здесь имеется ввиду минимальное напряжение, при котором вообще возможна работа тиристора.
• Минимальный ток управляющего электрода . Он необходим для включения тиристора.
• Максимально допустимый ток управления .
• Максимально допустимая рассеиваемая мощность .

Время перехода тиристора из закрытого состояния в открытое при поступлении сигнала.

Различают несколько разновидностей тиристоров. Рассмотрим их классификацию.

По способу управления разделяют на:

• Диодные тиристоры, или по-другому динисторы. Они открываются импульсом высокого напряжения, которое подается на катод и анод.
• Триодные тиристоры, или тринисторы. Они открываются током управления электродом.

Триодные тиристоры в свою очередь разделяются:

• Управление катодом – напряжение, образующее ток управления, поступает на электрод управления и катод.
• Управление анодом – управляющее напряжение подходит на электрод и анод.

Запирание тиристора производится:

• Уменьшением анодного тока – катод меньше тока удержания.
• Подачей напряжения запирания на электрод управления.

По обратной проводимости тиристоры делятся:

• Обратно-проводящие – имеют малое обратное напряжение.
• Обратно-непроводящие – обратное напряжение равно наибольшему прямому напряжению в закрытом виде.
• С ненормируемым обратным значением напряжения – изготовители не определяют значение этой величины. Такие приборы применяются в местах, где обратное напряжение исключено.
• Симистор – пропускает токи в двух направлениях.

Используя симисторы, нужно знать, что они действуют условно симметрично. Основная часть симисторов открывается, когда на электрод управления поступает положительное напряжение по сравнению с катодом, а на аноде может быть любая полярность. Но если на анод приходит отрицательное напряжение, а на электрод управления положительное, то симисторы не открываются, и могут выйти из строя.

По быстродействию разделяют по времени отпирания (включения) и времени запирания (отключения).

При действии тиристора в режиме ключа наибольшая мощность коммутируемой нагрузки определяется напряжением на тиристоре в открытом виде при наибольшем токе и наибольшей рассеиваемой мощности.

Действующая величина тока на нагрузку не должна быть выше наибольшей рассеиваемой мощности, разделенной на напряжение в открытом виде.

На основе тиристора можно сделать простую сигнализацию, которая будет реагировать на свет, издавая звук с помощью пьезоизлучателя. На управляющий вывод тиристора подается ток через фоторезистор и подстроечный резистор. Свет, попадая на фоторезистор, уменьшает его сопротивление. И на управляющий вывод тиристора начинает поступать отпирающий ток, достаточный для его открывания. После этого включается пищалка.

Подстроечный резистор предназначен для того, чтобы настроить чувствительность устройства, то есть, порог срабатывания при облучении светом. Самое интересное, что даже при отсутствии света тиристор продолжает оставаться в открытом состоянии, и сигнализирование не прекращается.

Если напротив светочувствительного элемента установить световой луч так, чтобы он светил немного ниже окошечка, то получится простейший датчик дыма. Дым, попадая между источником и приемником света, будет рассеивать свет, что вызовет запуск сигнализации. Для этого устройства обязательно нужен корпус, для того, чтобы на приемник света не поступал свет от солнца или искусственных источников света.

Открыть тиристор можно и другим способом. Для этого достаточно кратковременно подать небольшое напряжение между управляющим выводом и катодом.

Теперь рассмотрим использование тиристора по прямому назначению. Рассмотрим схему простого тиристорного регулятора мощности, который будет работать от сети переменного тока напряжением 220 вольт. Схема простая и содержит всего пять деталей.

• Полупроводниковый диод VD.
• Переменный резистор R1.
• Постоянный резистор R2.
• Конденсатор С.
• Тиристор VS.

Их рекомендованные номинальные значения показаны на схеме. В качестве диода можно использовать КД209, тиристор КУ103В или мощнее. Резисторы желательно использовать мощностью не менее 2 ватт, конденсатор электролитический на напряжение не менее 50 вольт.

Эта схема регулирует лишь один полупериод сетевого напряжения. Если представить, что мы из схемы убрали все элементы, кроме диода, то он будет пропускать только полуволну переменного тока, и на нагрузку, к примеру, на паяльник или лампу накаливания поступит лишь половина мощности.

Тиристор позволяет пропускать дополнительные, условно говоря, кусочки полупериода, срезанного диодом. При изменении положения переменного резистора R1 напряжение на выходе будет меняться.

К положительному выводу конденсатора включен управляющий вывод тиристора. Когда напряжение на конденсаторе возрастает до напряжения включения тиристора, он открывается и пропускает определенную часть положительного полупериода. Переменный резистор будет определять скорость зарядки конденсатора. А чем быстрее он зарядится, тем раньше откроется тиристор, и успеет до смены полярности пропустить часть положительного полупериода.

На конденсатор отрицательная полуволна не поступает, и напряжение на нем одной полярности, поэтому не страшно, что он имеет полярность. Схема позволяет изменять мощность от 50 до 100%. Для паяльника это в самый раз подходит.

Тиристор пропускает ток в одном направлении от анода к катоду. Но существуют разновидности, которые пропускают ток в обоих направлениях. Они называются симметричные тиристоры или симисторы. Они используются для управления нагрузкой в цепях переменного тока. Существует большое количество схем регуляторов мощности на их основе.

• Электроника для начинающих

Добрый вечер хабр. Поговорим о таком приборе, как тиристор. Тиристор — это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. Поэтому обычно его можно найти под названием — не полностью управляемый ключ.

На рисунке представлен обычный вид тиристора. Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод.
Анод — это контакт с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем.
Освежить память о p-n переходе можно .

Классификация

Принцип работы

В связи с таким рисунком можно назвать крайние области — эмиттерными, а центральный переход — коллекторным.
Чтобы разобраться как работает тиристор стоит взглянуть на вольт-амперную характеристику.

К аноду тиристора подали небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включены в прямом направлении, а коллекторный в обратном. (по сути все напряжение будем на нем). Участок от нуля до единицы на вольт-амперной характеристике будет примерно аналогичен обратной ветви характеристики диода. Этот режим можно назвать — режимом закрытого состояния тиристора.
При увеличении анодного напряжения происходит происходит инжекция основных носителей в области баз, тем самым происходит накопление электронов и дырок, что равносильно разности потенциалов на коллекторном переходе. С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном переходе начнет уменьшаться. И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (на рисунке участок 1-2).
После этого все три перехода сместятся в прямом направлении тем самым переведя тиристор в открытое состояние (на рисунке участок 2-3).
В открытом состоянии тиристор будет находится до тех пор, пока коллекторный переход будет смещен в прямом направлении. Если же ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации уменьшится количество неравновесных носителей в базовых областях и коллекторный переход окажется смещен в обратном направлении и тиристор перейдет в закрытое состояние.
При обратном включении тиристора вольт-амперная характеристика будет аналогичной как и у двух последовательно включенных диодов. Обратное напряжение будет ограничиваться в этом случае напряжением пробоя.

Общие параметры тиристоров

Заключение

Тиристор — электронный компонент, изготовленный на основе полупроводниковых материалов, может состоять из трёх или более p-n-переходов и имеет два устойчивых состояния: закрытое (низкая проводимость), открытое (высокая проводимость).

Это сухая формулировка, которая для тех, кто только начинает осваивать электротехник у, абсолютно ни о чём не говорит. Давайте разберём принцип работы этого электронного компонента для обычных людей, так сказать, для чайников, и где его можно применить. По сути, это электронный аналог выключателей, которыми вы каждый день пользуетес

Есть много типов этих элементов, обладающие различными характеристиками и имеющие различные области применения. Рассмотрим обычный однооперационный тиристор.

Способ обозначения на схемах показан на рисунке 1.

Электронный элемент имеет следующие выводы:

• анод положительный вывод;
• катод отрицательный вывод;
• управляющий электрод G.

Принцип действия тиристора

Основное применение этого типа элементов это создание на их основе силовых тиристорных ключей для коммутации больших токов и их регулирования. Включение выполняется сигналом, переданным на управляющий электрод. При этом элемент является не полностью управляемым, и для его закрытия необходимо применение дополнительных мер, которые обеспечат падение величины напряжения до нуля.

Если говорить, как работает тиристор простым языком, то он, по аналогии с диодом, может проводить ток только в одном направлении, поэтому при его подключении нужно соблюдать правильную полярность . При подаче напряжения к аноду и катоду этот элемент будет оставаться закрытым до момента, когда на управляющий электрод будет подан соответствующий электрический сигнал. Теперь, независимо от наличия или отсутствия управляющего сигнала, он не изменит своего состояния и останется открытым.

Условия закрытия тиристора:

1. Снять сигнал с управляющего электрода;
2. Снизить до нуля напряжение на катоде и аноде.

Для сетей переменного тока выполнение этих условий не вызывает особых трудностей. Синусоидальное напряжение, изменяясь от одного амплитудного значения до другого, снижается до нулевой величины, и если в этот момент управляющего сигнала нет, то тиристор закроется.

В случае использования тиристоров в схемах постоянного тока для принудительной коммутации (закрытия тиристора) используют ряд способов, наиболее распространённым является использование конденсатора, который был предварительно заряжен. Цепь с конденсатором подключается к схеме управления тиристором. При подключении конденсатора в цепь произойдёт разряд на тиристор, ток разряда конденсатора будет направлен встречно прямому току тиристора, что приведёт к уменьшению тока в цепи до нулевого значения и тиристор закроется.

Можно подумать, что применение тиристоров неоправданно, не проще ли использовать обычный ключ? Огромным плюсом тиристора является то, что он позволяет коммутировать огромные токи в цепи анода-катода при помощи ничтожно малого управляющего сигнала, поданного в цепь управления. При этом не возникает искрения, что немаловажно для надёжности и безопасности всей схемы.

Схема включения

Схема управления может выглядеть по-разному, но в простейшем случае схема включения тиристорного ключа имеет вид, показанный на рисунке 2.

К аноду присоединена лампочка L, а к ней выключателем К2 подключается плюсовая клемма источника питания G. B. Катод соединяется с минусом питания.

После подачи питания выключателем К2 к аноду и катоду будет приложено напряжение батареи, но тиристор остаётся закрытым, лампочка не светится. Для того чтобы включить лампу, необходимо нажать на кнопку К1, сигнал через сопротивление R будет подан на управляющий электрод, тиристорный ключ изменит своё состояние на открытое, и лампочка загорится. Сопротивление ограничивает ток, подаваемый на управляющий электрод. Повторное нажатие на кнопку К1 никакого влияния на состояние схемы не оказывает.

Для закрытия электронного ключа нужно отключить схему от источника питания выключателем К2. Этот тип электронных компонентов закроется, и в случае снижения напряжения питания на аноде до определённой величины, которая зависит от его характеристик. Вот так можно описать, как работает тиристор для чайников.

Характеристики

К основным характеристикам можно отнести следующие:

Рассматриваемые элементы, кроме электронных ключей, часто применяются в регуляторах мощности, которые позволяют изменять подводимую к нагрузке мощность за счёт изменения среднего и действующего значений переменного тока. Величина тока регулируется изменением момента подачи на тиристор открывающего сигнала (за счёт варьирования угла открывания). Углом открытия (регулирования) называется время от начала полупериода до момента открытия тиристора.

Типы данных электронных компонентов

Существует немало различных типов тиристоров, но наиболее распространены, помимо тех что мы рассмотрели выше, следующие:

• динистор элемент, коммутация которого происходит при достижении определённого значения величины напряжения, приложенного между анодом и катодом;
• симистор;
• оптотиристор, коммутация которого осуществляется световым сигналом.

Симисторы

Хотелось бы более подробно остановиться на симисторах. Как говорилось ранее, тиристоры могут проводить ток только в одном направлении, поэтому при установке их в цепи переменного тока, такая схема регулирует один полупериод сетевого напряжения. Для регулирования обоих полупериодов необходимо установить встречно-параллельно ещё один тиристор либо применить специальные схемы с использованием мощных диодов или диодных мостов. Все это усложняет схему, делает её громоздкой и ненадёжной.

Вот для таких случаев и был изобретён симистор. Поговорим о нем и о принципе работы для чайников. Главное отличие симисторов от рассмотренных выше элементов заключается в способности пропускать ток в обоих направлениях. По сути, это два тиристора с общим управлением, подключённые встречно-параллельно (рисунок. 3 А).

Условное графическое обозначение этого электронного компонента показано на Рис. 3 В. Следует заметить, что называть силовые выводы анодом и катодом будет не корректно, так как ток может проводиться в любом направлении, поэтому их обозначают Т1 и Т2. Управляющий электрод обозначается G. Для того чтобы открыть симистор, необходимо подать управляющий сигнал на соответствующий вывод. Условия для перехода симистора из одного состояния в другое и обратно в сетях переменного тока не отличаются от способов управления, рассмотренных выше.

Применяется этот тип электронных компонентов в производственной сфере, бытовых устройствах и электроинструментах для плавного регулирования тока. Это управление электродвигателями, нагревательными элементами, зарядными устройствами.

В завершение хотелось бы сказать, что и тиристоры и симисторы, коммутируя значительные токи, обладают весьма скромными размерами, при этом на их корпусе выделяется значительная тепловая мощность. Проще говоря, они сильно греются, поэтому для защиты элементов от перегрева и теплового пробоя используют теплоотвод, который в простейшем случае представляет собой алюминиевый радиатор.

что это, принцип работы, свойства, применение

Чтобы понять как работает схема, необходимо знать действие и назначение каждого из элементов. В этой статье рассмотрим принцип работы тиристора, разные виды и режимы работы, характеристики и виды. Постараемся объяснить все максимально доступно, чтобы было понятно даже для начинающих. 

Содержание статьи

Что такое тиристор, его устройство и обозначение на схеме

Тиристор — полупроводниковый элемент, имеющий только два состояния: «открыто» (ток проходит) и «закрыто» (тока нет). Причем оба состояния устойчивые, то есть переход происходит только при определенных условиях. Само переключение происходит очень быстро, хоть и не мгновенно.

Так выглядят тиристоры

По способу действия его можно сравнить с переключателем или ключом. Вот только переключается тиристор при помощи напряжения, а отключается пропаданием тока или снятием нагрузки. Так что принцип работы тиристора понять несложно. Можно представлять его как ключ с электрическим управлением. Так, да не совсем.

Тиристор, как правило, имеет три выхода. Один управляющий и два, через которые протекает ток. Можно попробовать коротко описать принцип работы. При подаче напряжения на управляющий выход, коммутируется цепь через анод-коллектор. То есть, он сравним с транзистором. Только с той разницей, что у транзистора величина пропускаемого тока зависит от поданного на управляющий вывод напряжения. А тиристор либо полностью открыт, либо полностью закрыт.

Внешний вид

Внешний вид тиристора зависит от даты его производства. Элементы времен Советского Союза — металлические, в виде «летающей тарелки» с тремя выводами. Два вывода — катод и управляющий электрод — находятся на «дне» или «крышке» (это с какой стороны смотреть). Причем электрод управления меньше по размерам. Анод может находиться с противоположной стороны от катода, или торчать вбок из-под шайбы, которая есть на корпусе.

Два вида тиристоров — современные и советские, обозначение на схемах

Современные тиристоры выглядят по-другому. Это небольшой пластиковый прямоугольник с металлической пластиной сверху и тремя выводами-ножками снизу. В современном варианте есть одно неудобство: надо смотреть в описании какой из выводов анод, где катод и управляющий электрод. Как правило, первый — анод, затем катод и крайний правый — это электрод. Но это как правило, то есть, не всегда.

Принцип работы

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).

Принцип работы тиристора в устройствах переменного напряжения: на выходе есть только верхняя часть синусоиды

В схемах переменного напряжения тиристор будет пропускать только одну полуволну — верхнюю. Когда приходит нижняя полуволна, он сбрасывается в состояние «закрыто».

Принцип работы тиристора простыми словами

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.

После снятия отпирающего напряжения, тиристор остается в открытом состоянии (лампочка горит)

То есть, 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 напряжение (эти данные есть в технических характеристиках).  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.

Если говорить о внутреннем устройстве, то это три перехода P-N-P-N

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.

Проверка работоспособности

Проверить тиристор можно либо при помощи мультиметра, либо создав простенькую проверочную схему. Если при прозвонке иметь перед глазами технические характеристики, можно заодно проверить сопротивление переходов.

Один из видов: силовой Т122-25

Прозвонка мультиметром

Для начала разберем прозвонку мультиметром. Переводим прибор в режим прозвонки.

На цифровых мультиметрах есть режим прозвонки, который позволяет проверять полупроводниковые приборы

Далее поочередно прикасаемся щупами к парам выводов:

• При подключении щупов к аноду и катоду, прибор должен показывать обрыв — «1» или «OL» в зависимости от мультиметра. Если отображаются иные показатели хоть в одном направлении, тиристор пробит.
• Между анодом и управляющим электродом (выводом) должно быть небольшое сопротивление в одном из направлений. В противоположном — обрыв. Если в обоих направлениях или обрыв, или небольшое сопротивление — элемент поврежден.

  Проверка тиристора при помощи мультиметра. На левом рисунке на табло отображается «1», т.е. сопротивление между анодом и катодом слишком велико и прибор не может его зафиксировать. На правом рисунке сопротивление небольшое, так как подано прямое напряжение смещения между анодом и управляющим электродом

Обратите внимание, что величина сопротивления у разных серий разная — на это не стоит обращать особого внимания. Если хотите проверить и сопротивление переходов, посмотрите в технических характеристиках.

Схема проверки работоспособности тиристора мультиметром

На рисунке представлены схемы испытаний. Крайний справа рисунок — усовершенствованный вариант с кнопкой, которую устанавливают между анодом и управляющим выводом. Для того чтобы мультиметр зафиксировал протекающий по цепи ток, кратковременно нажимаем на кнопку.

При помощи лампочки и источника постоянного тока (батарейка тоже пойдет)

Если мультиметра нет, можно проверить тиристор при помощи лампочки и источника питания. Подойдет даже обычная батарейка или любой другой источник постоянного напряжения. Вот только напряжение должно быть достаточным для того, чтобы засветить лампочку. Потребуется еще сопротивление или обычный кусок проволоки. Из этих элементов собирается простая схема:

Схема проверки тиристора при помощи лампочки и источника питания

• Плюс от источника питания подаем на анод.
• К катоду подключаем лампочку, второй ее вывод подключаем к минусу источника питания. Лампочка не горит, так как термистор заперт.
• Кратковременно (при помощи куска проволоки или сопротивления) соединяем анод и управляющий вывод.
• Лампочка загорается и продолжает гореть, хотя перемычка убрана. Термистор остается в открытом состоянии.
• Если выкрутить лампочку или выключить источник питания, то лампочка, естественно, погаснет.
• Если восстановить цепь/питание, она не загорится.

Заодно с проверкой, эта схема позволяет понять принцип работы тиристора. Ведь картинка получается очень наглядной и понятной.

Виды тиристоров и их особые свойства

Полупроводниковые технологии все еще разрабатываются и совершенствуются. За несколько десятилетий появились новые разновидности тиристоров, которые имеют некоторые отличия.

• Динисторы или диодные тиристоры. Отличаются тем, что имеют только два вывода. Открываются подачей на анод и катод высокого напряжения в виде импульса. Называют еще «неуправляемые тиристоры».
• Тринисторы или триодные тиристоры. В них есть управляющий электрод, но управляющий импульс может подаваться:
  • На управляющий выход и катод. Название — с управлением катодом.
  • На управляющий электрод и анод. Соответственно — управление анодом.

Тиристоры могут управляться как с анода, так и с катода

Есть также разные виды тиристоров по способу запирания. В одном случае достаточно уменьшения анодного тока ниже уровня тока удержания. В другом случае — подается запирающее напряжение на управляющий электрод.

По проводимости

Мы говорили, что проводят тиристоры ток только в одном направлении. Обратной проводимости нет. Такие элементы называют обратно-непроводящие, но существуют не только такие. Есть и другие варианты:

• Имеют невысокое обратное напряжение, называются обратно-проводящие.
• С ненормируемой обратной проводимостью. Ставят в схемах, где обратное напряжение возникнуть не может.
• Симисторы. Симметричные тиристоры. Проводят ток в обоих направлениях.

Различают в основном, по типу проводимости и способу управления

Тиристоры могут работать в режиме ключа. То есть при поступлении импульса управления подавать ток на нагрузку. Нагрузка, в этом случае, рассчитывается исходя из напряжения в открытом виде. Надо также учитывать наибольшую рассеиваемую мощность. Вот в этом случае лучше выбирать металлические модели в виде «летающей тарелки». К ним удобно приделывать радиатор — для более быстрого охлаждения.

Классификация по особым режимам работы

Еще можно выделить следующие подвиды тиристоров:

• Запираемые и незапираемые. Принцип работы тиристора незапираемого немного другой. Он находится в открытом состоянии когда плюс приложен к аноду, минус — на катоде. Переходит в закрытое состоянии при смене полярности.
• Быстродействующие. Имеют малое время перехода из одного состояния в другое.
• Импульсные. Очень быстро переходит из одного состояние в другое, используется в схемах с импульсными режимами работы.

Основное назначение — включение и выключение мощной нагрузки при помощи маломощных управляющих сигналов

Основная область использования тиристоров — в качестве электронного ключа, служащего для замыкания и размыкания электрической цепи. В общем много привычных устройств построены на тиристорах. Например, гирлянда с бегущими огнями, выпрямители, импульсные источники тока, выпрямители и многие другие.

Характеристики и их значение

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.

  Пример характеристик

• 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.

Почему в современных инверторах используют транзисторы, а не тиристоры

Почему в современных инверторах используют транзисторы, а не тиристоры

Тиристоры относятся к полупроводниковым приборам структуры p-n-p-n, и принадлежат, по сути, к особому классу биполярных транзисторов, четырехслойных, трех (и более) переходных приборов с чередующейся проводимостью.

Устройство тиристора позволяет ему работать подобно диоду, то есть пропускать ток лишь в одном направлении.

И также как у полевого транзистора, у тиристора имеется управляющий электрод. При этом как диод, тиристор имеет особенность, — без инжекции неосновных рабочих носителей заряда через управляющий электрод он не перейдет в проводящее состояние, то есть не откроется.

Упрощенная модель тиристора позволяет нам понять, что управляющий электрод здесь аналогичен базе биполярного транзистора, однако имеется ограничение, которое заключается в том, что отпереть то тиристор с помощью этой базы можно, а вот запереть нельзя.

Тиристор, как и мощный полевой транзистор, конечно может коммутировать значительные токи. И в отличие от полевых транзисторов, мощности, коммутируемые тиристорами, могут исчисляться мегаваттами при высоких рабочих напряжениях. Но имеют тиристоры один серьезный недостаток — значительное время выключения.

Для того чтобы запереть тиристор, необходимо прервать или сильно уменьшить его прямой ток на достаточно продолжительное время, за которое неравновесные основные рабочие носители заряда, электронно-дырочные пары, успели бы рекомбинировать или рассосаться. Пока не прерван ток, тиристор будет оставаться в проводящем состоянии, то есть будет продолжать вести себя как диод.

Схемы коммутации переменного синусоидального тока обеспечивают тиристорам подходящий режим работы — синусоидальное напряжение смещает переход в обратном направлении, и тиристор автоматически запирается. Но для поддержания работы прибора, на управляющий электрод необходимо в каждом полупериоде подавать отпирающий управляющий импульс.

В схемах с питанием на постоянном токе прибегают к дополнительным вспомогательным схемам, функция которых — принудительно снизить анодный ток тиристора, и вернуть его в запертое состояние. А поскольку при запирании рекомбинируют носители заряда, то и скорость переключения тиристора сильно ниже, чем у мощного полевого транзистора.

Если сравнить время полного закрытия тиристора с временем полного закрытия полевого транзистора, то разница достигает тысяч раз: полевому транзистору чтобы закрыться нужно несколько наносекунд (10-100 нс), а тиристору требуется несколько микросекунд (10-100 мкс). Почувствуйте разницу.

Конечно, есть области применения тиристоров, где полевые транзисторы не выдерживают конкуренции с ними. Для тиристоров практически нет ограничений в предельно допустимой коммутируемой мощности — это их преимущество.

Тиристоры управляют мегаваттами мощности на больших электростанциях, в промышленных сварочных аппаратах они коммутируют токи в сотни ампер, а также традиционно управляют мегаваттными индукционными печами на сталелитейных заводах. Здесь полевые транзисторы никак не применимы. В импульсных же преобразователях средней мощности полевые транзисторы выигрывают.

Долгое выключение тиристора, как говорилось выше, объясняется тем, что будучи включенным, он требует для выключения снятия коллекторного напряжения, и подобно биполярному транзистору, у тиристора уходит конечное время на рекомбинацию или удаление неосновных носителей.

Проблемы, которые вызывают тиристоры в связи с этой своей особенностью, связаны прежде всего с невозможностью переключения с высокими скоростями, как это могут делать полевые транзисторы. А еще перед подачей на тиристор коллекторного напряжения, тиристор должен обязательно быть закрытым, иначе неизбежны коммутационные потери мощности, полупроводник чрезмерно при этом нагреется.

Иначе говоря, предельное dU/dt ограничивает быстродействие. График зависимости рассеиваемой мощности от тока и времени включения иллюстрирует эту проблему. Высокая температура внутри кристалла тиристора может не только вызвать ложное срабатывание, но и помешать переключению.

В резонансных инверторах на тиристорах проблема запирания решается сама собой, там выброс напряжения обратной полярности приводит к запиранию тиристора, при условии, что воздействие это достаточно длительное.

Так выявляется главное преимущество полевых транзисторов перед тиристорами. Полевые транзисторы способны работать на частотах в сотни килогерц, и управление сегодня не является проблемой.

Тиристоры же будут надежно работать на частотах до 40 килогерц, ближе к 20 килогерцам. Это значит, что если бы в современных инверторах использовались тиристоры, то аппараты на достаточно высокую мощность, скажем, на 5 киловатт, получались бы весьма громоздкими.

В этом смысле полевые транзисторы способствуют тому, что инверторы получаются более компактными за счет меньшего размера и веса сердечников силовых трансформаторов и дросселей.

Чем выше частота, тем меньшего размера требуются трансформаторы и дроссели для преобразования одной и той же мощности, это знает каждый, кто знаком со схемотехникой современных импульсных преобразователей.

Безусловно, в некоторых применениях тиристоры оказываются очень полезными, например диммеры для регулировки яркости света, работающие на сетевой частоте 50 Гц, в любом случае выгоднее изготавливать на тиристорах, они получаются дешевле, чем если бы там применялись полевые транзисторы.

А в сварочных инверторах, например, выгоднее использовать полевые транзисторы, именно в силу простоты управления переключением и высокой скорости этого переключения. Кстати, при переходе с тиристорной схемы на транзисторную, несмотря на большую стоимость последних, из приборов исключаются лишние дорогостоящие компоненты.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber

: вопросы и ответы: все, что вам нужно знать

Тиристоры — это твердотельные полупроводниковые устройства, которые имеют определенные общие черты с диодами, резисторами и транзисторами. Несмотря на небольшие размеры, тиристор может надежно проводить много электроэнергии и выдерживать чрезвычайно высокие уровни мощности.

Если вы не знакомы с тиристорами или хотите знать, как отличить тиристоры от других полупроводниковых устройств, компания Solid State Inc. может вам помочь. Как производитель электронных компонентов мы понимаем, почему тиристоры важны, для чего они служат, как они работают и многое другое.

Что такое тиристор?

Тиристор — это мощный электрический компонент, используемый для управления и переключения потока электричества как в слаботочных, так и в сильноточных приложениях. В отличие от транзисторов, которые действуют как усилитель и переключатель, тиристоры регулируют ток, работая только как переключатель. Благодаря своей превосходной способности выдерживать высокое напряжение, тиристоры часто используются в таких приложениях, как кондиционирование воздуха, регулирование скорости двигателя, зажигание автомобилей и устройства защиты от перенапряжения.

Как работает тиристор?

Самый распространенный тип тиристора имеет три электрода, которые называются анодом (положительный полюс), катодом (отрицательный полюс) и затвором. Как и транзистор, затвор управляет электрическим током, который проходит между анодом и катодом.

Когда через затвор протекает небольшой ток, он вызывает больший ток между анодом и катодом. Если малый ток к затвору отключен, больший ток будет продолжать идти от анода к катоду, непрерывно, а тиристор останется включенным.«Эта особенность является основным отличием транзисторов от тиристоров, а также одной из многих причин, по которым тиристоры хвалят за их способность обеспечивать надежное высокое напряжение.

Важно отметить, что тиристоры могут проводить электричество только в одном направлении. Тиристоры также будут работать только с четырьмя слоями чередующихся полупроводников P-типа и N-типа (P-N-P-N или N-P-N-P) с тремя переходами между ними. Четыре слоя работают как два соединенных вместе транзистора, причем выход каждого слоя действует как вход для каждого тиристора.

Какие три состояния тиристора?

Тиристор может находиться в трех возможных состояниях:

Блокировка вперед : это состояние инициируется, когда тиристор блокирует ток, который обычно отправляется вперед. Тиристор должен быть выключен, чтобы ток не мог течь от анода к катоду.

Обратная блокировка : Когда анодное и катодное соединения меняются местами, электричество не будет проходить через тиристор.Тиристоры могут проводить энергию и перемещать ее только в одном направлении, и она должна быть впереди.

Прямая проводимость : В этом состоянии тиристор будет проводить энергию, когда электрический ток течет в затвор, и каждый транзистор активирует другой. В этом процессе тиристор остается включенным постоянно — даже при отключении питания на затворе. Основной ток должен быть прерван от анода к катоду, что часто можно сделать, отключив питание всего устройства.

Типы тиристоров

Существует множество типов тиристоров. Некоторые варианты включают возможность отключения питания затвора (выключение затвора или GTO), в то время как другие тиристоры получают питание от света.

Несмотря на различия, все тиристоры работают одинаково — электрический ток должен проходить через затвор, чтобы активировать верхний и нижний транзисторы. Как только транзисторы «насыщаются» энергией, ток может протекать через оба из них и оставаться включенным, даже если ток на затворе снят.

Приложения для тиристоров

Благодаря своей способности управлять высоковольтной электрической мощностью, тиристоры в основном используются в регуляторах освещенности, логических схемах, схемах генераторов и т. Д., Где они действуют как переключатель для передачи электроэнергии между узлами.

Свяжитесь с Solid State Inc.

Нужна помощь в выборе лучшего тиристора для вашей схемы? Solid State, Inc. предлагает для покупки более 15 различных типов тиристоров. Наши высококачественные и надежные тиристоры гарантируют, что ваш проект будет выполнен из лучших материалов на рынке.Запросите коммерческое предложение на свои электрические компоненты сегодня!

— обзор

SCR — это трехконтактный тиристор, который действует как кремниевый выпрямительный диод, проводник которого регулируется входным током. Схематическое обозначение SCR показано на рис. 12.21. Обозначение аналогично диоду с катодом и анодом. Обратите внимание, что третий элемент SCR известен как затвор. SCR будет проводить ток между катодом и анодом, но только в том случае, если к затвору будет приложен надлежащий управляющий ток.Затвор должен быть положительным по отношению к катоду, чтобы тиристор проводил ток. При проведении SCR действует как замкнутый переключатель. Падение напряжения на катоде и аноде будет примерно 0,7–1,8 В, в зависимости от размера тринистора и величины тока, протекающего через него. Когда катод и анод смещены в обратном направлении, ток через устройство не течет.

Рисунок 12.21. Схематическое обозначение SCR.

Тиристоры, как и реле, обычно используются для управления большим током меньшим током.На рис. 12.22 показано, как SCR используется в качестве переключателя для подачи постоянного тока на лампочку. Нагрузкой также может быть двигатель или нагревательный элемент. Напряжение постоянного тока подключается так, что катод и анод SCR имеют прямое смещение, но ток не будет течь через устройство, пока ток не будет подан на затвор. Это делается с помощью переключателя S ₁ . При разомкнутом переключателе ток в затворе не течет. Однако при замыкании переключателя на затвор через резистор R ₁ подается положительное напряжение.Это вызывает включение SCR. Когда он проводит, он действует как переключатель с низким сопротивлением, и лампочка загорается. В этот момент переключатель S ₁ может быть разомкнут. Нет необходимости поддерживать ток в затворе, чтобы устройство продолжало проводить. Ток затвора должен быть только кратковременным, поскольку он требуется только для включения устройства. Устройство остается включенным, как импульсное реле с фиксацией.

Рисунок 12.22. Схема, показывающая, как SCR включается и выключается.

Элемент затвора используется только для включения SCR.Удаление тока затвора не выключит устройство. Чтобы тиристор перестал проводить ток, цепь должна быть разорвана. Это можно сделать с помощью мгновенного контакта, кнопки с размыкающим контактом, включенного последовательно со схемой, как S ₂ на рис. 12.22. Нажатие этой кнопки разорвет цепь, остановит ток в тиристоре, и лампочка погаснет. Чтобы снова включить лампу, необходимо снова нажать кнопку S ₁ , чтобы на мгновение подать ток затвора.

Другой способ остановить проводимость — на мгновение замкнуть SCR, как показано на рис.12.15. Когда переключатель S ₃ на мгновение замыкается, ток будет течь через него и лампочку, минуя тиристор. Ток в тиристоре упадет до нуля. Когда переключатель S ₃ разомкнут, цепь отключается.

Хотя SCR иногда используются для управления мощностью постоянного тока, в большинстве приложений они используются для управления переменным током. На рис. 12.23A показан SCR, используемый для подачи переменного тока на лампочку. Если переключатель S ₁ замкнут, на устройство будет подаваться ток затвора. Однако устройство будет проводить только тогда, когда анод будет положительным по отношению к катоду.Это, конечно, происходит, когда приложенное переменное напряжение имеет правильную полярность. Поскольку SCR работает как выпрямительный диод, ток будет течь через устройство только на положительных полупериодах синусоидальной волны. Ток через лампочку будет пульсирующим постоянным током, как показано на рис. 12.23B. Яркость лампы будет зависеть от средней силы протекающего тока.

Рисунок 12.23. Использование SCR для управления питанием нагрузки с помощью переменного тока. SCR исправляет переменный ток.

Среднее количество тока, протекающего через лампочку или другую нагрузку, можно контролировать с помощью элемента затвора.Для регулировки времени включения тиристора используются различные электронные схемы. Путем включения SCR в соответствующее время в положительном полупериоде можно контролировать продолжительность протекания тока. Чем дольше может протекать ток, тем выше средний ток в нагрузке. Изменяя контрольную точку, можно изменять яркость лампочки.

Качественные мощные тиристоры серий KK, YC, KP. Для индукционных печей, локомотивных электродвигателей, инверторов. Купить сейчас!

Применение : переключение высокой мощности, управление двигателем постоянного и переменного тока, локомотив, переключение постоянного / переменного тока, выпрямление с фазным управлением, активный и пассивный инвертор, высокий ток, плавный пуск, индукционный нагрев, индукционная печь, HVDC, TSC, VAR, различные виды принудительного преобразования.

Серия YC (Тиристоры общего назначения)

Серия КП (тиристоры общего назначения)

Серия 5STP (Тиристоры общего назначения)

Идентификация схем переключения тиристоров при выключении затвора с помощью датчиков акустической эмиссии

Принадлежности Расширять

Принадлежности

• ¹ Факультет мехатроники и электротехники, Морской университет Щецина, Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Щецин, Польша.
• ² Машиностроительный факультет Морского университета Щецина, Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Щецин, Польша.
• ³ Факультет навигации, Морской университет Щецина, Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Щецин, Польша.

Элемент в буфере обмена

Maciej Kozak et al.Датчики (Базель). 2020 .

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Принадлежности

• ¹ Факультет мехатроники и электротехники, Морской университет Щецина, Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Щецин, Польша.
• ² Машиностроительный факультет Морского университета Щецина, Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Щецин, Польша.
• ³ Факультет навигации, Морской университет Щецина, Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Щецин, Польша.

Элемент в буфере обмена

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Современные морские суда часто оснащены преобразователями, в которых используются полупроводниковые устройства силовой электроники, такие как тиристоры или силовые транзисторы.Большинство из них используется в таких системах привода, как мощные главные двигательные установки, вспомогательные гондольные приводы и подруливающие устройства. Когда дело доходит до главных силовых приводов, мощность становится очень высокой, поэтому возникает потребность в использовании устройств силовой электроники среднего напряжения. Оказывается, силовые электронные компоненты наиболее подвержены сбоям или сбоям во всей системе электропривода. Эти устройства требуют эффективного охлаждения, поэтому производители проектируют корпуса таким образом, чтобы тепло отводилось от внутренней части микросхем к металлическому корпусу.Это приводит к подверженности повреждениям из-за неоднородности комбинированных материалов и разницы в температурном расширении элементов внутри силового устройства. Используемые в настоящее время методы прогнозирования повреждений и износа полупроводниковых элементов ограничиваются измерениями электрических величин, генерируемых устройствами во время работы, и не совсем эффективны в случае ранней стадии повреждения полупроводниковых слоев. В статье представлены введение и предварительные испытания метода, использующего датчик акустической эмиссии, который может быть использован для обнаружения повреждений на ранней стадии запирающего тиристора затвора.Приведены теоретические соображения и избранные экспериментальные результаты первоначальных измерений сигналов акустической эмиссии запорного тиристора среднего напряжения.

Ключевые слова: акустическая эмиссия; запорный тиристор; силовая электроника; датчик; преобразователь.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

Пример тиристоров из пластика,…

Пример тиристоров в пластиковой, на шпильке и в пресс-упаковке.

Пример тиристоров в пластиковой, на шпильке и в пресс-упаковке.

Поперечное сечение ГТО…

Поперечный разрез GTO с катодными островками и встречно-гребенчатым…

Поперечный разрез GTO с катодными островами и встречно-гребенчатым затвором (p-база).

Датчик WSα подавляет амплитуду сигналов…

WSα сигнализирует об ослаблении амплитуды в зависимости от частоты.

WSα сигнализирует об ослаблении амплитуды в зависимости от частоты.

Датчик акустической эмиссии в…

Датчик акустической эмиссии в металлическом корпусе на ГТО.

Датчик акустической эмиссии в металлическом корпусе на ГТО.

Датчики для АЭ и…

Датчики обнаружения сигналов АЭ и магнитного поля.

Датчики обнаружения сигналов АЭ и магнитного поля.

Магнитное поле, ток и…

Сигналы магнитного поля, тока и АЭ, полученные на разных расстояниях…

Сигналы магнитного поля, тока и АЭ, полученные для различных расстояний от датчика АЭ от верха индуктора.

Тест АЭ и магнитный…

Испытательный АЭ и сигналы магнитного поля для выпрямленного постоянного тока, протекающего через…

Испытательный АЭ и сигналы магнитного поля для выпрямленного постоянного тока, протекающего через индукционную катушку.

Устройство лабораторного стенда…

Схема лабораторного стенда ( левый ) и симметричный тиристор ГТО 5СГС16х3500… ​​

Схема лабораторного стенда ( слева, ) и симметричный тиристор ГТО 5СГС16х3500 с датчиками АЭ и эффекта Холла, установленными без верхней прижимной пластины ( справа ).

Выбранные формы сигналов raw…

Выбранные формы необработанных сигналов АЭ (синий), обнаруженных датчиком WSα, размещенным…

Выбранные формы необработанных сигналов АЭ (синий цвет), обнаруженных преобразователем WSα, помещенным на анодную пластину, проводящую разные токи (режим выпрямления) GTO.Формы сигналов тока и магнитного поля размещены для справки.

График эмиссионного сигнала…

График зависимости величины сигнала излучения от тока…

График, показывающий зависимость величины эмиссионного сигнала от тока, протекающего через GTO.

Осциллограммы тока, магнитного поля…

Осциллограммы тока, магнитного поля и акустической эмиссии в штатном режиме выпрямления ГТО…

Осциллограммы тока, магнитного поля и акустической эмиссии в обычном режиме выпрямления GTO ( слева, ) и сигнал АЭ при испытании на обрыв грифеля при работе GTO ( справа, ).

Широкополосный частотный спектр акустики…

Широкополосный частотный спектр сигнала акустической эмиссии, полученный для 40, 60, 80 и…

Широкополосный частотный спектр сигнала акустической эмиссии, полученный при токах 40, 60, 80 и 100 ампер.

Суженный частотный спектр сигнала…

Суженный частотный спектр регистрируемого сигнала для 40, 60, 80 и 100 ампер…

Суженный частотный спектр сигнала, зарегистрированного для анодно-катодного выпрямленного тока 40, 60, 80 и 100 ампер.

Частотный спектр сигнала…

Частотный спектр сигнала, зарегистрированного при анодно-катодном выпрямленном токе 40 ампер (…

Частотный спектр сигнала, записанного для выпрямленного анодно-катодного тока 40 ампер ( верхний ) и испытательных эффектов на разрыв грифеля в присутствии тока 40 А ( нижний ).

Все фигурки (14)

Похожие статьи

• Высокая пиковая оптическая мощность с длительностью импульса 1 нс от лазерных диодов — низковольтный тиристорный вертикальный блок.

  Слипченко С.О., Подоскин А.А., Головин В.С., Романович Д.Н., Шамахов В.В., Николаев Д.Н., Шашкин И.С., Пихтин Н.А., Багаев Т.А., Ладугин М.А., Мармалюк А.А., Симаков В.А.Слипченко С.О., и др. Opt Express. 2019 28 октября; 27 (22): 31446-31455. DOI: 10.1364 / OE.27.031446. Opt Express. 2019. PMID: 31684379

• Обзор силовых электронных переключателей: краткое изложение прошлого, современного состояния и перспективы будущего.

  Джия И.Н., Гоус Р. Jiya IN, et al. Микромашины (Базель). 2020 Дек 16; 11 (12): 1116. DOI: 10,3390 / mi11121116.Микромашины (Базель). 2020. PMID: 33339322 Бесплатная статья PMC. Рассмотрение.

• Тиристорная батарея для импульсной индукционной генерации плазмы.

  Теске С., Якоби Дж., Швейцер В., Вихула Дж. Теске С. и др. Rev Sci Instrum. 2009 Март; 80 (3): 034702. DOI: 10,1063 / 1,3095686. Rev Sci Instrum. 2009 г. PMID: 19334940

• Генератор полупроводникового размыкающего ключа с первичным тиристорным переключателем, срабатывающим в режиме ударно-ионизационной волны.

  Гусев А.И., Любутин С.К., Пономарев А.В., Рукин С.Н., Словиковский Б.Г. Гусев А.И., и др. Rev Sci Instrum. 2018 Ноябрь; 89 (11): 114702. DOI: 10,1063 / 1,5052530. Rev Sci Instrum. 2018. PMID: 30501319

• Преобразователи из карбида кремния и устройства MEMS для высокотемпературной силовой электроники: критический обзор.

  Го X, Сюнь Цюй, Ли З, Ду С.Guo X и др. Микромашины (Базель). 2019 июн 19; 10 (6): 406. DOI: 10,3390 / mi10060406. Микромашины (Базель). 2019. PMID: 31248121 Бесплатная статья PMC. Рассмотрение.

Процитировано

• Методы измерений при эксплуатации судов и морских сооружений.

  Чибовски Л., Томчак А., Козак М. Chybowski L, et al. Датчики (Базель). 2021, 19 марта; 21 (6): 2159. DOI: 10,3390 / s21062159. Датчики (Базель). 2021 г. PMID: 33808665 Бесплатная статья PMC.

использованная литература

1. 1. Ю. Дж., Зиль П., Сарате Б., Кайседо Дж. М. Прогнозирование роста усталостных трещин в стальных элементах мостов с использованием акустической эмиссии.J. Constr. Steel Res. 2011; 67: 1254–1260. DOI: 10.1016 / j.jcsr.2011.03.005. — DOI
2. 1. Робертс Т.М., Талебзаде М. Акустико-эмиссионный мониторинг распространения усталостной трещины. J. Constr. Steel Res. 2003. 59: 695–712. DOI: 10.1016 / S0143-974X (02) 00064-0.- DOI
3. 1. Мазал П., Власич Ф., Кула В. Использование метода акустической эмиссии для выявления образования усталостных микротрещин. Proc. Англ. 2015; 133: 379–388. DOI: 10.1016 / j.proeng.2015.12.667. — DOI
4. 1. Крампиковска А., Пала Р., Джоба И., Свит Г. Использование метода акустической эмиссии для определения роста трещин в стали 40 CrMo. MDPI Mater. 2019; 12: 2140. — ЧВК — PubMed
5. 1. Шарма Р.Б., Парей А. Моделирование акустической эмиссии в подшипниках качения. Прил. Акуст. 2019; 144: 96–112. DOI: 10.1016 / j.apacoust.2017.07.015. — DOI

Показать все 30 ссылок

Все, что вы хотели знать о фотосъемке с автоматической (тиристорной) вспышкой…но боялись спросить

Я знаком с фотографией со вспышкой. Многое из того, что я снимаю в цифровом формате, в студии или в реальном мире, делается со вспышкой. На камеру, вне камеры, одна вспышка, 6 вспышек, без проблем. Однако я не герой. Съемка со вспышкой с цифровой камерой очень проста. Я хорошо разбираюсь в простых вещах.

Я бы даже сказал, что съемка со вспышкой вне камеры с фотопленкой также довольно проста. Переходя от экспонометра к «цифровым поляроидам», переход от цифрового к пленочному с выносной вспышкой был не слишком сложным.

Съемка на пленку со вспышкой — совсем другое дело. Когда меня попросили сделать яркую, вдохновленную «American Apparel» кампанию в стиле рок-н-ролл, ретро и кино для компании по производству футболок, я был обеспокоен. Встроенная вспышка — необходимое условие для такого образа.

В этой статье я рассмотрю 10 (технически 11) усвоенных уроков и предоставлю вам обзоры / заметки из 9 (технически 10). Вот что я рассказываю полностью:

Съемка со вспышкой — это просто, правда?

Сложность, связанная с накамерной вспышкой в ​​условиях фотопленки, тройная:

Первый , камера и модель постоянно движутся (или, по крайней мере, могут двигаться), а движущиеся объекты требуют переменной мощности вспышки.

Второй , в отличие от контролируемой студийной среды, окружающий свет постоянно меняется, и изменение внешнего освещения также требует переменной мощности вспышки.

Третий , и, возможно, самое главное, мне никогда не гарантирован помощник, поэтому использование экспонометра для измерения сцены и вспышки невозможно без установки камеры на штатив каждые несколько кадров, подходящей прогулки и снятия показаний счетчика. Это прерывает поток съемки, и это не вариант.

Без немедленной обратной связи с ЖК-дисплеем я не был уверен, как ориентироваться в этих переменных в ситуации высокого давления, когда нет «повторений».

Очевидным решением было бы приобрести TTL-вспышку для моего Contax RX, Olympus OM-4 или Leica M7 и продолжить свою жизнь, но это было бы слишком просто. Я также хотел иметь возможность снимать мои Petri Racer, Olympus 35 SP и Mamiya 7ii во время проекта, а эти камеры не имеют опции TTL. Более того, я хотел , одну вспышку , которая была бы совместима с всеми камер для этого проекта, потому что я хотел иметь одну 35-мм камеру с цветной, одну среднеформатную камеру с цветной, одну 35 мм с черным. и белый, и один с какой-то уловкой в ​​стиле ретро, ​​с утечкой света, пленкой, которую заказал заказчик.

Для эффективности мне потребовалась вспышка, которая могла бы выполнять четырехкратную работу и работать с четырьмя различными системами камер…

Добро пожаловать в начало

… .И это история происхождения о том, как я начал свое путешествие в эпоху кино, когда еще не было TTL. Вот уроки, которые я извлек.

Урок 1: Я слишком глуп, чтобы использовать ведущие числа вспышки в реальном мире

До TTL и автоматизации вспышки фотографы использовали ведущие числа вспышки для установки экспозиции камеры и интенсивности вспышки.Ведущее число — это мера мощности вспышки: более мощные вспышки имеют более высокое ведущее число. Интересно отметить, что если вы видите вспышку с номером в названии модели, возможно, это число связано с ведущим числом. Например, у вспышки Canon 580ex ведущее число 58.

Чтобы использовать ведущее число вспышки для расчета экспозиции вспышки, все, что вам нужно сделать, это найти переменные в формуле:

Ведущее число вспышки = расстояние от объекта до источника вспышки x f / стоп

В Интернете есть несколько отличных руководств, если вы хотите исследовать это дальше, но, по крайней мере, для моего горохового мозга, это все, что я могу сказать о ориентировочных числах.Я не преувеличиваю, когда говорю, что я буквально слишком глуп, чтобы использовать ориентировочные числа в повседневной практике.

Однако , я не настолько глуп, чтобы понять концепцию .

Если вы усадите меня с листом бумаги и калькулятором, я смогу выполнить свою работу, хотя я слишком глуп (и, возможно, нетерпелив), чтобы заниматься математикой на лету и / или оценивать расстояния, пока я принимаю фото. Я также (по правде говоря) слишком глуп, чтобы даже пытаться использовать ведущие числа, чтобы смешать окружающий свет со вспышкой или точно рассчитать мощность вспышки для отраженной вспышки, что требует оценки расстояния до потолка и обратно до объекта и , делая обоснованное предположение о том, сколько света поглотит потолок.

Ваш пробег с ориентировочными числами может отличаться. Но если вы такой же тупой, как я, добро пожаловать в клуб. Мне кажется, что мы в хорошей компании.

Урок 2: Вступление в автоматизацию — Auto Thyristor Tech

В 1972 году кто-то решил избавить себя от проблем с математикой, встроить автоматизацию в вспышки и дать вспышке возможность выключаться, когда она правильно освещает сцену. Эта технология известна как автоматическая тиристорная вспышка.

«Авто».

Слово «авто» в автоматическом тиристоре относится к фотоэлементу на передней части вспышки, который определяет количество света, отраженного от объекта, и выключает вспышку, когда вспышка определяет, что достигнута правильная экспозиция.По сути, фотоэлемент измеряет отраженный свет в сцене и соответствующим образом регулирует мощность вспышки. На изображении ниже белая стрелка указывает на фотоэлемент.

«Тиристорная» часть

Слово «тиристор» в слове authothyristor относится к технологии, которая позволяет вспышке сохранять накопленную мощность в конденсаторе вспышки для будущих экспозиций, что сокращает время перезарядки, необходимое между вспышками. Другими словами, тиристорные вспышки используют только то количество накопленной энергии, которое необходимо для каждой экспозиции.Остаток накопленного заряда сохраняется для будущих вспышек, чтобы сократить время перезарядки. При использовании в автоматическом режиме у этих старых вспышек очень короткое время перезарядки.

При включении тиристорной вспышки вы услышите пронзительный электрический визг:

Этот визг — звук зарядки конденсатора. Было бы интересно отметить, что когда люди, родившиеся между примерно 1972 и 1980 годами, слышат этот звук, они поддаются сокрушительной тяжести детской ностальгии и болтают о воспоминаниях о детях Кэббуст Патч, Atari Combat, капитане Лу Альбано ( возможно, Синди Лаупер), и вечеринки по случаю дня рождения, на которых их фотографировали отец или мать.Для членов Поколения X почти невозможно не воскликнуть поэзию и не рассыпаться по поводу подобной чепухи, если они слышат этот звук, исходящий от вспышки. Попытайся. Веселые времена.

В общем, вкратце, автоматическая тиристорная вспышка — это примитивная «TTL-подобная» вспышка, где, даже если вспышка не имеет связи с камерой, она более или менее знает, когда нужно выключиться, и делает это. таким образом, чтобы сократить время перезарядки вспышки.

Вполне возможно, что следующий комментарий больше относится к моей наивности и предубеждению против старых технологий, чем к чему-либо еще.Тем не менее, когда я начал использовать эти вспышки, меня поразили их характеристики. Учитывая их цену (например, практически бесплатно), я бы сказал, что был почти поражен. Я также удивлен, что коробки с этими вспышками остаются в запустении в магазинах фототоваров, потому что они никому не нужны. В этой статье я надеюсь исправить это.

Ограничения автодиристорных миганий

В 2020-х годах технология вспышки на тиристорных камерах является исторической сноской. Несмотря на высокую функциональность, технология ограничена по сравнению с новыми вспышками TTL и HSS.Вам следует знать об этих ограничениях, прежде чем вы решите, подходит ли вам фотосъемка со вспышкой с автодиристорной вспышкой.

Некоторые важные соображения…

Скорость синхронизации вспышки: при использовании автоматической тиристорной вспышки ваша камера ограничена скоростью синхронизации вспышки. В старых камерах с затвором в фокальной плоскости это могло быть всего 1/30 секунды (Pentax 67). 1/60 и 1/125 также распространены. Некоторые новые камеры имеют скорость синхронизации вспышки 1/250 секунды, и, очевидно, камеры с листовым затвором, такие как Hasselblad серии 500 или Fuji GW690, имеют полную синхронизацию на всех скоростях.Обсуждение того, как выдержка влияет на вспышку и ваше изображение, выходит за рамки этой статьи, но вы должны понимать, что вам нужно будет снимать со скоростью синхронизации камеры или ниже.

Нет связи = нет автоматизации: Нет связи между вспышкой и вашей камерой. Поэтому ваша камера не может принимать какие-либо решения или изменять настройки в зависимости от вашей вспышки. Вам нужно будет ввести некоторые настройки во вспышку, а затем взять информацию, которую дает вам вспышка, и вручную установить диафрагму и выдержку на вашей камере.К счастью, это просто.

Ограниченные параметры диафрагмы (если вы не хотите заниматься математикой): ваша вспышка заботится о правильной экспозиции. Его меньше беспокоит ваше искусство, и его ОСОБЕННО безразлично ваше боке или тот факт, что вы таскаете с собой объектив с диафрагмой f / 1.4. Большинство автоматических тиристорных вспышек предлагают вам лишь несколько настроек диафрагмы. Компенсация вспышки отсутствует. Для любителей боке вам понадобится терапия, которая поможет вам справиться с вашей патологией, и / или набор фильтров нейтральной плотности, если вы хотите использовать эти вспышки на открытой диафрагме.

Ручные настройки ограничены многими (не всеми) из этих вспышек: все эти вспышки имеют ручную настройку, но во многих случаях ручная настройка включает вспышку на полную мощность. Некоторые вспышки имеют другие настройки, например 1/2 мощности или 1/4 мощности, но возможности очень ограничены. Некоторые из новых вспышек, которые я тестировал, имеют более детальные настройки.

Автоматические тиристорные вспышки страдают от некоторых из тех же проблем, что и современные TTL-вспышки: Фотоэлемент может обмануть объекты ближнего плана, которые не находятся в кадре, но отражают задний свет во вспышку.Например, если у вас есть зеркало или окно рядом с камерой, но вне кадра, зеркало будет отражать свет в фотоэлемент и заставить вспышку отключиться слишком рано. Точно так же сцены с большим количеством белого (например, снежные сцены) могут заставить вспышку выключиться раньше и недоэкспонировать изображения. И наоборот, черный фон будет отражать меньше света и иметь тенденцию к чрезмерному засвету изображения.

Проблемы с модификаторами вспышки: Поскольку фотоэлемент находится на передней части вспышки, вы столкнетесь с проблемами, если поместите что-нибудь перед фотоэлементом, включая модификаторы вспышки, например зонтики.Другая ситуация, когда это является проблемой, — если вы хотите отразить вспышку от стены позади вас или в сторону, если ваша головка вспышки не вращается. Более продвинутые устройства имеют вращающиеся головки и / или датчики, которые можно снять со вспышки и поместить в горячий башмак камеры, чтобы преодолеть это ограничение.

Информация о фильтре не передается на камеру: Поскольку нет связи между камерой и вспышкой, вспышка не может учитывать какие-либо изменения экспозиции, гарантированные, если вы используете фильтр на объективе.Вам нужно будет вручную настроить диафрагму, чтобы учесть фактор фильтра, если вы используете фильтр.

Урок 3: Старая вспышка + новая камера = мертвая камера ???

Технология автоматической тиристорной вспышки была представлена ​​в эпоху, когда электроника камеры либо отсутствовала, либо, по крайней мере, на меньше, чем на , чем электроника, используемая в камерах сегодня. Это важно для вас, потому что некоторые из этих старых вспышек используют разрядное напряжение, которое намного превышает , рекомендованные для новых, полностью электронных фотоаппаратов.

TL; DR: Можно поджарить новые камеры со старыми вспышками.

Хотя всегда есть исключения из правил, как правило, камеры с современной электроникой требуют вспышек с разрядным напряжением менее 6 вольт. Некоторые из протестированных мною автоматических тиристорных вспышек имеют разрядное напряжение более 200 вольт. Даже если вы не смогли разобраться в математике с ведущими числами и не являетесь электриком, вы, вероятно, поймете, что 200 — это больше, чем 6. Вы также, вероятно, можете догадаться, что если вы дадите что-то, что требует менее 6 вольт, доза 200 вольт, могут случиться плохие вещи.

Использование вспышки, напряжение которой превышает ограничения вашей камеры, может поджарить, разрушить, искалечить, убить или иным образом вывести камеру из строя. Однако есть простые, эффективные и недорогие решения для преодоления этого ограничения, если ваша вспышка имеет высокое напряжение разряда. Мы вернемся к ним через минуту.

Когда я начал свое исследование, мне было непонятно, какие вспышки будут вызывать проблемы с какими камерами. Эта веб-страница предлагает некоторую помощь, но если вы внимательно посмотрите на диаграмму, можно сделать вывод, что многие из этих моделей вспышек были сделаны в течение многих лет, и некоторые версии одной и той же модели вспышки могут иметь сильно отличающееся напряжение разряда от Другая.Эта таблица также далеко не исчерпывающая. Есть масса вспышек, которых нет в этой таблице. Не существует простой таблицы или веб-страницы, которые подскажут, какую вспышку можно безопасно использовать с вашей камерой.

Поговорив с несколькими ремонтниками и старожилами и собрав воедино случайные фрагменты информации, которые я нашел разбросанными по Интернету, я разработал пять практических правил, которые определяют мое поведение при выборе и использовании этих вспышек. Если вы будете следовать этим правилам, вы снизите риск поломки камеры.

Практическое правило № 1:

Если горячий башмак вашей камеры имеет более одного контакта, у вас есть потенциальная проблема. До появления передовой электроники горячий башмак камеры имел только одну «точку» или булавку. По мере добавления электроники к камерам добавлялось все больше и больше контактов. На следующем изображении камера слева — это Olympus 35SP с одним контактом / точкой в ​​горячем башмаке, в центре — Minolta XD5 с 2 контактами / точками, а справа — полностью современный Panasonic S1 с 5 контактами / точки.

• Сравнение штифтов горячего башмака камеры

Как видите, новые камеры имеют более совершенную электронику и, следовательно, больше контактов.Если у вашей камеры больше, чем одна точка или булавка, у нее есть электроника, которая может быть повреждена вспышкой.

Практическое правило № 2:

Проверьте свою вспышку перед ее использованием, чтобы знать, с чем вы имеете дело.

Как я упоминал ранее, автоматические тиристорные напряжения вспышки повсюду — даже для одной и той же модели вспышки. Напряжения вспышки также не связаны с размером вспышки. Одна из моих самых маленьких вспышек имеет очень высокое напряжение разряда.Следующее изображение демонстрирует, что напряжение разряда не связано с размером вспышки.

Хорошая новость заключается в том, что проверить напряжение разряда вспышки очень просто. Вам не нужно быть электриком или фотоаппаратом. Это могут делать нормальные люди без опыта работы в электронике. Вот ссылка на видео, объясняющее процесс.

Практическое правило № 3:

Не используйте вспышку с разрядным напряжением более 6 В. без модификации на камере с более чем одним контактом на горячем башмаке.

Как указывалось ранее, многие современные камеры предназначены для вспышек с разрядом менее 6 В. Из этого правила есть исключения, но 6V — хорошее практическое правило.

Online вы найдете истории о людях, которым безнаказанно удавалось использовать более высокое напряжение, но есть простые и недорогие обходные пути, если напряжение разряда вашей вспышки превышает 6 В. На мой взгляд, нет необходимости раздвигать конверт и рисковать повреждением камеры. Мы собираемся рассмотреть способы изменить вашу вспышку, чтобы защитить вашу камеру через минуту.

Практическое правило № 4:

Не дешево. Эти вспышки настолько недорогие, что если вы можете позволить себе снимать на пленку, вы можете позволить себе купить несколько и найти одну с низким разрядным напряжением.

Когда вы идете в магазин за вспышкой, вполне возможно, что вы окажетесь в фотомагазине с ящиком или коробкой, набитой этими вещами. Пожалуйста, возьмите два или три… или четыре. Они почти ничего не стоят. По моему опыту, если вы немного улыбнетесь и спросите продавца, купите ли вы один, они могут дать вам один бесплатно или купить два и получить один бесплатно, они согласятся.Я был в одном магазине и спросил владельца : «Держу пари, вы не ожидали продать три из них на этой неделе?» , на что он ответил «Я не ожидал продать три из них в этом десятилетии» , а затем он бросил еще несколько бесплатно, даже не спросив меня.

Практическое правило №5:

Какую бы вспышку вы ни использовали, разрядите конденсатор вспышки, прежде чем снимать его с камеры.

Я разговаривал с мастером по ремонту фотоаппаратов, настоящим старожилом, которому я доверяю, который посоветовал мне, что фотоаппараты загораются, когда вспышки снимаются с горячего башмака, если конденсатор вспышки все еще заряжен.Он мне сказал, что эти вспышки не жарят камеру при использовании. Скорее проблема возникает, если вспышка с полностью заряженным конденсатором вынимается из горячего башмака и разряжается, когда контактные штыри царапают контактные штифты горячего башмака.

Он рекомендует полностью разрядить вспышку, прежде чем отсоединять ее от камеры. Для этого нажмите кнопку тестирования несколько раз, а затем удерживайте ее в течение секунды или двух. Я был удивлен, когда сделал это в первый раз.У некоторых вспышек в конденсаторе накоплено 4-5 дополнительных зарядов.

Также может быть интересно отметить, что я не смог подтвердить его теорию. Я все еще разряжаю свои вспышки, прежде чем снимать их, но возможно, что это подделка, и я трачу свое время на разрядку вспышек, прежде чем сниму их с камеры.

Урок 4. Легко модифицировать флеш-память, чтобы предотвратить сбой

Если вы боитесь напряжения вспышки и перегрева камеры, это хорошо, но не позволяйте страху взять верх над вами.Существуют простые и недорогие инструменты и методы, которые помогут предотвратить любую несовместимость, связанную с напряжением между вашей камерой и вспышкой.

Метод первый

Метод первый: Понижители напряжения на основе горячего башмака: Wein и Vello производят адаптеры горячего башмака, которые предназначены для приема входящего напряжения вспышки и понижения его до напряжения, приемлемого для современных фотоаппаратов. Я проверил оба из них с помощью вольтметра, и они оба работают, как указано в счете. Следует отметить, что продукт Wein рассчитан на снижение напряжения с менее 400 В до менее 6 В, в то время как продукт Vello рассчитан на снижение напряжения с менее 40 В до менее 6 В.

Продукт Wein часто упоминается на форумах, посвященных камерам, как средство снижения напряжения, в то время как продукт Vello не получает должного внимания. У меня противоположное мнение. Если вы не знаете, что собираетесь использовать вспышку с разрядным напряжением более 40 В, приобретите продукт Vello, потому что он лучше спроектирован. Редуктор напряжения Vello имеет винтовой фиксатор, который прижимает редуктор напряжения к горячему башмаку камеры. Изделие Wein не имеет фиксирующего механизма и имеет тенденцию соскальзывать с некоторых моих камер, что вызывает затруднения.

Второй метод

Флэш-скобки и удаленные триггеры. Очевидное решение для всей этой проблемы с разрядом напряжения — отключить вспышку от камеры и запустить ее удаленно. Если вспышка не является «горячим башмаком» или подключена напрямую к камере через кабель синхронизации, она не сможет сжечь вашу камеру. Единственное, что вам нужно — это поджарить радиоприемопередатчик, но вы даже можете использовать редуктор напряжения Wein или Vello для проецирования радиоприемопередатчика.

Хорошая новость заключается в том, что, по крайней мере, на момент написания статьи в 2021 году, триггеры с флеш-радио очень дешевы и могут быть приобретены всего за 25 долларов.00.

Не все радио-триггеры одинаковы, и самый дешевый вариант, вероятно, не самый лучший. Например, некоторые радиоуправляемые триггеры способны выдерживать более высокие напряжения вспышки. Радиоуправляемые триггеры Phottix рассчитаны на напряжение 300 В. Если вы покупаете радио-триггер, вы должны учитывать номинальное напряжение трансивера ИЛИ просто получить любую триггерную систему, которую вы хотите, и прикрепить свой трансивер к редуктору напряжения, чтобы он был защищен.

Что касается кронштейнов для камеры, мне нравится CB Mini-RC, потому что он маленький и портативный в моей сумке для камеры.Для свадебного фотографа или фотожурналиста Велло делает несколько различных скобок. Некоторые из них имеют дополнительное преимущество — вращение, так что вспышка остается над камерой, что помогает проецировать тень прямо за объектом. По моему опыту, я не использую основной кронштейн для полноразмерной вспышки свадебного фотографа, потому что я не могу поставить оборудование на землю и переключить камеры (камера будет опираться либо на объектив, либо на заднюю часть камеры — нет способ уравновесить его на основании камеры).Я также не думаю, что создание тени прямо за объектом является критичным в том, что я делаю.

На изображении ниже камера установлена ​​на кронштейне CB Mini-RC с:

• редуктор напряжения Wein
• радиоприемник и
• радиоприемник

Метод 3

Получите современную вспышку со старой технологией автоматического тиристора: это немного отговорка, но если все эти разговоры о напряжениях и модификации вспышки для защиты камеры вызывают у вас головную боль, вы можете решить отказаться от торгуйте и исследуйте современные вспышки с возможностью автоматического тиристора.Многие вспышки Nikon 1990-х годов и новее, включая SB-30, SB-24, SB-800 (их много), включают то, что Nikon называет «автоматическим режимом без TTL-управления». Точно так же Leica SF 20 и SF 24D являются примерами современных вспышек, в которых используется технология тиристоров. Некоторые из этих современных вспышек также имеют дополнительные современные функции, такие как масштабирование головок вспышки и компенсация вспышки. Компромисс с некоторыми из этих современных вспышек заключается в том, что меню могут быть (немного) более сложными, поэтому они могут устранить одно из преимуществ старых вспышек, а именно простоту использования.

Урок 5: узнаем о флеш-кабелях.

Если у вашей камеры нет горячего башмака (у некоторых старых дальномеров есть только холодный башмак, также известный как башмак для аксессуаров) или вы собираетесь подключить кабель от вспышки к камере, а не использовать беспроводной триггер, вам понадобится кабель для подключения все вместе.

Учитывая, что некоторые из этих кабелей и разъемов больше не используются в современных камерах, возможно, вы с ними не знакомы. Сначала все может немного сбивать с толку, но вот концы разъема, о которых вам нужно знать:

1. Запатентованный Vivitar: этот шиповидный узел представляет собой проприетарный разъем, у которого, по-видимому, нет другого названия, кроме «Патентованный разъем для вспышки Vivitar.”
2. Штыревой конец синхронизации с ПК: Гнездовой конец, по сути, встречается повсеместно в старых камерах и до сих пор встречается во многих современных камерах. Если вам интересно, PC in PC sync означает Prontor / Compur, который был брендом затвора на ранних камерах с листовым затвором.
3. Прямой разъем для ПК: Этот разъем находится на вспышках сторонних производителей. Не дайте себя обмануть. Похоже на разъем 3,5 мм, но это не так. Похоже на разъем 2,5 мм, но это не так. Это что-то другое, и, как и фирменный разъем Vivitar, у него, похоже, нет другого названия, кроме «прямой разъем для ПК.”
4. Разъем 2,5 мм: Это современный разъем, который вы найдете на некоторых беспроводных триггерах.
5. Разъем 3,5 мм: Это современный разъем, который вы найдете на некоторых беспроводных триггерах.

Если ваша вспышка поставляется с кабелем, то, скорее всего, она будет иметь:

• Собственный разъем Vivitar на одном конце и разъем синхронизации ПК на другом конце ИЛИ
• Прямой разъем ПК на одном конце и разъем синхронизации ПК на другом.

Простой и понятный способ настройки — это взять этот кабель и подключить его к порту синхронизации ПК на камере (при условии, что выходное напряжение вспышки менее 6 В) или к порту синхронизации ПК на редукторе напряжения.

Конечно, вы всегда можете просто вставить вспышку в горячий башмак камеры. Чтобы защитить камеру, вы всегда можете поставить ее на редуктор напряжения в горячем башмаке камеры.

Все становится немного сложнее, если у вашего трансивера нет горячего башмака или ваша вспышка прикреплена к рукоятке, такой как Sunpak AP-52 «картофельный пюре», обсуждаемый ниже.В любом из этих случаев вам нужно будет найти способ сделать так, чтобы один конец вашего разъема был разъемом 3,5 мм или 2,5 мм, потому что это то, что можно найти на радио-триггерах. В этой ситуации вам понадобится либо кабель Vivitar на 3,5 мм, либо прямой разъем ПК для кабеля 3,5 мм и воткните конец 3,5 мм в трансивер.

Возможно, вас заинтересует …

Урок 6: Настройка и использование автоматической тиристорной вспышки

Теперь, когда ваша вспышка прикреплена к вашей камере или дистанционному спусковому крючку, почти пора творить чудеса.Во-первых, вы узнаете, насколько легко настроить и использовать эти вспышки.

Главное, что вам нужно знать об этих вспышках, это то, что они отключаются, когда определят, что дали вам достаточно света для правильной экспозиции. Вы не будете производить замеры. Таким образом, во время настройки и настройки ваша задача по настройке — сообщить вспышке, сколько света достаточно, и соответствующим образом настроить камеру. Это занимает около 11 секунд. да. Это действительно так просто.

Настройка почти одинакова на каждом из них. У некоторых вспышек есть диск, который вы поворачиваете, у некоторых есть маленькие переключатели, у некоторых есть таблица, которую вам нужно прочитать, у более новых вспышек есть электронный интерфейс. Если вы знаете, как открыть банку с газировкой, загрузить пленку в камеру и / или ковырять в носу, вы сможете это сделать.

Шаг 1: Установите в камере скорость синхронизации вспышки или меньше. На большинстве камер на шкале выдержки будет одно число другого цвета, с изображением молнии или чем-то еще, чтобы сообщить вам, что это скорость синхронизации.Выбери тот.

Шаг 2: Введите ISO пленки, которую вы используете в задней части вспышки

Шаг 3: Найдите ползунок или рычажок разного цвета, чтобы установить расстояние между вспышкой и объектом, и выберите диафрагму. Каждый производитель использует разные цвета, но на этом слайдере будет один вариант для M (ручной) и два или три других положения с разными цветами. Эти цвета соответствуют расстоянию до объекта и настройке диафрагмы.Если ваш объект близок, выберите близкий вариант. Если объект находится далеко, выберите дальний вариант. Это не операция на головном мозге. Не волнуйтесь и не задумывайтесь о расстоянии вспышки. Есть ОГРОМНОЕ перекрытие в ближнем и дальнем диапазоне. Вы можете отойти на несколько футов, и они все равно будут работать нормально. Перекрытие по расстоянию также дает вам выбор двух или трех различных отверстий. Если вы находитесь в зоне перекрытия, выберите снимок с диафрагмой, которую вы хотите снять. ПРИМЕЧАНИЕ. Если вы собираетесь использовать отраженную вспышку от потолка, выберите дальний вариант.

Шаг 4 : Как только вы все это сделаете, обратите внимание на диафрагму, которую вы выбрали на задней части вспышки, и установите ее на объектив.

Вот и все.

Интересно отметить, что ползунок ISO на самом деле ничего не делает с мощностью вспышки. Ползунок ISO на самом деле представляет собой просто причудливую справочную таблицу, которая изменяет ваши параметры диафрагмы при изменении ползунка ISO. У некоторых вспышек даже нет ползунка ISO. У них просто таблица на обратной стороне, и вам нужно читать ее самостоятельно.

И наоборот, ползунок расстояния влияет на мощность вспышки.

Урок 7: Мой опыт. Варианты использования и противопоказания.

Мой опыт работы с автодиристорными вспышками был исключительно положительным. Они чрезвычайно просты в использовании и делают то, для чего предназначены, НО только в том случае, если вы знаете, когда их использовать, а когда оставить дома и использовать другой инструмент.

ДЕЙСТВИТЕЛЬНО используйте автоматические тиристорные вспышки на камере ночью, в тени в качестве заполняющей вспышки и в помещении: это те случаи, когда эти вспышки лучше всего подходят как для прямой, так и для отраженной вспышки.Я предполагаю, что они хорошо работают в этих ситуациях, потому что фотоэлемент может точно измерять свет, отражающийся от объекта.

Не используйте автоматические тиристорные вспышки в автоматическом режиме на улице или при ярком солнечном свете. По моему опыту, эти вспышки имеют переменную производительность при ярком солнце или контровом свете. Я предполагаю, что они не работают, потому что фотоэлемент не может точно определить количество света, отражающегося от объекта в этих ярко освещенных ситуациях.Другая проблема заключается в том, что скорость синхронизации вашей вспышки будет слишком низкой для получения правильной внешней экспозиции без использования очень маленькой диафрагмы, и многие из этих вспышек недостаточно мощны, чтобы осветить сцену с очень маленькой диафрагмой. Чтобы использовать эти вспышки на улице на ярком солнце, вам понадобится нейтральный фильтр или камера с листовым затвором и вспышка с большим ведущим числом. Мы вернемся к теме фотоаппаратов с листовым затвором в разделе, посвященном фотосъемке со вспышкой «день за ночь».

Будьте очень избирательны, при выборе / использовании автодиристорных вспышек в ручном режиме в качестве выносной вспышки: Причина для начала этого глубокого погружения в автодиристорные вспышки заключалась в том, что мне нужна была вспышка, которую я мог использовать без замера сцены.С выносной вспышкой ваша вспышка не привязана к вашему положению. Ничто не мешает вам подойти к предмету … снять показания счетчика … и используя ручные настройки вспышки. Хотя есть исключения из этого правила (включая многие новые вспышки Nikon), многие из старых, устаревших, автоматических тиристорных вспышек не имеют регулируемых вручную настроек мощности вспышки; а если и есть, то вариантов ручной настройки не так уж и много. Поэтому, если вы ищете вспышку для использования в основном в качестве внешней вспышки, и вы будете измерять сцену, я бы посоветовал вам быть избирательным, избегать старых устаревших устройств и приобрести более современную вспышку с более широким диапазоном. множество ручных настроек.

Также будьте очень избирательны при выборе / использовании автоматических тиристорных вспышек вне камеры в автоматическом режиме, если вы собираетесь разместить их за софтбоксом, в зонтике и т. Д. Помните, что фотоэлемент на передней части вспышки считывает свет в сцене. Если он находится под зонтиком, это не сработает. Некоторые из более профессиональных устройств имеют съемные фотоэлементы, которые вы можете установить на горячий башмак камеры, но, как правило, есть лучшая технология для использования вне камеры с модификатором света перед вспышкой.

НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ автоматические тиристорные вспышки в автоматическом режиме в группе с другими вспышками. Это не стартер. Вспышка одной вспышки будет мешать фотоэлементу другой вспышки и выключить ее. Эти вспышки похожи на рыбок бетта в мире вспышек. Они предпочитают жить одни. Я пробовал. Это была пустая трата времени.

Суть в том, что, по моему опыту, автоматические тиристорные вспышки лучше всего использовать на камере, ночью или в помещении. В других ситуациях могут быть лучшие инструменты для фотосъемки со вспышкой.

Урок 8: Взлом настроек автоматической тиристорной вспышки для имитации компенсации вспышки

Современные вспышки и камеры имеют настройки компенсации вспышки, которые позволяют увеличивать (или уменьшать) количество вспышки на вашем изображении. автодиристор мигает — нет. Это пони с одним трюком, которые отключаются, когда фотоэлемент определяет правильную экспозицию. Важно отметить, что:

1. Правильная экспозиция — это субъективно, и
2. Фотоэлемент не взаимодействует с вашей камерой

Он не знает, сколько света попадает на пленку.Это не может помешать вам дать пленке больше или меньше вспышки, чем того требует фотоэлемент.

Если вы хотите, чтобы на изображении было на больше вспышки , чем фотоэлемент считает необходимым, вы можете просто открыть диафрагму (например, использовать меньшее значение диафрагмы на диафрагму, чем рекомендует вспышка). По моему опыту, если продвинуться дальше одной остановки, объект будет слишком передержан. И наоборот, если вы хотите, чтобы ваша пленка имела меньше вспышки, чем фотоэлемент считает необходимым, просто выберите большую диафрагму (например,g большее число).

Урок 9: «Цифровые поляроиды» и тестирование, прежде чем вы попытаетесь сделать важные изображения.

Во времена пленочной фотографии фотографы брали Polaroid, чтобы проверить свои настройки, прежде чем делать реальные снимки с помощью камеры и вспышки. Вы тоже должны.

Я знаю, что собираюсь поссориться с любителями пленки следующей рекомендацией, но самый быстрый способ овладеть вспышкой, если вы новичок в использовании вспышки и / или просто проверить свою вспышку, если вы не знакомы с вашим конкретным устройством, — это Наденьте вспышку на цифровую камеру и сделайте «цифровые поляроиды».

По моему опыту, каждую из этих вспышек следует рассматривать как индивидуальную. Некоторые, по крайней мере, на мой вкус, немного недоэкспонированы, некоторые слегка переэкспонированы, а некоторые точны. Вам будет полезно познакомиться со своей вспышкой, прежде чем использовать ее во время прямой съемки или в ситуации, когда изображения имеют большое значение. Практикуясь, вы почувствуете, когда следует добавлять или убирать вспышку, используя настройку диафрагмы, как было решено в Уроке 8.

Урок 10: Как купить автодиристорную вспышку

Существует слишком много моделей автоматических тиристорных вспышек, чтобы даже пытаться предложить вам рекомендацию «Топ-5 лучших автодиристорных вспышек всех времен».По правде говоря, я понятия не имею, какие эти 5 лучших и даже есть ли даже 5 лучших.

Вместо того, чтобы составлять список 5 лучших, я собираюсь проанализировать 8 вспышек и описать, почему я оставил или отбросил их. Понимая мои мысли, я уверен, что вы сможете выбрать свое собственное, когда столкнетесь с коробкой или ящиком с ними в своем магазине фотоаппаратов, на eBay, KEH или shopgoodwill.com

В конечном счете, все эти вспышки делают примерно одно и то же, и, за некоторыми исключениями, мне кажется, что они взаимозаменяемы.Основные различия между этими вспышками связаны с:

Напряжение мгновенного разряда: это обсуждалось ранее. В идеале вам нужна вспышка с разрядом менее 6 В, но многие из них выше. Вы уже знаете, что вы можете использовать редуктор напряжения или беспроводной триггер, чтобы преодолеть любую несовместимость напряжения с вашей камерой, но почему бы просто не получить один с более низким (эр) напряжением, чтобы предотвратить проблемы в будущем?
Размер вспышки (ведущее число / мощность и эргономика): если вы используете вспышку ночью и в помещении, вам, вероятно, не понадобится самая большая вспышка.Более того, большие вспышки громоздки, если они размещены на небольшой камере. Я предпочитаю вспышки с ведущим числом в диапазоне 25-30. Больше того, они громоздки и не нужны для того, что я делаю. Меньше этого, им не хватает мощности или у них может быть медленное время перезарядки. Если вы собираетесь отражать вспышку от потолка, вам понадобится более мощный блок.

Количество контактов горячего башмака: Функциональность, связанная с контактами горячего башмака, не имеет отношения к нашему обсуждению.Тем не менее, при покупке вы должны обратить внимание на количество контактов разъема для горячего башмака в нижней части вспышки. У более совершенных вспышек больше контактов, поэтому они были разработаны для новых фотоаппаратов. Во время тестирования я заметил одну тенденцию: вспышки с большим количеством контактов разъема, как правило, имеют более низкое напряжение разряда. Это не жесткое и быстрое правило (например, вам все равно нужно проверить свою вспышку, и в моем тестировании были исключения), но получение вспышки с большим количеством контактов может быть быстрым и грязным методом выбора вспышки из кучи вспышек с надеется, что у него будет более низкое подавляющее напряжение.Помните, что вам все равно нужно проверить свою вспышку, чтобы понять, с чем вы имеете дело. Некоторые из вспышек с 5 контактами все еще имели напряжение разряда, несовместимое с современными камерами.

Доверительный свет: В некоторых устройствах есть индикатор, показывающий, что объект отражает достаточно света, чтобы стимулировать фотоэлемент, и позволяет фотоэлементу дать вам точную экспозицию. На моих устройствах Sunpak есть индикатор с надписью «auto OK», который мигает, говоря мне, что я готов к работе. Важно отметить, что индикатор уверенности позволяет вам проверить вспышку перед тем, как нажать кнопку спуска затвора, чтобы сделать экспозицию.Если свет не загорается, вы можете использовать большую диафрагму или подойти ближе к объекту и провести еще один тест. На мой взгляд, это важная особенность, которая позволяет мне знать, есть ли у меня хорошие шансы на успех при использовании автотиристора для определения моей экспозиции.

Дистанционный датчик: некоторые вспышки имеют датчик, который позволяет пользователю снимать фотоэлемент со вспышки и помещать его в горячий башмак. Это помогает гарантировать правильную экспозицию , потому что камера всегда направлена ​​на объект, в то время как вспышка не обязательно должна быть направлена ​​на объект.Эта функция также позволяет размещать вспышку за зонтом, заостренным покрытием для защиты от отраженной вспышки и т. Д.

Звонки и свистки, такие как вращающаяся головка вспышки, головка трансфокатора, порты для аккумуляторных блоков и т.д. Вспомогательных функций предостаточно, но они, вероятно, не будут для вас решающим фактором, если вы ищете базовую вспышку.

Vivitar, Sunpak и Metz: Эти бренды были распространены во времена расцвета автодиристорных вспышек в 70-х и 80-х годах, и вы встретите эти названия, когда будете покупать автодиристорные вспышки.Все три бренда продавали вспышки на разные бюджеты и с разной функциональностью, но, как правило, Metz считался более надежным и ориентированным на продвинутых любителей и профессионалов. Серии Metz 32, 36, 38 и 45 пользовались хорошей репутацией. Есть некоторые расхождения между теми, кто снимал в то время, но после разговора с десятком современников у меня не возникло ощущения, что между Vivitar и Sunpak была одна марка, которая явно превосходила другую. Vivitar 283 и 285 — это классика.Аналогичным образом был распространен Sunpak Auto 36DX. В моих руках они имеют схожий функционал и кажутся похожими по качеству. Однако было много других типов вспышек, и, как вы увидите, вам рекомендуется не ограничивать свои возможности этими тремя производителями.

1. Vivitar 283 и 285
2. Minolta Auto 132X
3. Vivitar 2000
4. Vivitar 2800
5. Fujica Autostrobo 300X
6. Sunpak Auto 433D
918D
7. Vivica 500D
918D
8. Vivica SB800

1) Vivitar 283 и 285

Если бы я был букмекером, я бы держал пари, что если бы вы не читали то, что собираетесь прочитать, вы бы зашли в Интернет и заказали себе вспышку Vivitar 283 или 285.Откуда мне знать? Потому что ты — это я, и я сделал бы то же самое. Вы бы немного почитали и узнали, что Брюс Гилден использует один из них. Вы также узнаете, что большие мальчики-фотожурналисты использовали их в свое время. Я знаю, что ваша внутренняя реакция будет заключаться в том, чтобы перейти на ретро и получить самую известную вспышку своего времени. Моя рекомендация — пересмотреть. На мой взгляд, Vivitar 283/285 — это что-то вроде вспышек YASHICA T4. Это вызывает всю шумиху, но сложно ли оправдать покупку в 2021 году?

У меня есть один.Это здорово. Это заставляет меня чувствовать себя хипстером и ретро и согревает мое сердце, когда я говорю себе, что я настоящий фотожурналист 80-х, но я никогда не использовал его, кроме как для тестирования. Я этого боюсь. Напряжение разряда моего экземпляра — колоссальные 245 вольт. На мой взгляд, существует слишком много других вариантов, чтобы возиться с этим монстром на 245 вольт. Это тоже массивно. Поместить один из них на крошечный фотоаппарат Olympus или дальномер с листовым затвором — это громоздко и, по крайней мере, на мой взгляд, вульгарно безвкусно.

Прежде чем мы оставим тему Vivitar 285, есть современная версия, названная 285HV, с более низким выходным напряжением. Как минимум один ресурс упоминает о проблемах контроля качества https://www.slrlounge.com/vivitar-285hv-review/

2) Minolta Auto 132X

Эта маленькая красавица идеального размера с ведущим числом 32, что больше, чем я ожидал от вспышки такого размера. Я включил его сюда, потому что 1) я сохранил его и 2) у него есть циферблат на задней панели, а не более распространенная таблица, чтобы напоминать вам не бояться циферблатов, и 3) у него есть напряжение разряда 2.33V.

3) Вивитар 2000

Эта вспышка крошечная. Я думал, что он идеально подойдет для моего Olympus 35SP, но знаете что? Напряжение разряда, даже несмотря на то, что эта вспышка смехотворно мала, все же разряжается до колоссальных 220 В. Не предполагайте, что небольшие вспышки имеют низкое напряжение разряда. НУЛЕВЫХ отношений.

4) Вивитар 2800

Еще одна крошечная вспышка Vivitar с большим (143,6 В) разрядным напряжением. Это сделано, чтобы напомнить вам (снова), что нет никакой зависимости между напряжением разряда и размером вспышки.

5) Fujica Autostrobo 300X

Напряжение разряда всего 5в. С ведущим числом 30 он слишком велик, чтобы хорошо сочетаться с моими меньшими дальномерами, но для Contax RX он отлично подходит. У этой конкретной вспышки также есть дополнительная хитрость. Спереди есть дополнительная заполняющая вспышка, которая активируется только в том случае, если вы отражаете вспышку от потолка. Работает отлично. У этого есть циферблат сзади. Помните, не бойтесь вспышек с циферблатами. Наконец, у этой вспышки есть три различных диапазона расстояний (и варианты диафрагмы), а не два более распространенных.К сожалению, регулятор диафрагмы / расстояния находится на передней панели устройства, что раздражает. Это устройство включено в этот обзор, чтобы напомнить вам о других брендах, кроме Vivitar, Sunpak и Metz.

6) Санпак Авто 433D

У этой вспышки больше наворотов, чем у других в обзоре, учитывая, что у этой вспышки 5 ручных настроек (полная, 1/2, 1/4, 1/8 и 1/16 мощности). Он также имеет индикатор AUTO OK / уверенность. Наконец, у него есть вращающаяся головка для отраженной вспышки, поэтому фотоэлемент может быть направлен вперед, а вспышка направлена ​​в сторону или назад.Безусловно, это самая полнофункциональная вспышка из всех, что я тестировал. Обратной стороной является то, что напряжение разряда составляет 7,64 В. Учитывая несколько настроек ручного управления и индикатор уверенности, это моя любимая из старых вспышек, которые я тестировал. Если бы я мог найти такую ​​же с такими же характеристиками и более низким разрядным напряжением, у меня была бы идеальная устаревшая автоматическая тиристорная вспышка.

7) Вивитар 500FD

Мне не повезло с Vivitar. Эта вспышка большого размера, но с напряжением разряда 6.56V это было как раз на грани. Первая проблема заключалась в том, что механический стол на задней панели не работал правильно. Я не мог видеть число диафрагмы для дальней настройки. Вторая проблема заключалась в том, что фотоэлемент не работал полностью. Может фотоэлемент сломался? Может, какой-то ребенок воткнул карандаш в фотоэлемент? Как бы то ни было, обычно он давал слишком много вспышек. Я включил эту вспышку в список, чтобы напомнить вам, что вам нужно проверить свою вспышку, и когда вы делаете покупки, купите несколько, если сможете. Это старые блоки, и большинство из них лежало где-то в ящике.

8) Leica SF 24D (также SF 20)

Обычно я бы не рекомендовал Leica никому, кто не инвестирует в экосистему Leica, но я действительно использую leicalensesfornormalpeople.com, так что вы, вероятно, можете догадаться, что я купил один из них. Однако я не являюсь постоянным фанатом. Однако, в отличие от всего остального от Leica, они идут по довольно разумной цене (~ 150 долларов). Причина, по которой я купил его, заключается в том, что он крошечный, по сути плоский, и, как и автоматические тиристорные вспышки, обсуждаемые в этой статье, у них есть фотоэлемент и они работают так же, как и все другие вспышки.Ее идеальный размер, чтобы оставить ее в сумке для фотоаппарата, и, учитывая, что это современная вспышка, мне не нужно беспокоиться о напряжении разряда. Это относительно низкое энергопотребление и не подходит для отраженной вспышки, но это отличный вариант, если все, что вам нужно / нужно, — это крошечная вспышка для заполнения. Вам разрешается и, возможно, рекомендуется заклеивать слово Leica клейкой лентой. Никто не будет знать.

9) Nikon SB800

Вперед, Nikon! Nikon незаметно использует фотоэлементы во многих своих современных вспышках.Несмотря на то, что большинство функций вспышек Nikon избыточны для того, что мы здесь обсуждаем, они полностью функциональны в том виде, который мы обсуждали. Nikon называет эту функцию «автоматическим режимом без TTL». Эта вспышка также работает с любой диафрагмой и полностью функциональна как ручная вспышка с широким спектром ручных настроек. Наконец, он предлагает функцию масштабирования, чтобы согласовать разброс вспышки с фокусным расстоянием вашего объектива. Единственным недостатком является цена, и с электронным интерфейсом эти вспышки имеют немного более длительную кривую обучения, чем устаревшие автоматические тиристорные вспышки.

БОНУС: Sunpak AP-52

Вспышка в стиле «картофельный пюре» или «голова молота» была популярна среди свадебных фотографов и фотожурналистов. Этот тип вспышки известен более высоким ведущим числом / выходной мощностью, чем вспышки с креплением «горячий башмак», что позволило фотографу лучше использовать методы отраженной вспышки. В свое время мощные вспышки были более важны, потому что фотографы часто использовали пленку с более низким ISO, например, ISO 64 или 125. Кроме того, с большими ручками и быстросъемными скобами они также предназначены для использования вне камеры.Наконец, многие из этих устройств были более полнофункциональными для профессионального фотографа, включая больше вариантов для различных диафрагм, чем устройства, устанавливаемые на горячий башмак.

Этот конкретный блок будет работать от батарей 4AA. Традиционно вспышки «картофельного пюре» использовались с внешними блоками питания для увеличения мощности и сокращения времени перезарядки.

Хотя в свое время «картофелесосы» были выбором профессионалов, я не уверен, что это лучший вариант для большинства случайных пользователей фильмов в эпоху после пандемии, потому что большинство из нас не будет носить с собой внешние блоки питания, мы не нужно сверхбыстрое время перезарядки для десятков и десятков снимков, а место в любой сумке для фотокамеры ограничено.Тем не менее, если вам нужно что-то мощное, это вариант.

Одним из недостатков, по крайней мере, для моих слабых навыков электрика, является то, что я не мог разобраться, как проверить выходное напряжение, поскольку нет горячего башмака. Возможно, это не имеет большого значения, поскольку вам нужно будет подключить вспышку к камере в любой ситуации, чтобы вы могли просто подключить ее к редуктору напряжения.

Это может быть интересно отметить, что я вытащил «картофелепеду» на съемке, и она принесла изрядное количество очков стиля.Также может быть интересно отметить, что все не так уж сильно отличается от 1978 года, когда New York Times прокомментировала:

«… Кроме того, я сильно подозреваю, что еще одна причина нынешней популярности стробоскопов, устанавливаемых на ручке, кроется в том, что лучше всего можно описать как« фотографический шик ». Фотография стала, как и теннис, национальной манией, и так же, как многие начинающие теннисисты покупают дорогую ракетку, чтобы подражать прославленному профессионалу, чье имя украшает ее, так и многие начинающие фотографы покупают «профессиональную» вспышку, все возможности которой он никогда не может использовать.»

New York Times, 8 января 1978 г.

Опять же, эти вспышки, вероятно, являются излишеством для большинства из нас, но если вы ищете очки стиля, «фотографический шик» настоящей вспышки «картофельного пюре», как минимум, вызовет разговор и позволит вам отражать свет позади вас. или с потолка в конференц-зале, как профессионал в 1982 году.

Эпилог

Моя съемка, вдохновленная ретро, ​​рок-н-роллом, удалась. Авто-тиристорные вспышки прошли отлично.Более того, после исследования для этой съемки у меня появился новый подход к вспышке. Я практически закончил с TTL для всего, кроме моей коммерческой установки, которая представляет собой комбинацию Sony / Profoto. Я решил оставить Leica SF24-D и Nikon SB-800 для повседневного использования.

К сожалению, я не могу поделиться изображениями со съемок, к которым я готовился, но эти изображения сделаны в другой день, который я использовал в качестве теста. Имейте в виду, что эта встроенная в камеру вспышка, рок-н-ролл, жесткий свет подходит не всем и, конечно же, не может использоваться для каждого объекта.Однако важен принцип, лежащий в основе этих автодиристорных вспышек.

Когда я снимал эти изображения, я не измерял и не беспокоился о настройках вспышки. Было бы так же легко отразить эти вспышки в отражатель за камерой, от потолка или использовать один из этих купольных отражателей, чтобы смягчить свет, но научиться делать вашу вспышку на камере более лестно — это история для другого раза .

Дополнительный урок: укрощение солнечного света с помощью камеры с листовым затвором и создание фотографий со вспышкой «день за ночь».

В Уроке 7 я сказал, что использование автодиристорных вспышек в течение дня — не лучший вариант. Причина двоякая. Первый , я не уверен, что фотоэлемент способен точно измерить свет, отраженный от объекта на полном солнце. Секунда , скорость синхронизации многих пленочных фотоаппаратов относительно мала и составляет 1/50, 1/60 или 1/125.

Низкая скорость синхронизации является проблемой, потому что, если вы снимаете с относительно длинной выдержкой, вам понадобится использовать большую диафрагму (и / или пленку с очень низким ISO), чтобы получить правильную экспозицию.Это проблема. В фотографии есть практическое правило: выдержка регулирует окружающий свет, а диафрагма — окружающий свет и вспышку. https://strobist.blogspot.com/2006/03/lighting-101-balancing-flash-and.html. Зная это, по мере увеличения диафрагмы вам потребуется больше мощности от вспышки, чтобы иметь такой же эффект на изображении. К сожалению, если у вас нет «картофелесодержащего пресса», эти маленькие вспышки не будут достаточно мощными, чтобы преодолеть очень большие диафрагмы при ярком свете.

Однако еще не все потеряно.Камера с листовым затвором позволит вам использовать вспышки в течение дня. Фильтр нейтральной плотности также подойдет, но я считаю, что использовать фильтры нейтральной плотности затруднительно.

Камеры с листовым затвором синхронизируются при любой выдержке. Например, мои Olympus 35SP и Mamiya 7ii синхронизируются при любой выдержке вплоть до максимальной выдержки 1/500 сек. Это означает, что я могу измерить сцену с рекомендованной настройкой диафрагмы для вспышки, а затем соответственно установить выдержку. Например, это дневной тест с использованием моего Olympus 35SP и Koda T-MAX 400.

Первый снимок был сделан без вспышки. Используя ту же экспозицию, я просто затемняю сцену на две-три ступени с помощью диска выдержки (например, использую выдержку на 2-3 ступени короче). Затем я обращаюсь к своей вспышке и устанавливаю ее на любую максимальную диафрагму (на этой вспышке я думаю, что это было f / 8) и использую эту диафрагму для съемки изображения. Это затемнит ваш фон и сохранит экспонирование объекта на затемненном фоне, имитирующем ночное изображение.

Выводы

Автоматические тиристорные вспышки предлагают вам примитивный, но очень функциональный TTL-подобный замер вспышки от производителей камер, который позволяет вам сосредоточиться на съемке изображения и не беспокоиться о мощности вспышки. Это отличный и недорогой способ добавить вспышку в арсенал вашей пленки. На мой взгляд, у каждого пленочного фотографа в комплекте должен быть хотя бы один.

Старые TTL-вспышки могут иметь высокое напряжение разряда, что может вызвать сбои в электронике современной камеры.Редукторы напряжения Hotshoe и беспроводные удаленные триггеры — это простые, легкие и эффективные обходные пути, которые защитят вашу камеру.

Все эти вспышки делают примерно одно и то же. Приобретите один с номиналом разряда менее 6 В, размер которого соответствует вашей камере и потребностям. Поскольку вы, скорее всего (по крайней мере, поначалу) будете использовать их ночью, вам не понадобится самая большая вспышка. Ведущее число 25-30 является адекватным.

Автоматические тиристорные вспышки лучше всего использовать ночью, в помещении, в тени и без модификаторов вспышки.Модификаторы вспышки требуют съемных фотоэлементов, которые можно найти только в более дорогих профессиональных устройствах.

Вспышки Vivitar 283 и 285 вызывают всю шумиху, но я предостерегаю вас быть умнее овцы, идущей за стадом. Это огромные звери, и напряжение разряда очень высокое. Теперь вы знаете лучше, если, конечно, по какой-то причине вам не нужен огромный зверь с высоким разрядным напряжением.

У меня есть всевозможные современные вспышки, включая вспышки Profoto, Sony, Canon и Contax.Однако, если мне нужна крошечная вспышка, я снимаю ночью или внутри, и я не использую камеру, поддерживающую TTL, на имеющейся у меня вспышке (включая мои Olympus 35SP, Olympus Pen FT, Olympus Om-4, Petri Racer , Камеры Maimya 7 и Minolta XD) Я возьму автоматическую тиристорную вспышку и не буду думать дважды.

Как я упоминал ранее, после написания этой статьи я даже пошел и купил себе Leica SF 24D, чтобы я мог использовать его, не беспокоясь о проблемах с напряжением, понижающих преобразователях и т. Д.

Спасибо Уиллу Прентису из Amplis photo за информацию об истории вспышек Metz, Forsters Camera SLC, Acme Camera SLC. Спасибо людям с именами аватаров, которые я не знаю, как отдать должное на различных форумах по фотографии, и членам группы чата по кинематографии в Facebook за некоторые идеи и справочную информацию для этого сообщения, включая Энн Гривз ДеКристофоро, Ричарда Хардвика, Спайка Брауна, Джанет Коппер , Эдди Дид, Брендан Делани, Джимми Питерс, Данте Стелла, Стивен Митчелл, Джеймс Хейнс, Тимоти Андерсон, Гэри Пэджетт, Гэри Миллер, Пол Грей, Уилл Спирс, Джон Уильямс, Огуз Эрел, Рубен Заузуа, Дуглас Элик, Майкл-Джозеф Уэйд , и Рэй Буржуа.

Я мог бы начать эту статью, сказав, что в ней было около 10 000 слов, но, честно говоря, я не хотел вас отталкивать. Если вам удалось зайти так далеко и вы впервые решили попробовать съемку со вспышкой, пленочной или цифровой, моя работа сделана. Если сейчас вы впервые начинаете задумываться об этом, то я считаю, что это тоже хорошо сделанная работа. Демистификация подобных вещей важна, но не всегда КОРОТКАЯ!

Если у вас есть вопросы, дайте мне знать в комментариях ниже! Найди меня @themattwphoto.

~ Мэтт

Поделитесь своими знаниями, историей или проектом

Передача знаний в сообществе кинематографистов — это сердце EMULSIVE. Вы можете добавить свою поддержку, поделившись своими мыслями, работой, опытом и идеями, чтобы вдохновить сотни тысяч людей, читающих эти страницы каждый месяц. Ознакомьтесь с руководством по отправке здесь.

Если вам нравится то, что вы читаете, вы также можете помочь этому увлеченному проекту, перейдя на страницу EMULSIVE Patreon и внося всего один доллар в месяц.В Обществе 6 также есть принты и одежда, где в настоящее время представлено более двух десятков дизайнов футболок и более десятка уникальных фотографий, доступных для покупки.

Нравится:

Нравится Загрузка …