Симистор это: Что такое симистор, как его проверить

Что такое симистор, как его проверить

Симистор — полупроводниковый прибор, являющийся разновидностью тиристоров и используемый для коммутации в цепях переменного тока.

Симистор — это разновидность тиристора. Он как и тринистор имеет три вывода, однако p-n-переходов у симистора не три, а целых пять. Характерно для симистора и два устойчивых состояния: «открытое» и «закрытое», при том проводимостью симистора можно управлять в двух направлениях, несмотря на то, что управляющий электрод у него всего один.

По причине такой своей универсальности, именно симистор чаще всего играет роль ключа в цепях переменного тока для управления различного рода устройствами (например двигателем болгарки или стиральной машины).

Взгляните на рисунок. Здесь пять переходов, которые по своему расположению аналогичны двум встречно-параллельно включенным тринисторам. Если приложить к электроду MТ2 плюс, а к MТ1 — минус, то активируется (станет готова к работе) последовательность переходов снизу-вверх n-p-n-p, а при смене полярности в наше распоряжение попадет последовательность переходов сверху-вниз n-p-n-p. И управляющего электрода по прежнему достаточно всего одного.

Итак, для управления состоянием проводимости симистора, установленного в каком-нибудь приборе, на управляющий электрод G симистора подают управляющий импульс, полярность которого указывается относительно вывода MТ1, и зависит она от текущей полярности коммутируемого напряжения, действующего в цепи, то есть от напряжения, приложенного к выводам MT1 и MT2 данного симистора.

Если вывод MT2 находится под положительным напряжением относительно вывода MT1, то переход симистора в проводящее состояние возможен при любой полярности импульса управляющего напряжения, приложенного к выводу G относительно вывода MT1. Если же на выводе MT2 находится минус, а на MT1 – плюс, то к открыванию симистора приведет отрицательная полярность напряжения, приложенного к выводу G.

Чтобы «закрыть» симистор, находящийся в проводящем состоянии, необходимо обесточить коммутируемую симистором цепь (сделать ее ток меньшим, чем ток удержания, характерный для данного симистора).

Из сказанного выше очевидным образом вытекает, что для проверки симистора можно воспользоваться простой универсальной схемой, предназначенной для тестирования, которая содержит два развязанных друг от друга источника питания (например две обмотки трансформатора с выпрямителями и конденсаторами фильтров).

Такую схему каждый сможет собрать себе сам. Два переключателя (SA1 и SA2) служат для изменения полярности в коммутируемой цепи и в цепи питания управляющего электрода. Переключатели (кнопки без фиксации) SB1 и SB2 предназначены соответственно для открывания и для выключения симистора. Лампочка здесь служит индикатором исправности симистора, так как она установлена в цепи, коммутируемой симистором.

Работает схема так. Когда переключатели SA1 и SA2 пребывают в положении как изображено на рисунке, достаточно нажать на кнопку SB1, чтобы исправный симистор открылся и лампа тут же загорелась. Далее нажимают SB2 – лампа гаснет, так как симистор запирается. После этого переключателем SA1 изменяют полярность управляющего импульса.

Нажатие на SB1 приведет к загоранию лампы. Следующим шагом изменяют полярность в коммутируемой цепи, для чего нажимают на SA2. Теперь лампа должна вспыхивать только тогда, когда на управляющий электрод будет подано напряжение отрицательное, относительно минусового электрода симистора.

Есть более простая схема с батарейкой «крона» и со светодиодами. Данная схема позволяет проверять не только симисторы, но и тринисторы. Переключатель S1 позволяет изменять полярность питания, а кнопки ST1 и ST2 дают в распоряжение пользователю импульсы разной полярности.

Исправный тринистор станет проводить лишь в одном направлении, поэтому только светодиод VD4 будет индикатором. А вот симистор сможет открыться в том направлении, в котором подана полярность питания, и в зависимости от нажатия на кнопку ST1 или ST2. Нажатие на ST2 не должно привести к открыванию симистора, если на нижнем его выводе будет плюс.

Ранее ЭлектроВести писали, что в России на Калининской АЭС было отключено от сети три энергоблока из четырех. Представитель концерна «Росэнергоатом» сказал, что остановка была вызвана отключением одного из трансформаторов тока.

По материалам: electrik.info.

Что такое симистор? Описание структуры, принципа работы

Симисторы – это приборы, которые являются полупроводниковыми компонентами (по терминологии США, они называются триаки), выполняющие ключевую роль по проведению тока в оба направления.

Прежде всего, симистор – это ключ-регулятор, используемый для цепей постоянного тока, он также выполняет функцию двунаправленного транзистора. Элемент состоит из двух основных силовых электродов – это электрод, находящийся со стороны управляющего электрода и СЭ –электрод со стороны основания элемента. Свое название симистор получил в результате использования двух встречно-параллельных включаемых тиристоров с одним управляющим электродом.

Рис.№1. Условное схематичное обозначение симистора и его внешний вид с обозначением позиций: 1 – анод; 2 – силовой электрод; 3 – управляющий электрод или катодный выход; 4 управляющий выход. Управляющий электрод выводится на туже сторону, что и катод. Анод служит основанием устройства и изготовлен в виде шестигранника и крепежной шпильки, на которой нарезана резьба для установки на охлаждающем радиаторе. Катод и управляющий выход отделены от основания изоляцией.

Благодаря способности проводить электроток в обе стороны симистор может выполнять функцию трехэлектродного полупроводникового прибора.

Он может переходить из закрытого положения в состояние открытости и работать в обратную сторону при обеих полярностях напряжения, присутствующего на основных электродах.

Рис. №2. ВАХ симистора. В соответствии с устройством полупроводниковой структуры, включенный в основную цепь он переходит в состояние проводимости при поступлении на управляющий электрод напряжения положительного значения относительно СЭУ напряжения, либо U обеих полярностей.

Полупроводниковая структура симистора

Структура симистора состоит из пластины, состоящей из чередующихся слоев с электропроводностями p- и n- типа и из контактов электродов основного и управляющего действия.

.           Всего в структуре полупроводника содержится пять слоев p- и n-типа. Область между слоями называется p-n-переходом, который обладает нелинейной ВАХ с небольшим сопротивлением в обратном направлении, где минус – это n-слой, а плюс – p-слой и высокое значение сопротивления в обратном направлении. Пробой p-n-перехода происходит при напряжении равном несколько тысяч вольт.

Во время включения симистора в прямом направлении в работу вступает правая половина структуры. Левая область структуры выключена, она считается для тока, с обладанием очень высоким сопротивлением. Характеристики симистора динамического и статического плана при его действии в прямом направлении, при поступлении положительного управляющего сигнала соответствуют аналогичным характеристикам тиристора, работающего в прямом направлении.

Рис. №4. Структура симистора, включенного в обратном направлении. По этой схеме к СЭУ прилагается напряжение со знаком плюс, относительно СЭ, а p—n-переходы j₂  и j₄  подключаются в прямом, а p—n-переходы

j₁  и j₃ – в обратную сторону. Благодаря этому структура может рассматриваться, как структура тиристора, подключенная в обратном направлении, не принимающая участие в работе по пропусканию тока. В этом случае действие прибора определяется при помощи левой части структуры и представляет собой обратно ориентированную p—n—p—n структуру с добавочным пятым слоем n₀ , который граничит со слоем p₁.

Использование симистора

Симистор представляется настолько гибким и универсальным устройством, что благодаря его свойству переключения в проводящее состояние запускаемым импульсом с положительным или отрицательным знаком, который не зависит от источника  проявляющего свойства мгновенной полярности. По сути названия анод и катод для прибора не имеют большой актуальности.

1. Одно из популярных и простейших сфер использования симистора может считаться его применение в качестве твердотельного реле. Для него характерно малое значение пускового тока достаточного для нагрузки с большими токами. Функцию ключа в таком устройстве может играть геркон, или обладающее большой чувствительностью термореле и прочие контактные пары с током до 50мА, при этом величина тока нагрузки может ограничиваться исключительно показателями, на которые рассчитан симистор.

Рис.№5. Схема твердотельного реле с использованием симистора.

2. Не менее широко использование симистора в качестве регулятора интенсивности освещения и управления скоростью вращения электромотора. Схема построена на использовании запускающих элементов, которые устанавливаются RC-фазовращателем, такой элемент, как потенциометр регулирует интенсивность освещения, а резистор служит для ограничения тока нагрузки. Формирование импульсов выполняется с помощью динистора. После пробоя в динисторе, который происходит в результате разности потенциалов на конденсаторе, импульс разряда конденсатора, возникающий мгновенно включает симистор.

Рис. №6. Схема регулирования света с использованием симистора с фазовым управлением.

3. Управление мощностью в нагрузке с использованием в схеме добавочной RC-цепочки, что дает большой фазовый сдвиг, который облегчает задачу по управлению мощности.

Преимущества использования симисторов

• Увеличение разрешенной критической величины напряжения коммутации, что разрешает управления большими реактивными нагрузками без существенных сбоев в коммутации. Это позволяет уменьшить число компонентов, размеры печатной платы, снизить цену и убрать потери на рассеивание энергии демпфером.
• Повышение критической величины изменения тока коммутации, что повышает качество работы на высокой частоте для несинусоидального напряжения.
• Большая чувствительность к высокой температуре рабочего процесса.
• Высокое значение допустимого напряжения снижает стремление к самовключению из состояния отсутствия проводимости при большой температуре, что разрешает их использование для резистивных нагрузок по управлению бытовой и нагревательной техникой.
• Долговечность симистора, обусловленная рабочими температурными перепадами, отличается практически неограниченным ресурсом.
• Отсутствие искрообразования и возможность управления в момент нулевого тока в сети, что снижает электромагнитные помехи.

Основные достоинства семистора:

1. большая частота срабатывания для высокой точности управления;
2. высокий ресурс по сравнению с релейными электромеханическими устройствами;
3. возможность добиться небольших размеров приборов;
4. отсутствие шума при включении и отключении электроцепей.

 

Силовая электроника, с использованием  симисторов, разработанная отечественными производителями благодаря своим качественным показателям может составить западным фирмам высокую конкуренцию.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

принцип действия, плюсы и минусы, применение прибора

Симистором называется прибор, разработанный ещё в СССР на электрозаводе города Саранска. Он имеет 5 р-n переходов.

История его создания приходится на 1960-е годы, на то время, когда Мордовский институт заполнил патент на это изобретение.

О том, как работает симистор, знают немногие. Его функционирование напоминает работу тиристора.

Принцип действия

Пожалуй, основное отличие симистора от тиристора заключается в том, что первый прибор может пропускать ток в двух направлениях, из-за чего он нашёл своё применение в электроцепях переменного тока.

В симисторе отсутствует катод и анод. Этот факт подтверждается при изучении вольт-амперной характеристики прибора.

Также можно заметить, что он имеет симметрию с осью тока. В его схеме присутствует два силовых электрода (МТ1 и МТ2) и управляющий электрод (G). Если на второй показатель подать напряжение со знаком минус, и его показатель окажется выше заданной величины срабатывания симистора, и одновременно на силовой электрод подать напряжение, достаточное для протекания в приборе тока, превышающего ток удержания симистора, то он будет пропускать электричество.

Закрыться же прибор сможет после того, как напряжение на силовом электроде упадёт до величины, при которой ток прибора снизится до тока удержания.

Основным достоинством схем регуляторов мощности на приборе является наличие хорошей двусторонней связи, следовательно, появляется уникальная возможность её изменения непосредственно в период работы устройства.

Такие схемы часто используются для регулирования света при использовании всем известных ламп накаливания. Для их реализации применяются

• тиристор;
• динистор;
• симистор.

Для такого режима работы можно использовать 4 способа для подачи напряжения на МТ2 и G (управляющий электрод). Два первых варианта требуют подать напряжение со знаком плюс на силовой электрод (МT2) и отрицательное или положительное на управляющий электрод. Последующие два варианта требуют подать на силовой электрод (МT2) напряжение со знаком минус и положительное или отрицательное на управляющий электрод.

Важно, что 1−3 способы считаются рабочими, а четвёртый запрещённым, так как в этом режиме может произойти поломка.

Плюсы и минусы использования

У симистора в принципе работы можно выделить ряд достоинств. Главными его преимуществами являются:

• низкая стоимость;
• повышенный срок эксплуатации.

Из-за отсутствия каких-либо механических контактов прибор не искрит, что повышает безопасность его применения, кроме того, отсутствуют радиопомехи при его работе.

К минусам аппарата обычно относят его сильный перегрев при отсутствии радиаторов охлаждения. Поэтому прибор следует использовать лишь при незначительных нагрузках на него или же установить радиатор охлаждения.

Крепить аппарат к охладителю следует креплением с использование винта. Аппарат очень чуток к переходным процессам и не будет работать стабильно на больших частотах, а также имеет сильную чувствительность к различного рода шумам и помехам.

В качестве примера можно привести компьютерный блок бесперебойного питания. Суть его работы заключается в том, что ток сети преобразовывается из постоянного в переменный. При отключении этого блока симистор начинает брать накопившееся электричество из своего встроенного аккумулятора.

Огромное значение для персонального компьютера играет и блок электропитания в целом. При резком переключении напряжения может произойти самовольное включение симистора при отсутствии управляющего напряжения. Всё это может его повредить. Всему виной возникновение помехи или выбросы напряжения при работе с нагрузкой.

Чтобы не дать симистору сломаться, следует включить шунтирующую RC цепочку. Однако в определённых цепях могут возникнуть электрические помехи и шумы. Если они достигнут значения включения, то прибор включится не в то время. Чтобы этого не произошло, следует укоротить провода, которые ведут к затвору, или же использовать экранированный кабель.

Ещё одним способом для избавления от шумов является использование резистора, величина которого составляет 1кОМ.

Применение симистора

Из-за своих уникальных характеристик, простоты устройства и небольшой стоимости симистор успешно применяется как в быту, так и в промышленности, в следующих видах техники:

• печи;
• духовки;
• регуляторы освещения;
• дрели;
• перфораторы.

Практически в каждом электроприборе, имеющемся в доме, найдётся симистор.

В промышленной сфере приборы применяются при регулировке света, кроме того, с их помощью регулируются электроприборы и электродвигатели.

Симистор легко сможет заменить электромеханические реле, так как он намного более долговечен и надёжен. Аппарат очень хорошо зарекомендовал себя на рынке и, несмотря на бурно развивающуюся электронику, до сих пор пользуется большим спросом, так как нашёл широкое применение не только в домашней технике, но и в промышленности.

Симистор. Фототиристоры и фотосимисторы.

 

 

Симистор. Фототиристоры и фотосимисторы.

Симистор.

Симистор — это симметричный тиристор, который предназначен для коммутации в цепях переменного тока. Он может использоваться для создания реверсивных выпрямителей или регуляторов переменного тока. Структура симметричного тиристора приведена на рис. 1(а), а его схематическое обозначение на рис. 1(б). Полупроводниковая структура симистора содержит пять слоев полупроводников с различным типом проводимостей и имеет более сложную конфигурацию по сравнению с тиристором.

Как следует из вольт-амперной характеристики симистора, прибор включается в любом направлении при подаче на управляющий электрод УЭ положительного импульса управления. Требования к импульсу управления такие же, как и для тиристора. Основные характеристики симистора и система его обозначений такие же, как и для тиристора. Симистор можно заменить двумя встречно-параллельно включенными тиристорами с общим электродом управления. Так, например, симистор КУ208Г может коммутировать переменный ток до 10 А при напряжении до 400 В. Отпирающий ток в цепи управления не превышает 0,2 А, а время включения — не более 10 мкс.

Рис. 1.

Фототиристоры и фотосимисторы

Фототиристоры и фотосимисторы — это тиристоры и симисторы с фотоэлектронным управлением, в которых управляющий электрод заменен инфракрасным светодиодом и фотоприемником со схемой управления. Основным достоинством таких приборов является гальваническая развязка цепи управления от силовой цепи. В качестве примера рассмотрим устройство фотосимистора, выпускаемого фирмой «Сименс» под названием СИТАК. Структурная схема прибора СИТАК приведена на рис. 2(а), а его условное схематическое изображение — на рис. 2(б).

Такой прибор потребляет по входу управления светодиодом ток около 1,5 мА и коммутирует в выходной цепи переменный ток 0,3 А при напряжении до 600 В. Такие приборы находят широкое применение в качестве ключей переменного тока с изолированным управлением. Они также могут использоваться при управлении более мощными тиристорами или симисторами, обеспечивая при этом гальваническую развязку цепей управления. Малое потребление цепи управления позволяет включать СИТАК к выходу микропроцессоров и микроконтроллеров. В качестве примера на рис. 3 приведено подключение прибора СИТАК к микропроцессору для регулирования тока в нагрузке, подключенной к сети переменного напряжения 220 В при максимальной мощности до 66 Вт.  На рис. 4 приведен пример практического использования симистора и фотосимистора в блоке фиксации изображения лазерного принтера.

 

Рис. 2.

Рис. 3.

 

Рис. 4.

Симистор — это… Что такое Симистор?

Обозначение на схемах Эквивалентная схема симистора Фото современных симисторов

Симиcтop (симметричный триодный тиристор) или триак (от англ. TRIAC — triode for alternating current) — полупроводниковый прибор, являющийся разновидностью тиристоров и используемый для коммутации в цепях переменного тока. В электронике часто рассматривается как управляемый выключатель (ключ). В отличие от тиристора, имеющего катод и анод, основные (силовые) выводы симистора называть катодом или анодом некорректно, так как в силу структуры симистора они являются тем и другим одновременно. Однако по способу включения относительно управляющего электрода основные выводы симистора различаются, причём имеет место их аналогия с катодом и анодом тринистора. На приведённом рисунке верхний по схеме вывод симистора называется выводом 1 или условным катодом, нижний — выводом 2 или условным анодом, вывод справа — управляющим электродом.

Для управления нагрузкой основные электроды симистора включаются в цепь последовательно с нагрузкой. В закрытом состоянии проводимость симистора отсутствует, нагрузка выключена. При подаче на управляющий электрод отпирающего сигнала между основными электродами симистора возникает проводимость, нагрузка оказывается включённой. Характерно, что симистор в открытом состоянии проводит ток в обоих направлениях. Другой особенностью симистора, как и других тиристоров, является то, что для его удержания в открытом состоянии нет необходимости постоянно подавать сигнал на управляющий электрод (в отличие от транзисторa). Симистор остаётся открытым, пока протекающий через основные выводы ток превышает некоторую величину, называемую током удержания. Отсюда следует, что выключение нагрузки происходит вблизи моментов времени, когда напряжение на основных электродах симистора меняет полярность (обычно это совпадает по времени со сменой полярности напряжения в сети).

Симистор был изобретен в г. Саранске на заводе «Электровыпрямитель» в 1962-1963 г. начальником конструкторского бюро Василенко Валентиной Стефановной. Запатентован в СССР с приоритетом от 22 июня 1963 года, на полгода ранее, чем в США^[1].

Структура

Симистор имеет пятислойную структуру полупроводника. Упрощённо симистор можно представить в виде эквивалентной схемы (см. рис.) из двух триодных тиристоров (тринисторов), включённых встречно-параллельно. Следует, однако, заметить, что управление симистором отличается от управления двумя встречно-параллельными тринисторами.

Управление

Для отпирания симистора на его управляющий электрод подаётся напряжение относительно условного катода. Полярность управляющего напряжения, как правило, должна быть либо отрицательной, либо должна совпадать с полярностью напряжения на условном аноде. Поэтому часто используется такой метод управления симистором, при котором сигнал на управляющий электрод подаётся с условного анода через токоограничительный резистор и выключатель. Управлять симистором часто удобно, задавая определённую силу тока управляющего электрода, достаточную для отпирания. Некоторые типы симисторов могут отпираться сигналом любой полярности, хотя при этом может потребоваться больший управляющий ток.

Ограничения

При использовании симистора накладываются ограничения, в частности при индуктивной нагрузке. Ограничения касаются скорости изменения напряжения (dU/dt) между основными электродами симистора и скорости изменения рабочего тока di/dt. Превышение скорости изменения напряжения на симисторе (из-за наличия его внутренней ёмкости), а также величины этого напряжения, могут приводить к нежелательному открыванию симистора. Превышение скорости нарастания тока между основными электродами, а также величины этого тока, может привести к повреждению симистора. Существуют и другие параметры, на которые накладываются ограничения в соответствии с предельно-допустимыми режимами эксплуатации. К таким параметрам относятся ток и напряжение управляющего электрода, температура корпуса, рассеиваемая прибором мощность и пр.

Опасность превышения по скорости нарастания тока заключается в следующем. Благодаря глубокой положительной обратной связи переход симистора в открытое состояние происходит лавинообразно, но, несмотря на это, процесс отпирания может длиться до нескольких микросекунд, в течение которых к симистору оказываются приложены одновременно большие значения тока и напряжения. Поэтому, даже несмотря на то, что падение напряжения на полностью открытом симисторе невелико, мгновенная мощность во время открывания симистора может достигнуть большой величины. Это сопровождается выделением тепловой энергии, которая не успевает рассеяться и может привести к перегреву и повреждению кристалла.

Одним из способов защиты симистора от выбросов напряжения при работе с индуктивной нагрузкой является включение варистора параллельно основным выводам симистора. Для защиты симистора от превышения скорости изменения напряжения применяют так называемую снабберную цепочку (RC-цепь), подключаемую аналогично.

Примечания

Ссылки

Литература

• 1. Э.Кадино «Цветомузыкальные установки» -М.: ДМК Пресс, 2000.
• 2. Кублановский. Я. С. Тиристорные устройства. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1987. — 112 с.: ил. — (Массовая радиобиблиотека. Вып. 1104).

Симисторы (триаки) от Philips Semiconductors

Что такое симистор?

Рис. 1. Обозначение симистора

Симистор (или триак — от англ. triac) — полупроводниковый элемент, предназначенный для коммутации нагрузки в сети переменного тока. Он представляет собой «двунаправленный тиристор» и имеет три электрода: один управляющий и два основных для пропускания рабочего тока. Особенностью симистора является способность проводить ток как от анода к катоду, так и в обратном направлении.

Структура симистора представлена на рис. 2.

Рис. 2. Структура симистора

В отличие от тиристоров симистор может управляться как положительным, так и отрицательным током между затвором и T1. Это свойство позволяет симистору работать во всех четырех секторах, как показано на рис. 3. (плюс и минус обозначают полярность затвора). Для управления режимом работы симистора используется низковольтный сигнал, подаваемый на управляющий электрод симистора. При подаче напряжения на управляющий электрод симистор переходит из закрытого состояния в открытое и пропускает через себя ток.

Рис. 3. Спецификация квадрантов

Симистор открывается, если через управляющий электрод проходит отпирающий ток или если напряжение между его электродами Т1 и Т2 превышает некоторую максимальную величину (на самом деле это часто приводит к несанкционированным срабатываниям симистора, происходящим при максимуме амплитуды напряжения питания). В режиме переменного питания смена состояний симистора вызывается изменением полярности напряжения на рабочих электродах Т1 и Т2.

Симистор переходит в закрытое состояние после изменения полярности между его выводами Т1 и Т2 или если значение рабочего тока меньше тока удержания.

Все режимы работы симистора отображены на рис. 3.

Когда затвор управляется постоянным током или однополярными импульсами с нулевым значением тока нагрузки, в квадрантах (3+, 3-) предпочтителен отрицательный ток затвора по следующим причинам: во-первых, для внутреннего строения переходов симистора характерно то, что затвор наиболее отдален от области основной проводимости в квадранте 3+. Во-вторых, при более высоком значении I_GT (отпирающий ток управляющего электрода) требуется более высокий пиковый I_G. При более длинной задержке между I_G и током нагрузки требуется большая продолжительность I_G. Кроме того, низкое значение dI_T/dt (максимально допустимое изменение текущего тока после переключения) может вызывать перегорание затвора при управлении нагрузками, создающими высокий dI /dt (включение холодной лампы накаливания, емкостные нагрузки). Наконец, чем выше I_L — ток срабатывания (это относится и к квадранту 1-), тем большая продолжительность I_G необходима для малых нагрузок, что позволит току нагрузки с начала полупериода достичь значения выше I_L.

В стандартных цепях управления фазой переменного тока, таких как регуляторы яркости и регуляторы скорости вращения, полярность затвора и T2 всегда одинаковы. Это означает, что управление производится всегда в квадрантах 1+ и 3-, в которых коммутирующие параметры симистора одинаковы, а затвор наиболее чувствителен.

Эти данные получены из графика вольт-амперной характеристики симистора. Положительному напряжению T2 соответствует положительное значение тока через T2, и наоборот (см. рис. 4).

Рис. 4. ВАХ симистора

Для предотвращения ложных срабатываний симисторов, вызванных шумами и пульсациями, создаваемыми двигателями, цепи, использующие четырехквадрантные (4Q) симисторы, должны иметь дополнительные компоненты защиты. Это, как правило, демпферная RC-цепочка между силовыми электродами симистора, которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (dV/dt), а в некоторых случаях необходима индуктивность для ограничения скорости изменения тока при коммутации (dI_COM/dt). Данные компоненты увеличивают стоимость устройства и его габариты, а также они могут уменьшать надежность устройства.

Преимущества трехквадрантных симисторов (Hi—com)

Отличие 3Q-симистораа от 4Q-симистора заключается в некритичной структуре перекрытия переходов у затвора. И хотя это делает его неспособным к управлению в квадранте 3+, зато устраняет возможное самопроизвольное срабатывание и помогает избежать всех неудобств, относящихся к 4Q-симисторам. Так как большинство устройств работает в квадрантах 1+ и 3- (управление фазой), или 1- и 3-(однополярное управление с помощью интегральных схем или других электронных цепей), то потеря управления в квадранте 3+ — очень малая цена за полученные преимущества.

Hi-com-симисторы имеют ряд преимуществ перед 4-квадрантными. Основной минус применения 4Q-симистора заключается в необходимости предотвращения ложных срабатываний, вызванных шумами и пульсациями, что заставляет использовать демпферную RC-цепочку. Кроме того, к особенностям 3Q-симисторов относятся:

• увеличение допустимого значения dV_COM/dt (критическое значение изменения коммутирующего напряжения). Это позволяет управлять реактивными нагрузками (в большинстве случаев) без необходимости в демпфирующем устройстве, без сбоев в коммутации. Таким образом, можно сократить количество элементов, размер печатной платы, стоимость, а также устранить потери на рассеивание энергии демпфирующим устройством;
• увеличение допустимого значения dI_COM /dt (критическое значение изменения коммутирующего тока) значительно улучшает работу на более высоких частотах и для несинусоидальных напряжений без необходимости в ограничении dI_COM /dt при помощи индуктивности последовательно с нагрузкой;
• увеличение допустимого значения dV_D/dt. Симисторы очень чувствительны при высоких рабочих температурах. Высокое значение dV_D /dtуменьшает тенденцию к самопроизвольному включению из состояния отсутствия проводимости за счет dV/dt при высоких температурах. Это позволяет применять их при высоких температурах для управления резистивными нагрузками в кухонных или нагревательных приборах, где обычные симисторы не могут использоваться. Данные особенности исключают необходимость использования дросселя или демпфера. В связи с этим симисторы 3Q (Hi-com) с успехом могут применяться в мощных электродвигателях, предназначенных для современной бытовой техники.

Производители симисторов

Сейчас изготовлением симисторов (как 4-квадрантных, так и Hi-com) заняты ведущие производители полупроводников. Среди них можно выделить Philips Semiconductors, STMicroelectronics, ON Semiconductors, Crydom. Все производители пытаются покрыть как можно большую номенклатуру симисторов. Ниже вы можете видеть сводную таблицу (таблица 1) аналогов симисторов, номиналами от 1 до 25 А и от 400 до 800 В.

Таблица 1. Производители симисторов

 

Следует особо отметить, что Philips и Crydom уже выпускают симисторы, рассчитанные на 1000 В (BTA208X-1000C и BTA208X-1000B от Philips, несколько слов о них будет сказано ниже, и их аналоги от Crydom — CTA24-1000CW и CTA24-1000BW).

Некоторые производители также стали выпускать симисторы, рассчитанные на 40А: CTB40-400 B, CTB40-600 B и CTB40-800 B от Crydom, а также BTA40-600B, BTA40-800 B, BTA41-600 B, BTA41-600 B, BTB41-600 B и BTB41-800 B от STMicroelectronics. Недавно и Philips анонсировал предстоящий в ближайшее время выпуск 40-В симисторов.

Симисторы от Philips

Компания Philips Semiconductors является ведущим производителем Hi-com-симисторов, столь широко используемых во многих отраслях промышленности. На данный момент линейка Hi-com-симисторов представлена следующими моделями, приведенными в таблице 2.

Таблица 2

Особое внимание обратим на новые Hi-com-симисторы BTA208X-1000 C и BTA208X-1000 B.

Эти симисторы используются для управления мощными электромоторами, где имеется высокое запирающее напряжение, статическое и динамическое dV/dt. Данный симистор переключает направление полного номинального среднеквадратического тока при максимальной номинальной температуре перехода без помощи демпфера.

Особенности BTA208 B-1000 C:

• защита от ложного запуска;
• гарантированное V_drm = 1000 В.

Рассмотрим некоторые графики, демонстрирующие свойства данного симистора:

1. Полное разложение мощности как функции среднеквадратического тока в открытом состоянии (рис. 5).
2. Среднеквадратический ток в открытом состоянии как функция повышающейся основной температуры (рис. 6).

Рис. 6

Применение симисторов

В настоящий момент симисторы применяются во многих областях техники, например в бытовых и электрических приборах и инструментах, электромоторах, диммерах и т. д.

О диммерах хотелось бы поговорить немного подробнее.

В двух словах диммер — это многоканальный симисторный регулятор для управления яркостью ламп накаливания. Диммированием света называется регулировка напряжения источника света (лампы) с целью изменения ее светового потока. Диммирование света имеет широчайшее применение во многих сферах, связанных с использованием профессионального света, например в театрально-сценических постановках и концертных программах, где очень часто требуется возможность оперативного изменения освещенности отдельных участков сцены.

Диммингом пользуются даже мобильные тележурналисты, осветительная аппаратура которых работает от батарей. Для них важно, чтобы во время съемки лампы работали на полную мощность, а все остальное время находились в режиме готовности к работе.

Рассмотрим принцип работы диммера.

Напряжение, используемое в промышленности, является переменным -220 В, 50 Гц, то есть сетевое напряжение имеет вид синусоиды (рис. 7).

Рис. 7

Большинство диммеров бытового и профессионального назначения, изготовленных на базе симисторов, используют импульсно-фазовый метод управления. Открывая сими-стор с большей или меньшей задержкой по времени, возможно «вырезать» соответствующую часть синусоиды питающего напряжения (рис. 8).

Рис. 8

Таким образом, среднее напряжение на выходе устройства изменяется пропорционально изменению времени задержки открытия симистора.

Если крутить ручку управления яркости диммера в сторону увеличения, то напряжение будет изменяться так, как показано на рис. 9.

Рис. 9

Другими словами, диммеры не уменьшают амплитуду напряжения, а только изменяют форму синусоиды. Вследствие этого применение диммеров в качестве регуляторов напряжения невозможно, поскольку электронная схема управления компактной люминесцентной лампой содержит компоненты, которые могут в этом случае выйти из строя.

Симистор, выполняющий функцию силового ключа, является основным элементом диммера. Он упрощает конструкцию диммера и значительно сокращает стоимость, например, по сравнению с аналогичным диммером на тиристоре.

Заключение

Подводя итог под рассмотренными свойствами симисторов, можно кратко выделить их основные преимущества:

1. Высокая частота срабатывания позволяет добиться высокой точности управления.
2. Ресурс работы значительно выше, чем у электромеханических компонентов.
3. Позволяют значительно уменьшить размеры силового блока.
4. Низкий уровень шума при коммутации силовых цепей.

Помимо всего, симистор является элементом силовой электроники — одной из наиболее динамично развивающихся областей российской электроники. По различным оценкам, она обеспечивает до 50% всего оборота на отечественном рынке изделий электроники. Как считают многие специалисты, российские разработчики и производители могут составить в этой области реальную конкуренцию иностранным фирмам. Применяется силовая электроника везде: при производстве электроэнергии, ее передаче и потреблении. По предварительным прогнозам, объем рынка силовой электроники в мире уже сейчас составляет около $300 млрд, из них на Россию приходится около $6 млрд. А вскоре, когда будет принята программа энергосбережения, емкость рынка может значительно возрасти.

Соответственно, объемы производства и применения симисторов как элемента силовой электроники постоянно растут. Нагревательные устройства (кухонные плиты, печи и т. д.), компрессоры кондиционеров и холодильников, кухонные комбайны, миксеры, швейные машины, вентиляторы, пылесосы, стиральные машины — вот лишь часть приборов, в которых находят активное применение и продолжают внедряться симисторы. Используя их, вы получаете значительную экономию средств, времени, преимущества в простоте разработки, а следовательно, и дополнительную прибыль.

Скачать статью в формате pdf

что такое, из чего состоит и как проверить

Доброго времени суток, уважаемые читатели нашего сайта! В данной статье мы решили рассказать вам о таком важном маленьком приборчике, без которого современную электронику представить себе очень сложно. Для того, чтобы понять, что такое симистор, давайте сначала поговорим немного о полупроводниках.

Что такое полупроводник?

Полупроводники – это нечто среднее между проводниками и диэлектриками (про них у нас есть отдельная статья, рекомендуем ознакомиться). Да, они проводят электрический ток, но проводят они их не так хорошо, как проводники. Физики любят говорить, что у них есть “определенный коэффицент” проводимости. Нам же больше нравится называть их такими веществами, которые достаточно плохо проводят ток. Так вот, из полупроводников изготавливают тиристоры. Что это такое?

Перейдем к тиристорам

Тиристоры – это штуки, которые очень напоминают электронные ключи, однако у них нет закрытого состояния? Как? А вот так! У них немного другое предназначение. По сути, это 2 транзистора, которые управляют мощностью нагрузки с помощью очень слабого сигнала. Обычные тиристоры состоят из 3 деталей – катода, управляющего электрода и анода.

Тиристор

Виды тиристоров

Давайте теперь узнаем, какие тиристоры существуют в природе и какие из них будут интересны нам в первую очередь:

• динисторы (тиристоры, у которых всего 2 вывода – анод и катод)
• триодный тиристор (с 3 выводами)
• тетроидный тиристор (с 4 выводами)
• симистор или симметричный тиристор (именно его мы сегодня изучим доскосконально)

Симистор? Впервые слышу

Симистор – это один из подвидов тиристоров, который обычно состоит из множества тиристоров. По-другому его также называют симметричный симистор.

Из чего состоит этот симистор?

Симистор очень часто физики представляют в виде пятислойного полупроводника. Также бывают и изображения в виде 2 тиристоров. При этом, управление сильно отличается от того, как управляется включенные триодные тиристоры потому их и выделили в отдельную группу. Давайте теперь узнаем, как работает управление.

Управление симистором

Дело в том, что у обыкновенного тиристора есть как катод, так и анод, причем каждый из них выполняет строго определенную функцию, а вот у симистора все немного иначе. Представим, что у нас есть и катод и анод, но когда симистор подключен и работает, то катод становится анодом, а анод – катодом. Вот такое чудесное превращение. Именно поэтому мы не можем сказать, что они здесь присутствуют в явном виде и будет просто называть их выходами (электродами). Для того, чтобы точно не ошибиться, давайте будет называть выходы симистора условными катодом и анодом. Еще немного теории.

У симистора управление работает следующим образом: на входе полярность может быть либо отрицательной – это первый вариант. Второй вариант – это тот, когда она совпадает с полярностью на аноде, что встречается реже. Далее все просто – задаем нужную силу тока и ее хватает для отпирания симистора. Обратите внимание, что для тока специально сделан управляющий электрод, именно им мы и пользуемся для этой цели.

Вуаля! Главная сложность для нас здесь – это подобрать идеальный ток, вот и все!

Симистор схема

Теперь, когда мы уже знаем достаточно много о структуре симисторов и том, каким образом они обычно управляются, пришло время посмотреть, как они выглядят на схемах и что здесь есть интересного. Взгляните, например, на эту схему:

Здесь нам стоит сразу отметить, какие есть условные обозначения, чтобы дальше без проблем разбираться во всех схемах. Симисторы обычно имеют 3 электрода, один из которых – это затвор. Его обозначают через английскую букву G. Что, уже гораздо больше понимания, верно? Отлично! Теперь давайте разберемся со схемой немного другого симистора. Замечаете отличия? Да, ведь здесь симистор составлен из целых 2 тиристоров!

Ага, а почему же тогда это симистор? Почему нельзя было сюда поставить схему обычного эквивалентного тиристора? А все дело в том, что управляется такая схема несколько иначе.

Регулятор на симисторе

Теперь пришло время нам обсудить, каким образом симистор регулирует напряжение. Это на самом деле очень интересно. Смотрите. Как только симистор начинает работать, на один из его электронов сразу же подается напряжение, которое всегда является переменным. Далее на управляющий электрод дается отрицательный ток, который и будет управлять процессом. Как будет преодолен порог включения (он всегда известен заранее, в этом и удобство), симистор откроется и ток начнет проходить через него. Отметим, что симистор перестанет работать в тот момент, когда ток поменяет полярность (другими словами он закроется). Далее все идет цикл за циклом и повторяется.

Ага, вроде понятно. А что влияет на скорость открытия и закрытия симистора? Что влияет на силу на выходе? Здесь все опять же очень просто. При нарастании входного напряжения импульс на выходе также увеличивается. Соответственно, если на входе маленькое напряжение – то и на выходе импульс будет короткий. Приведем в пример обыкновенную лампочку с симистором. Чем больше подаем напряжения – тем ярче лампочка. Здорово, не так ли?

Режимы работы симистора

Симистор может работать как под воздействием отрицательного тока, так и под воздействием положительного. Всего выделяют четыре основных режима работы: все зависит от полярности и входного напряжения.

В чем главные достоинства симистора

Давайте рассмотрим симистор как реле. В такой роли у него много существенных преимуществ:

• дешево. Да, это тоже плюс. Ну а что? Когда вам нужно сразу много, то будет очень хорошо, если потратить нужно будет меньше
• служит очень долго (конечно же, по сравнению с другими приборами этого класса)
• надежность из-за отсутствия контактов

Но есть у него и минусы

Конечно, идеальных приборов пока не придумали, поэтому здесь мы тоже не в праве их скрывать:

• сильная чувствительность к высоким температурам
• работает только на низких частотах (уж слишком долго он открывается и закрывается)
• иногда бывают внезапные срабатывания из-за естественного внешнего электромагнитного воздействия

Как проверить симистор?

Поговорив о положительных и отрицательных моментах симистора, мы плавно подвели наше с вами изучение симисторов к очень важному аспекту, а именно – к проверке. Вы можете сказать? Что это еще за проверка. Наверняка это что-то бесполезное. А мы вам ответим, что проверять симисторы – это очень важно, ведь на нем по сути держится весь электроприбор, и выявив брак или неисправность хотя бы в одном симисторе из партии, у вас есть шанс спасти целые электроприборы от серьезных поломок. Но и здесь новички задают вопрос.

А на фабриках, где изготавливают эти симисторы разве их не проверяют. Вопрос этот очень интересен, но ответ тоже довольно прост. На заводах нет времени на проверку каждого отдельного симистора, поэтому от силы проверке может подвергаться один прибор из партии. Поэтому давайте теперь уже поговорим о том, как же все-таки можно проверить на исправность этот замечательный прибор.

Существует сразу несколько эффективных способов проверки симистора. Давайте подробно разберемся с каждым из них. Для начала сразу скажем, что проверять симистор внутри схемы – это совершенно неверное действие. Вам сначала обязательно нужно извлечь его из платы, а потом уже работать с ним. Почему?

Тут все очень просто. Если вы будете проверять свой симистор и при этом он будет внутри схемы, то вы можете проверить его и он будет неисправен, но на самом деле будет неисправен соседний элемент, подключенный к нему параллельно. Поэтому нужно исключить все факторы, отключив симистор от схемы, выпаяв его. Отметим, что проверять нужно будет каждый отдельный элемент, иначе вы не сможете найти причину поломки. Сначала, как правило, проверяют силовые цепи, потом уже переходят к ключам, сделанным из полупроводниковых материалов. Как же можно проверить полупроводниковые ключи:

1. проверка мультиметром (например прозвонкой или омметром). Это работает по следующему принципу: используем мультиметр в режиме измерения сопротивления Контактами присоединяем к нашему симистору, а затем смотрим полученные измерения. Дело в том, что у исправного симистора значение на омметре должно быть большим или очень большим.

   Вот так выглядит мультиметр

2. проверка батарейкой в паре с лампочкой. На первый взгляд такая идея может показаться глупой и нерациональной, но на деле же это не так. Давайте узнаем, как это работает. Тут все немного сложнее, но все по порядку. Для начала нам нужно будет подсоединить лампочку одним контактом к катоду (условному) нашего симистора. Далее второй контакт лампочки подключается к “отрицательной” стороне батарейки. Останется только присоединить “плюсовой” конец к аноду. Если лампочка горит нормально, то значит и симистор полностью рабочий.

Мощность симистора

Теперь, когда мы уже достаточно много знаем о симисторах, пришло время перейти к технической части. Как? Уже? Ага, вы уже к этому готовы. Итак, самый главный аспект, который волнует всех покупателей этого замечательного прибора – это мощность. Конечно, под этим понимается обычно целая совокупность технических характеристик симистора. О них и пойдет речь. Отметим, что мы разберем характеристики на примере довольно популярной модели – BT139-800.

Сначала давайте узнаем. Что вообще из себя представляют технические характеристики. Больше всего нас будут волновать:

• самое большое напряжение, которое только возможно
• самое большое напряжение, когда симистор открыт
• то напряжение, при котором симистор отпирается
• самый маленький ток, при котором открывается симистор
• температуры, при которых работает симистор
• время отклика (срабатывания)

Ага, вроде бы мы обо всем этом уже говорили, поэтому не так уж и сложно. Хорошо. Теперь о каждой характеристике немного подробнее.

Время отклика (срабатывания)

Скорость срабатывания симистора – это тоже очень важный параметр. Почему? Когда в цепи много таких симисторов и если каждый будет долго срабатывать, то большой аппарат будет очень долго реагировать на каждую команду или даже вообще не сможет работать.

У тока тоже есть своя скорость, а если на его задержку еще будет накладываться куча других, то прибор может стать ну очень медленным, поэтому на это тоже нужно обращать внимание. Наш симистор срабатывает в среднем за 2 микросекунды и это очень хороший результат. Формально, это то время, которое пройдет с момента, когда симистор начинает открываться и уже открыт.

Температура тоже важна

Симисторы, конечно же, работают при достаточно обычных для нас температурах. Однако при помещении его в критические условия будет лучше, если этот диапазон будет очень широким. Наш симистор работает при температуре от МИНУС 40, до ПЛЮС 125 градус по Цельсию. В обычной жизни этот диапазон оптимален, поэтому тут добавить нечего.

Самое большее возможное напряжение

В симисторе BT139-800 это 800 вольт и других моделей этот параметр может отличаться. Не стоит считать, что это напряжение, при котором симистор отлично работает. Нет, напротив – это теоретическое напряжение, от которого симистор еще не выйдет из строя. То есть при идеальных условиях для конкретной модели этот симистор еще вытянет такое напряжение в цепи, однако при превышении его шансов на дальнейшую работоспособностью почти нет. Идем дальше.

Минимальный ток управления

Начнем с того, что этот ток принято измерять в миллиамперах. Разумеется, все зависит от того, как определена полярность симистора в данное время, а также от полярности входного напряжения. Наш симистор имеет мин ток управления от 5 до 22 миллиампер. Однако при проектировании схемы, в которой будет работать симистор, правильнее всего будет ориентироваться на максимальные значения тока. Для нашего симистора это значения, которые находятся между 35 и 70 миллиамперами.

Электродвижущие силы

Работа симистора

Январь 2003

Симистор (более известный как двунаправленный триодный тиристор) представляет собой электронный переключатель и является своего рода электронным эквивалентом реле / ​​контактора. Но вместо катушки, которая находится под напряжением, симистор имеет затвор, который запускается по току, чтобы симистор проводил и включал нагрузку. В отличие от реле или контактора, симистор не имеет движущихся частей. Таким образом, здесь нет контактов, которые могут заедать и гореть, нет дребезга контактов, искрения и абсолютно никакого шума.

Подобно транзисторам симисторы представляют собой три оконечных устройства. Они даже упакованы аналогично (ТО-92, ТО-220 и т. Д.). Но в отличие от транзистора симистор — это не усилитель, а просто полупроводниковый переключатель. У него всего два состояния: проводящее и непроводящее.

Симистор может проводить в обоих направлениях. Следовательно, он может переключать переменный ток. Его кузен, кремниевый управляемый выпрямитель (SCR), похож на пол симистора, потому что он проводит только в одном направлении. На SCR две клеммы, к которым подключена нагрузка, называются катодом и анодом.Поскольку симистор ведет себя двунаправленно, вызывать клеммы катодом и анодом было бы бессмысленно. Поэтому они известны как MT1 (главный терминал 1) и MT2 (главный терминал 2). Терминал, на который подается сигнал, заставляющий МТ1 — МТ2 проводить, известен как вентиль.

Помимо номинального тока, каждый симистор имеет определенное напряжение переключения. При открытом затворе это минимальное напряжение между MT1 и MT2, при котором симистор начинает проводить ток, действуя как замкнутый переключатель.Обычно мы не подвергаем симистор размыкающему напряжению. Скорее, чтобы включить симистор, мы пропускаем небольшой ток (<100 мА) через затвор на МТ1 или от МТ1 к затвору. Следовательно, при выборе симистора мы выбираем тот, у которого номинальное напряжение отключения выше пикового (не среднеквадратичного!) Напряжения нашей линии переменного тока. Пиковое напряжение сети 240 В переменного тока составляет 340 В, поэтому подойдет имеющийся в продаже симистор с напряжением переключения 400 В. Выбор устройства с еще более высоким номинальным напряжением переключения, скажем 600 В, будет прекрасным и обеспечит больший запас, хотя такое устройство будет стоить дороже.

Наиболее важным аспектом работы симистора является запуск затвора. Есть несколько способов включения симистора. Но как только симистор проводит ток затвора, его можно удалить. Симистор будет продолжать работать до конца определенного полупериода. Если мы переключаем переменный ток, симистор естественным образом переходит в непроводящее состояние в течение половины цикла после снятия тока затвора. Если, однако, мы используем симистор для переключения постоянного тока, удаление триггера затвора приведет к выключению симистора , а не . Как и в режиме SCR, необходимы другие способы его отключения.Это означает, что когда мы снимаем триггер затвора с симистора, мы технически не выключаем симистор. Скорее, симистор фактически отключается, когда переменный ток пересекает нулевую точку. Когда ток, проходящий через симистор, падает ниже тока удержания, симистор переходит в непроводящее состояние. Чтобы симистор постоянно проводил ток, мы должны запускать затвор каждые полупериод. Или мы можем подать на ворота непрерывный сигнал постоянного тока. В любом случае симистор будет продолжать работать постоянно.

При срабатывании симистора необходимо учитывать, в каких квадрантах симистор будет работать (см. Диаграмму ниже). Если симисторы для вас впервые, диаграмма может показаться сложной. К этим квадрантам нужно немного привыкнуть. Просто помните, что они связаны с тригонометрическими квадрантами математики, но не являются ими. Вместо этого квадранты относятся к четырем комбинациям поляритов, тока затвора и MT2 по отношению к MT1. Ось x обозначает полярность затвора, а ось y обозначает полярность MT2.Все полярности относятся к MT1. Поскольку полярности затвора и MT2 не зависят друг от друга и могут быть положительными или отрицательными по отношению к MT1, у нас есть четыре возможных комбинации. Обозначим квадрантом 1 ситуацию, когда и вентиль, и MT2 положительны. Когда вентиль отрицательный, а MT2 положительный, мы называем эту операцию квадранта 2. Когда и вентиль, и MT2 отрицательны по отношению к MT1, это называется операцией квадранта 3. И, наконец, когда затвор положительный, когда MT2 отрицательный, мы работаем с симистором в режиме четвертого квадранта.

Важно помнить, что симистор не обязательно должен работать во всех четырех квадрантах. Также симистор не проходит через все четыре квадранта за каждый цикл переменного тока. Фактически для данной схемы симистор обычно работает только в двух квадрантах. А работа в 2-х квадрантах — это абсолютный минимум, поскольку мы работаем с переменным током, и поэтому MT2 будет положительным в течение одного полупериода, а затем отрицательным по отношению к MT1 в следующем полупериоде. Например, когда симистор запускается непрерывным сигналом постоянного тока, симистор будет работать либо в квадрантах 1 и 4, либо в квадрантах 2 и 3.Это связано с тем, что ток затвора всегда будет либо положительным по отношению к MT1 (Q 1 и 4), либо всегда отрицательным (Q 2 и 3).

С симисторными оптопарами в качестве пускового устройства симистор запускается чередующимися положительными и отрицательными токами (см. Схему оптопары в разделе Твердотельные реле). Это называется «синфазным запуском», поскольку полярность затвора относительно MT1 всегда соответствует полярности MT2 относительно MT1. Следовательно, симистор работает в квадрантах 1 и 3.

При непрерывном запуске по постоянному току напряжение затвора по отношению к MT1 всегда будет положительным или всегда отрицательным.Если положительный, симистор будет работать в квадрантах 1 и 4. Если напряжение затвора на MT1 всегда отрицательное, то симистор будет работать в квадрантах 2 и 3. Другими словами, когда затвор получает ток (ток запуска всегда течет от затвора к MT1), то симистор работает в квадрантах 1 и 4. Когда на затворе падает ток (ток течет через более положительный MT1 к затвору), тогда симистор работает в квадрантах 2 и 3.

Мы можем разработать схему для запуска симистора с положительным или отрицательным постоянным током затвора.На схемах ниже показано, как транзисторы NPN и PNP могут запускать симистор. Когда переключатель замкнут, транзистор включается и пропускает ток, чтобы запустить симистор. Поскольку затвор в любой конфигурации всегда положительный по отношению к MT1, симистор в обеих цепях будет работать в квадрантах 1 и 4.

Поскольку симисторы требуют значительно большего тока затвора для работы в квадранте 4, лучше всего использовать симистор только в квадрантах 1, 2 и 3.Этого можно легко добиться, сделав положительную сторону источника постоянного тока общей ветвью для источников постоянного и переменного тока и привязав к нему MT1. Чистый эффект состоит в том, что затвор симистора будет потреблять ток, чтобы запустить симистор, а не получать его — в обратном порядке по сравнению с предыдущими схемами. Это означает, что симистор будет работать в квадрантах 2 и 3. Приведенные ниже схемы иллюстрируют, как этого можно достичь с помощью транзисторов.

Конечно, в реальной схеме указанные выше ручные переключатели были бы заменены электронными, например, логическими вентилями.

Артикул:

• Диаграмма квадрантов приведена в техническом паспорте симистора Teccor Electronics, Inc.
• Motorola Thyristor Data , 2-е издание, 1988 г., Motorola Inc.

Зачем нужен симистор?, Апрель 1974 г. Популярная электроника

Апрель 1974 г. Популярная электроника Оглавление Воск, ностальгирующий по истории ранней электроники.См. Статьи с Популярная электроника, опубликовано с октября 1954 года по апрель 1985 года. Настоящим подтверждаются все авторские права.

Симисторы не являются компонентом, часто используемым в разработке схем ВЧ и СВЧ, но хорошо знакомы с его работой может сделать вас популярным на вечеринках ботаников. Симистор в основном эквивалентен двум тиристорам (кремниевый контроллер выпрямитель, он же тиристор), соединенный спина к спине, что позволяет ему проводить как положительный, так и отрицательный полупериоды подключения переменного тока.Оба устройства чаще всего используются в коммутационных приложениях. В уникальной особенностью SCR и симистора является то, что как только напряжение затвора становится достаточно высоким, чтобы начать проводимость между анодом и катодом, его можно удалить, и проводимость будет продолжаться до тех пор, пока анод-катод напряжение снимается (т. е. снимается удерживающий ток).

Зачем нужен симистор?

Прожектор цепей

Лесли Соломон, технический редактор

Использование симистора в различных системах управления мощностью не может быть особенно новаторским; но, глядя на схему, можно задаться вопросом, почему симистор был используется вместо какого-либо другого компонента или компонентов.Многие любители на самом деле не так хорошо знакомы с симистор.

Поскольку симистор можно рассматривать как кремниевый управляемый выпрямитель второго поколения, необходимо чтобы понять, как работает последний, прежде чем подробно останавливаться на первом. SCR — это четырехуровневый Полупроводниковый прибор pnpn с тремя электродами — катодом, анодом и затвором. С уклоном вперед (положительный напряжение на аноде, катод подключен к общему проводу), тиристор должен вести себя как обычный диод.В этом случае ток будет течь через переход и через любую нагрузку последовательно.

Однако конструкция SCR такова, что ток не может течь через переход, если только и анод, и затвор одновременно положительны по отношению к катоду. Как только это произойдет, SCR полностью проводит, после чего сигнал на затворе больше не действует. Таким образом, если чистый DC (выпрямленный и фильтрованный) используется в качестве источника питания, SCR не выключится, пока анод приложено напряжение.

Но в большинстве схем тиристоров на тиристоры подается либо необработанный переменный ток, либо выпрямленный, но не отфильтрованный. Этот означает, что только положительный полупериод имеет какое-либо влияние на SCR, так как отрицательный полупериод обратный смещает SCR и не может использоваться (см. рисунок A). Количество мощности, контролируемой SCR, зависит от как долго положительное напряжение может оставаться на аноде, таким образом подавая ток на нагрузку. SCR отключается автоматически, когда его анодное напряжение падает до нуля.

Если тиристор включается в конце положительного полупериода (рисунок B), только небольшая величина тока доступен для загрузки; но когда стробирующий сигнал используется для более раннего включения SCR в положительном полупериод, ток через нагрузку увеличивается. Имейте в виду, что SCR отключается при каждом нуле. пересечение и должен запускаться повторно в каждом положительном полупериоде. Изменение срабатывания триггера обычно работа сети с фазовым сдвигом, которая управляет воротами (схема, довольно часто встречающаяся в диммерах домашнего освещения, контроллеры электроинструментов и т. д.).

Очевидно, что независимо от того, как рано в каждом положительном полупериоде срабатывает SCR, он может нужно передавать половину доступной мощности в каждом цикле, что вряд ли выгодно. Чтобы исправить В ситуации, мостовые выпрямители иногда используются для двухполупериодного выпрямления. (Отрицательный полупериод «складывается», чтобы стать положительным полупериодом.) Такой подход позволяет использовать больше доступного мощность; но выпрямители тоже стоят денег.

Теперь вернемся к симистору, который по сути представляет собой пару тиристоров, подключенных, как показано на рисунке C, с только одни общие ворота для двух перекрестков.Но эти два перекрестка, так сказать, спина к спине, так что что две другие клеммы нельзя маркировать анодом и катодом. Вместо этого они называются просто Main Терминал 1 и Главный терминал 2 (MT1 и MT2).

В отличие от SCR, симистор может проводить на обеих половинах цикла — с положительным полюсом MT1 на одной половине. цикл и положительный результат MT2 на другом полупериоде. Таким образом, симистор может выдавать больше мощности, чем одиночный SCR, без специальной схемы питания.

Опубликовано: 18 апреля, 2017

TRIAC

TRIAC

TRIAC представляет собой трехконтактное устройство, аналогичное по конструкции и работе SCR.TRIAC контролирует и проводит ток в течение как колебаний переменного тока. цикл, а не только один. Схематические символы для SCR и TRIAC сравниваются. на рисунке 3-23. И SCR, и TRIAC имеют вывод ворот. Однако в TRIAC вывод на той же стороне, что и ворота, — это «главный вывод 1», а вывод напротив ворота — это «главный терминал 2». Этот метод маркировки свинца необходим, потому что TRIAC — это, по сути, два SCR, расположенные вплотную друг к другу, с общим затвором и общими клеммами.Каждый вывод, по сути, является анодом одного SCR и катодом другого, и либо терминал может принимать ввод. Фактически, функции TRIAC могут быть дублированы подключение двух фактических тиристоров, как показано на рисунке 3-24. В результате получилось трехполюсное устройство. идентичен TRIAC. Общие соединения анод-катод образуют основные выводы 1 и 2, а общие ворота образуют терминал 3.

Рисунок 3-23. — Сравнение символов SCR и TRIAC.

Рисунок 3-24. — Эквивалентная схема спина к спине SCR.

Разницу в управлении током между SCR и TRIAC можно увидеть по сравнивая их работу в базовой схеме, показанной на рисунке 3-25.

В схеме, показанной на виде A, тиристор включен в знакомую полуволну. расположение. Ток будет протекать через нагрузочный резистор (R _L ) на один чередование каждого входного цикла.Диод CR1 необходим для обеспечения положительного срабатывания триггера. Напряжение.

Рисунок 3-25A. — Сравнение схем SCR и TRIAC.

В схеме, показанной на виде B, с TRIAC, вставленным вместо SCR, ток течет через нагрузочный резистор во время обоих чередований входного цикла. Поскольку любое чередование вызовет срабатывание ворот TRIAC, CR1 не требуется в схема.Ток, протекающий через нагрузку, изменит направление на половину каждого входа. цикл. Чтобы прояснить эту разницу, сравните формы сигналов, видимых на входе, затворе, и выходные точки двух устройств показаны на рисунке 3-26.

Рисунок 3-25B. — Сравнение схем SCR и TRIAC.

Рисунок 3-26. — Сравнение сигналов SCR и TRIAC.

В.17 На какое устройство похож по работе TRIAC?
Q.18 При использовании для управления переменным током, во время которого чередование цикла переменного тока выполняет ТРИАК управляет текущим потоком?

TRIACS

TRIAC, от триода для переменного тока, является общим товарным знаком для электронного компонента с тремя выводами, который проводит ток в любом направлении при срабатывании триггера. Его формальное название — двунаправленный триодный тиристор или двухсторонний триодный тиристор.Тиристор аналогичен реле в том смысле, что небольшое напряжение и ток могут контролировать гораздо большее напряжение и ток. На рисунке справа показан символ схемы для TRIAC, где A1 — анод 1, A2 — анод 2, а G — затвор. Анод 1 и анод 2 обычно называют главным выводом 1 (MT1) и главным выводом 2 (MT2) соответственно.

Условное обозначение TRIAC

TRIAC представляют собой подмножество тиристоров и относятся к кремниевым управляемым выпрямителям (SCR).TRIAC отличаются от SCR тем, что они позволяют току течь в обоих направлениях, тогда как SCR может проводить ток только в одном направлении. Большинство TRIAC можно запустить, подав на затвор либо положительное, либо отрицательное напряжение (для SCR требуется положительное напряжение). После срабатывания тиристоры и тиристоры продолжают проводить, даже если ток затвора прекращается, пока основной ток не упадет ниже определенного уровня, называемого током удержания.

Тиристоры отключения затвора (GTO) похожи на тиристоры, но обеспечивают больший контроль за счет отключения, когда сигнал затвора прекращается.

Двунаправленность симисторов

делает их удобными переключателями переменного тока. Кроме того, применение триггера при контролируемом фазовом угле переменного тока в главной цепи позволяет управлять средним током, протекающим в нагрузке (фазовое управление). Обычно это используется для управления скоростью асинхронных двигателей, диммирования ламп и управления электронагревателями.

Рисунок 1: Режимы срабатывания. Квадранты, 1 (вверху справа), 2 (вверху слева), 3 (внизу слева), 4 (внизу справа)

Рисунок 2: Конструкция полупроводника TRIAC

Эксплуатация

Чтобы понять, как работают TRIAC, рассмотрим запуск в каждом из четырех квадрантов.Четыре квадранта показаны на рисунке 1 и зависят от напряжения затвора и MT2 по отношению к MT1. Главный терминал 1 (MT1) и главный терминал (MT2) также называются анодом 1 (A1) и анодом 2 (A2) соответственно.

Относительная чувствительность зависит от физической структуры конкретного симистора, но, как правило, квадрант I является наиболее чувствительным (требуется наименьший ток затвора), а квадрант 4 наименее чувствителен (требуется наибольший ток затвора).

В квадрантах 1 и 2 MT2 положительный, и ток течет от MT2 к MT1 через уровни P, N, P и N.Область N, прикрепленная к MT2, не участвует существенно. В квадрантах 3 и 4 значение MT2 отрицательное, и ток течет от MT1 к MT2, а также через слои P, N, P и N. Область N, подключенная к MT2, активна, но область N, подключенная к MT1, участвует только в начальном запуске, а не в потоке объемного тока.

В большинстве приложений ток затвора исходит от MT2, поэтому квадранты 1 и 3 являются единственными рабочими режимами (как затвор, так и MT2, положительный или отрицательный по отношению к MT1). Другие приложения с запуском по одной полярности от ИС или цифровой схемы управления работают в квадрантах 2 и 3, чем MT1 обычно подключается к положительному напряжению (например.грамм. + 5В), а ворота опускаются до 0В (земля).

Квадрант 1

Рисунок 3: Работа в квадранте 1

Рисунок 4: Эквивалентная электрическая схема для TRIAC, работающего в квадранте 1

Работа в квадранте 1 происходит, когда вентиль и MT2 положительны по отношению к MT1.

Механизм показан на рисунке 3. Ток затвора включает эквивалентный транзистор NPN, который, в свою очередь, потребляет ток от базы эквивалентного транзистора PNP, включая его.Часть тока затвора (пунктирная линия) теряется через омический путь через p-кремний, протекая непосредственно в MT1, не проходя через базу транзистора NPN. В этом случае инжекция дырок в p-кремний заставляет уложенные n, p и n слои под MT1 вести себя как NPN-транзистор, который включается из-за наличия тока в его базе. Это, в свою очередь, заставляет слои p, n и p на MT2 вести себя как PNP-транзистор, который включается, потому что его база n-типа становится смещенной в прямом направлении относительно его эмиттера (MT2).Таким образом, схема запуска такая же, как у SCR. Эквивалентная схема изображена на рисунке 4.

Однако структура отличается от SCR. В частности, у TRIAC всегда есть небольшой ток, протекающий непосредственно от затвора к MT1 через p-кремний, не проходя через p-n переход между базой и эмиттером эквивалентного NPN-транзистора. Этот ток обозначен на Рисунке 3 пунктирной красной линией и является причиной того, почему TRIAC требует больше тока затвора для включения, чем SCR сравнимого номинала.

Как правило, этот квадрант является наиболее чувствительным из четырех. Это связано с тем, что это единственный квадрант, в котором ток затвора вводится непосредственно в базу одного из транзисторов основного устройства.

Квадрант 2

Рисунок 5: Работа в квадранте 2

Работа в квадранте 2 происходит, когда вентиль отрицательный, а MT2 положительный по отношению к MT1.

На рисунке 5 показан процесс запуска.Включение устройства трехкратное и начинается, когда ток от МТ1 течет в затвор через p-n переход под затвором. Это включает структуру, состоящую из транзистора NPN и транзистора PNP, затвор которого является катодом (включение этой структуры обозначено цифрой «1» на рисунке). По мере увеличения тока в затворе потенциал левой стороны p-кремния под затвором повышается в сторону MT1, поскольку разность потенциалов между затвором и MT2 имеет тенденцию к уменьшению: это устанавливает ток между левой и правой стороной. сторона p-кремния (обозначена цифрой 2 на рисунке), которая, в свою очередь, включает NPN-транзистор под выводом MT1 и, как следствие, также pnp-транзистор между MT2 и правой стороной верхнего p-кремния.Таким образом, в конечном итоге структура, через которую проходит большая часть тока, аналогична работе в квадранте I («3» на рисунке 5).

Квадрант 3

Рисунок 6: Работа в квадранте 3

Работа в квадранте 3 происходит, когда вентиль и MT2 отрицательны по отношению к MT1.

Весь процесс показан на Рисунке 6. Здесь также есть несколько этапов. На первом этапе pn-переход между выводом MT1 и затвором становится смещенным в прямом направлении (этап 1).Поскольку прямое смещение подразумевает инжекцию неосновных носителей в два слоя, соединяющих переход, электроны инжектируются в p-слой под затвором. Некоторые из этих электронов не рекомбинируют и уходят в нижележащую n-область (шаг 2). Это, в свою очередь, снижает потенциал n-области, действующей как база pnp-транзистора, который включается (включение транзистора без прямого понижения потенциала базы называется дистанционным управлением затвором). Нижний p-слой работает как коллектор этого PNP-транзистора и имеет повышенное напряжение: на самом деле этот p-слой также действует как база NPN-транзистора, состоящего из трех последних слоев над выводом MT2, который в очередь, активируется.Таким образом, красная стрелка, помеченная цифрой «3» на рисунке 6, показывает конечный путь прохождения тока.

Квадрант 4

Рисунок 7: Работа в квадранте 4

Работа в квадранте 4 происходит, когда вентиль положительный, а MT2 отрицательный по отношению к MT1.

Запуск в этом квадранте аналогичен запуску в квадранте III. В этом процессе используется дистанционное управление воротами, что показано на рисунке 7.Когда ток течет из p-слоя под затвором в n-слой под MT1, неосновные носители в виде свободных электронов инжектируются в p-область, и некоторые из них собираются нижележащим np-переходом и переходят в соседний n-область без рекомбинации. Как и в случае запуска в квадранте III, это снижает потенциал n-слоя и включает PNP-транзистор, образованный n-слоем и двумя соседними p-слоями. Нижний p-слой работает как коллектор этого PNP-транзистора и имеет повышенное напряжение: на самом деле этот p-слой также действует как база NPN-транзистора, состоящего из трех последних слоев над выводом MT2, который в очередь, активируется.Таким образом, красная стрелка, помеченная цифрой «3» на рисунке 6, показывает конечный путь прохождения тока.

Как правило, этот квадрант наименее чувствителен из четырех. Кроме того, некоторые модели TRIAC (логический уровень и демпферные типы) не могут срабатывать в этом квадранте, а только в трех других.

Выпуски

Есть некоторые недостатки, которые следует знать при использовании TRIAC в схеме. В этом разделе кратко излагаются некоторые из них.

Пороговый ток затвора, ток фиксации и ток удержания

TRIAC начинает проводить, когда ток, протекающий в его затвор или из него, достаточен для включения соответствующих переходов в квадранте работы. Минимальный ток, способный сделать это, называется пороговым током затвора и обычно обозначается IGT. В типичном TRIAC пороговый ток затвора обычно составляет несколько миллиампер, но следует также учитывать, что:

• IGT зависит от температуры: чем выше температура, тем выше обратные токи в заблокированных соединениях.Это подразумевает наличие большего количества свободных носителей в области затвора, что снижает необходимый ток затвора.
• IGT зависит от квадранта работы, потому что другой квадрант подразумевает другой способ запуска. Как правило, первый квадрант является наиболее чувствительным (т.е. требует наименьшего тока для включения), тогда как четвертый квадрант наименее чувствителен.
• При включении из выключенного состояния IGT зависит от напряжения, приложенного к двум основным клеммам MT1 и MT2.Более высокое напряжение между MT1 и MT2 вызывает большие обратные токи в заблокированных переходах, требуя меньшего тока затвора, как при работе при высоких температурах. Обычно в технических данных IGT указывается для определенного напряжения между MT1 и MT2.

Когда ток затвора прекращается, если ток между двумя основными выводами больше, чем то, что называется током фиксации, устройство продолжает проводить ток, иначе устройство может выключиться. Ток фиксации — это минимум, который может восполнить недостающий ток затвора, чтобы удерживать внутреннюю структуру устройства в фиксации.Значение этого параметра варьируется в зависимости от:

• импульс тока затвора (амплитуда, форма и ширина)
• температура
• схема управления (резисторы или конденсаторы между затвором и MT1 увеличивают ток фиксации, потому что они отбирают некоторый ток от затвора, прежде чем он сможет помочь полному включению устройства)
• Квадрант работы

В частности, если ширина импульса тока затвора достаточно велика (обычно несколько десятков микросекунд), TRIAC завершает процесс запуска, когда сигнал затвора прекращается и ток фиксации достигает минимального уровня, называемого током удержания.Ток удержания — это минимально необходимый ток, протекающий между двумя основными клеммами, который сохраняет устройство включенным после того, как оно достигнет коммутации в каждой части его внутренней структуры.

В технических данных ток фиксации обозначен как IL, а ток удержания — как IH. Обычно они составляют несколько миллиампер.

Демпферные цепи

При использовании для управления реактивными (индуктивными или емкостными) нагрузками необходимо следить за тем, чтобы TRIAC правильно отключался в конце каждого полупериода переменного тока в главной цепи.TRIAC могут быть чувствительны к быстрым изменениям напряжения (dv / dt) между MT1 и MT2, поэтому фазовый сдвиг между током и напряжением, вызванный реактивными нагрузками, может привести к скачку напряжения, который может привести к ошибочному включению тиристора. Электродвигатель обычно представляет собой индуктивную нагрузку, а автономные источники питания, используемые в большинстве телевизоров и компьютеров, являются емкостными.

Нежелательных включений можно избежать, используя демпфирующую цепь (обычно типа резистор / конденсатор или резистор / конденсатор / катушка индуктивности) между MT1 и MT2.Цепи демпфера также используются для предотвращения преждевременного срабатывания, вызванного, например, скачками напряжения в сети.

Поскольку включения вызваны внутренними емкостными токами, протекающими в затвор как следствие высокого dv / dt (т. Е. Быстрого изменения напряжения), резистор затвора или конденсатор (или оба параллельно) могут быть подключены между затвором и MT1 для обеспечения низкоомного пути к MT1 и дальнейшего предотвращения ложного срабатывания. Однако это увеличивает требуемый ток запуска или увеличивает задержку из-за зарядки конденсатора.С другой стороны, резистор между затвором и MT1 помогает отводить токи утечки из устройства, тем самым улучшая характеристики TRIAC при высокой температуре, где максимально допустимое значение dv / dt ниже. Для этой цели обычно подходят резисторы менее 1 кОм и конденсаторы 100 нФ, хотя точная настройка должна выполняться на конкретной модели устройства.

Для более мощных и требовательных нагрузок можно использовать два тиристора, включенных в обратную параллель, вместо одного тиристора. Поскольку к каждому тиристору будет приложен полный полупериод напряжения обратной полярности, отключение тиристоров гарантировано, независимо от характера нагрузки.Однако из-за отдельных вентилей надлежащий запуск SCR более сложен, чем запуск TRIAC.

Симисторы

могут также не включиться надежно с реактивной нагрузкой, если текущий фазовый сдвиг приводит к тому, что ток в основной цепи становится ниже тока удержания во время триггера. Чтобы решить эту проблему, можно использовать постоянный ток или последовательность импульсов, чтобы многократно запускать TRIAC, пока он не включится.

Приложение

Типичное использование в качестве диммера

Маломощные TRIAC используются во многих приложениях, таких как диммеры, регуляторы скорости для электрических вентиляторов и других электродвигателей, а также в современных компьютеризированных схемах управления многих бытовых малых и крупных бытовых приборов.

При срабатывании симисторов сетевого напряжения микроконтроллерами часто используются оптоизоляторы; например, оптотриаки могут использоваться для управления током затвора. В качестве альтернативы, если безопасность позволяет и электрическая изоляция контроллера не требуется, одна из шин питания микроконтроллера может быть подключена к одному из источников питания. В этих ситуациях нормально подключить нейтральный вывод к положительной шине источника питания микроконтроллера вместе с A1 симистора, а A2 подключен к токоведущему.Затвор TRIAC может быть подключен к микроконтроллеру через резистор, а иногда и транзистор, так что снижение напряжения до логического нуля микроконтроллера протекает через затвор TRIAC, достаточный для его запуска. Это гарантирует, что TRIAC запускается в квадрантах II и III, и избегает квадранта IV, где TRIAC обычно нечувствительны.

Источник: en.wikipedia.org

Симистор

против реле

Симистор против реле Твитнуть

---

Симистор vs.Реле Когда выбирать симистор вместо реле?

Моника Мусиелак Менеджер по продукту, Global Control 5

Симисторы полупроводниковые устройства, предназначенные для управления уровнем распределения Переменный ток, потому что в твердотельном корпусе он работает бесшумно. Тогда как реле являются электромеханическими устройствами и могут работать как с переменным, так и с постоянным током. текущие, но когда они работают, вы можете услышать щелчок.”Из-за тех особенности, мы используем симисторы или реле для разных целей.

Реле работают просто — при подаче питания на катушку контакты входят в зацепление. Контакты размыкаются, когда вы обесточиваете катушку. Вам понадобится простой транзистор для управления им. Одна вещь, которая может произойти, — это индукция. отдача; если переключатель в цепи изначально замкнут, а затем немедленно открывается, произойдет мгновенное падение тока. К Чтобы предотвратить эту ситуацию, вам нужно будет добавить пренебрежение.

Другой дело в том, что контакты реле не непобедимы; если вы откроете контакт под нагрузкой его можно сломать, и он больше не откроется. На с другой стороны, если используется реле, рассчитанное на мощность, и вы пытаетесь переключить небольшие сигналы, контакты со временем могут испачкаться, и хорошее соединение контактов.

Один из самых больших особенностей симисторов молчание, благодаря их твердое состояние. Симисторы могут использоваться как ШИМ (широтно-импульсная модуляция) для приводы регулирующих клапанов в радиаторном отоплении.Потому что там нет индуктивной связи, симисторы могут использоваться в опасных средах, особенно во взрывоопасных средах, где искровое реле контакты абсолютно отсутствуют.

Симисторы Выходы имеют гораздо больший срок службы, чем реле. Потому что они построены полупроводников, они могут длиться миллионы циклов. Чтобы вставить это в перспективе, давайте представим, что вам нужно управлять приводом PWM, чтобы контроль нагрева; он будет работать с частотой 1 Гц (один раз в второй).Реле обычно может длиться 100000 циклов, что дает около 1 дня и 4 часов работы и постоянный щелчок. Симистор может last / работают миллионы циклов, и это тихо.

Итак: когда вам нужен тихий и часто работающий вывод, вы должны выбрать симистор. Лучше всего использовать в гостиничных номерах или любом другом месте, где вам нужно бесшумно управлять светом или обогревом и т. д. В остальных случаях нужно рассчитайте, что лучше всего подходит для вашего приложения.

Global Control 5 предлагает два модуля ввода / вывода iSMA с симисторными выходами: iSMA-B-4TO-H и iSMA-B-4TO-H-IP.

Если вам нужна дополнительная информация о iSMA I / O модули обращайтесь: [email protected]
или посетите наш веб-сайт: https://gc5.pl/en/produkt/mini-4to-h/#product-header

---

О компании Автор:

Моника Мусиелак — менеджер по продукции, отвечающий за модули ввода / вывода iSMA и HMI. панели в Global Control 5. Она сделала свои первые шаги в электронике. world, работая менеджером по маркетингу продукции с дисплеями.Теперь она расширяет свои знания в мире BMS.

нижний колонтитул

---

[Щелкните баннер, чтобы узнать больше]

[Домашняя страница] [The Automator] [О нас] [Подписаться ] [Контакты Нас]

Анализатор симистора

— Inspired LED Анализатор симистора

— Inspired LED

Временно закрыт для посещения! Inspired LED в настоящее время принимает и отправляет онлайн-заказы (предпочтительно) или заказы по телефону (с 8:00 до 12:00, пн-пт) с минимальным количеством персонала.Техническая поддержка, обслуживание клиентов и дизайнеры будут работать из дома с 8:00 до 16:00 (пн-пт). Доступны заранее подготовленные пикапы, но наш выставочный зал будет закрыт для публики до дальнейшего уведомления. Доставка заказов может занять до 1-2 рабочих дней.

40,00 долл. США

Анализатор TRIAC позволяет управлять низковольтными светодиодными системами с помощью почти любого стандартного настенного диммера TRIAC с подключаемыми блоками питания 12 В и 24 В постоянного тока.По сути, этот крошечный блок позволяет регулировать яркость с помощью настенного переключателя без использования проводного трансформатора.

TRIAC совместим с магнитным диммером lutron от Inspired LED.

---

Технические характеристики:

• Размеры: 2,45 ″ x 1,4 ″ x 0,935 ″
• Макс нагрузка: 8 ампер
• Inspired LED запатентованный продукт: Патент № 9288851
• Обратите внимание, что анализатор TRIAC несовместим с большинством электронных настенных диммеров и должен использоваться с аналоговым диммером.

---

Дополнительная информация

Масса	0,05625 фунтов
Размеры	2,45 × 1,4 × 0,935 дюйма
Цвет продукта	Черный

Зачем покупать светодиодную продукцию Inspired?

1. Американский производитель светодиодов в бизнесе уже 10 лет, и мы поддерживаем нашу продукцию.
2. Нужна помощь? Позвоните нам по телефону 480-941-4286, и мы ответим на любые ваши вопросы.
3. Единый строительный кодекс требует, чтобы все низковольтные осветительные приборы имели «Список безопасности». Все наши светодиоды внесены в список CSA.
4. Мы проектируем нашу продукцию так, чтобы она была долговечной, и мы никогда не перегружаем наши светодиоды, как наши конкуренты.

Авторские права © 2018 Inspired LED. Все права защищены. Построен из компанией Fyresite.

XSSM 544px — 768pxMD 768px — 992pxLG 992px — 1200pxXL 1200px

Что такое ТРИАК? Определение, конструкция, работа и применение TRIAC

Определение : TRIAC — это в основном трехконтактный переключатель переменного тока , который показывает проводимость в обоих направлениях .Они запускаются в проводимость с помощью низкоэнергетического стробирующего сигнала. TRIAC — это сокращение TRI ode для A lternating C urrent. Это двунаправленное устройство , которое принадлежит к семейству тиристоров и, по сути, представляет собой диаконтакт с выводом затвора, который используется для управления условиями включения устройства.

Более конкретно мы можем сказать в TRIAC, Tri обозначает 3 клеммы устройства, а ac обозначает устройство, которое используется для управления переменным током .Симистор мощностью 16 кВт легко доступен. Для управления приложениями они широко используются в области силовой электроники.

Давайте посмотрим на схематический символ TRIAC:

Строительство TRIAC

На схеме ниже показана базовая структура симистора:

Как мы уже обсуждали, это 3-х контактный и 4-х слойный , он состоит из 2-х тиристоров в обратном параллельном соединении, имеющих терминал затвора.Он имеет 6 легированных областей, а омический контакт создается затвором как с N-, так и с P-областями. Благодаря этому любая полярность запускающего импульса может запустить проводимость в устройстве.

Давайте посмотрим на электрический эквивалент базовой структуры симистора.

Поскольку это двунаправленное устройство, анод и катод не имеют никакого значения. Таким образом, клеммы представлены как MT ₁ и MT ₂ вместе с клеммой затвора G .

Работа TRIAC

Симистор — это устройство, которое проводит ток независимо от полярности напряжения на клеммах. В результате существует 4 различных возможности операций.

Давайте теперь обсудим случаи отдельно:

1. Когда затвор и MT ₂ имеют положительный потенциал по отношению к MT ₁ :

При приложении положительного потенциала на MT ₂ относительно MT ₁ , два соединения P ₁ -N ₁ и P ₂ -N ₂ смещаются вперед.Следовательно, ток протекает через P ₁ -N ₁ -P ₂ -N ₂ . Таким образом, симистор в таком состоянии считается смещенным положительно.

2. Когда MT ₂ имеет положительный потенциал, а затвор имеет отрицательный потенциал по отношению к MT ₁ :

Как и в предыдущем случае, здесь также ток протекает через P ₁ -N ₁ -P ₂ -N ₂ . Но здесь разветвление P ₂ -N ₃ смещается вперед, и симистор работает за счет впрыска носителей в P ₂ .

3. Когда затвор и MT ₂ имеют отрицательный потенциал по отношению к MT ₁ :

В таком состоянии теперь ток протекает через P ₂ -N ₁ -P ₁ -N ₄ . Разветвление P ₂ -N ₁ и P ₁ -N ₄ смещено в прямом направлении, и в то же время N ₁ -P ₂ заблокировано, поэтому считается, что оно имеет отрицательное смещение. Приложенный отрицательный потенциал затвора смещает в прямом направлении переход P ₂ -N ₃ , таким образом, инициирует проводимость в устройстве.

4. Когда MT ₂ имеет отрицательный потенциал, но затвор находится под положительным потенциалом по отношению к MT ₁ :

Здесь, как и в предыдущем случае, ток протекает через P ₂ -N ₁ -P ₁ -N ₄ . Разветвление P ₂ -N ₁ и P ₁ -N ₄ смещено в прямом направлении, что приводит к впрыску носителя, что приводит к включению устройства.

Характеристики TRIAC

Характеристическая кривая симистора в основном поддерживает следующие 4 режима:

Режим 1 : это операция первого квадранта, при которой V _MT21 и V _G1 оба являются положительными .

Режим 2 : это операция второго квадранта, где V _MT21 — положительное значение и V _G1 — отрицательное значение .

Режим 3 : это операция в третьем квадранте, где V _MT21 и V _G1 оба имеют отрицательное значение .

Режим 4 : это операция четвертого квадранта, где V _MT21 — отрицательный и V _G1 — положительный .

Здесь V _MT21 представляет напряжение клеммы MT ₂ относительно клеммы MT ₁ , а V _G1 представляет напряжение затвора относительно клеммы MT ₁ .

Когда устройство начинает проводить, через него проходит очень большой ток. Однако такой большой ток может повредить устройство. Таким образом, для ограничения избыточного тока используется внешнее сопротивление. Здесь управляющий вывод является затвором, и правильно приложенный потенциал затвора регулирует угол включения устройства.

Значения напряжения и тока для типичного симистора приведены ниже:

1. Ток в открытом состоянии: — 25 A
2. Напряжение в открытом состоянии: — 1,5 В
3. Средний ток срабатывания: — 5 мА
4. Удерживающий ток: — 75 мА

Цепь управления TRIAC

Давайте посмотрим на схему управления симистором, показанную ниже:

Во время положительной половины и отрицательной половины входного цикла мощность переменного тока регулируется для нагрузки путем переключения между включением и выключением.Положительная половина прямого смещения D1 и обратного смещения D2, и затвор положительный по отношению к A ₁ .

Однако во время отрицательного полупериода D ₂ теперь смещается в прямом направлении, а D ₁ смещается в обратном направлении, и затвор является положительным по отношению к клемме A ₂ . Используемый в схеме резистор R ₂ контролирует точку начала проводимости.

Преимущества TRIAC

• Его конструкция проста, так как для защиты требуется один предохранитель.
• Напряжение как положительной, так и отрицательной полярности может запускать симистор.

Недостатки TRIAC

• Наличие номинала у симистора ниже по сравнению с тиристором.
• Они менее надежны.
• Нет симметрии во время срабатывания на обеих половинах сигналов.
• Несимметричное переключение делает его более уязвимым.

Приложения TRIAC

• Используется в управлении переменным током.
• Используется для управления освещением.
• Симистор находит свое применение в электродвигателях.

Эффективные результаты получаются при управлении мощностью переменного тока с помощью симистора. Поскольку симисторы подключаются непосредственно к источникам переменного тока, необходимо обеспечить надлежащую безопасность при тестировании цепи.