симисторный и тиристорный, системы индикации и схемы
Практически в любом радиоэлектронном устройстве в большинстве случаев присутствует регулировка по мощности. За примерами далеко ходить не надо: это электроплиты, кипятильники, паяльные станции, различные регуляторы вращения двигателей в устройствах.
Способов, по которым можно собрать регулятор напряжения своими руками 220 В, в Сети полно. В большинстве случаев это схемы на симисторах или тиристорах. Тиристор, в отличие от симистора, более распространённый радиоэлемент, и схемы на его основе встречаются гораздо чаще. Разберём разные варианты исполнения, основанные на обоих полупроводниковых элементах.
Регулятор мощности на симисторе
Симистор, по большому счету, — это частный случай тиристора, пропускающий ток в обе стороны, при условии, что он выше тока удержания. Один из его недостатков — это плохая работа на высоких частотах. Поэтому его часто используют в низкочастотных сетях.
Регулятор напряжения на симисторе используется в обычных бытовых приборах, где нужна регулировка. Схема регулятора мощности на симисторе выглядит следующим образом.
- Пр. 1 — предохранитель (выбирается в зависимости от требуемой мощности).
- R3 — токоограничительный резистор — служит для того чтобы при нулевом сопротивлении потенциометра остальные элементы не выгорели.
- R2 — потенциометр, подстроечный резистор, которым и осуществляется регулировка.
- C1 — основной конденсатор, заряд которого до определённого уровня отпирает динистор, вместе с R2 и R3 образует RC-цепь
- VD3 — динистор, открытие которого управляет симистором.
- VD4 — симистор — главный элемент, производящий коммутацию и, соответственно, регулировку.
Основная работа возложена на динистор и симистор.
Сетевое напряжение подаётся на RC-цепочку, в которой установлен потенциометр, им в итоге и регулируется мощность. Производя регулировку сопротивления, мы меняем время зарядки конденсатора и тем самым порог включения динистора, который, в свою очередь, включает симистор. Демпферная RC-цепь, подключённая параллельно симистору, служит для сглаживания помех на выходе, а также при реактивной нагрузке (двигатель или индуктивность) предохраняет симистор от скачков высокого обратного напряжения.
Симистор включается, когда ток, проходящий через динистор, превышает ток удержания (справочный параметр). Отключается, соответственно, когда ток становится меньше тока удержания. Проводимость в обе стороны позволяет настроить более плавную регулировку, чем это возможно, например, на одном тиристоре, при этом используется минимум элементов.
Осциллограмма регулировки мощности представлена ниже. Из неё видно, что после включения симистора оставшаяся полуволна поступает на нагрузку и при достижении 0, когда ток удержания уменьшается до такой степени, что симистор отключается.
Во втором «отрицательном» полупериоде происходит тот же процесс, т. к. симистор обладает проводимостью в обе стороны.
Напряжение на тиристоре
Для начала разберёмся, чем отличается тиристор от симистора. Тиристор содержит в себе 3 p-n перехода, а симистор — 5 p-n переходов. Не углубляясь в детали, если говорить простым языком, симистор обладает проводимостью в обоих направлениях, а тиристор — только в одном. Графические обозначения элементов показаны на рисунке. Из графики это хорошо видно.
Принцип работы абсолютно такой же. На чём и построена регулировка по мощности в любой схеме. Рассмотрим несколько схем регулятора на тиристорах. Первая простейшая схема, которая в основе повторяет схему на симисторе, описанную выше. Вторая и третья — с применением логики, схемы, которые более качественно гасят помехи, создаваемые в сети переключением тиристоров.
Простая схема
Простая схема фазового регулирования на тиристоре представлена ниже.
Единственное её отличие от схемы на симисторе — это то, что регулировка происходит только положительной полуволны сетевого напряжения. Времязадающая RC-цепь путём регулирования величины сопротивления потенциометра регулирует величину отпирания, тем самым задавая выходную мощность, поступающую на нагрузку. На осциллограмме это выглядит следующим образом.
Из осциллограммы видно, что регулировка мощности идёт путём ограничения напряжения поступающего на нагрузку. Образно говоря, регулировка заключается в ограничении поступления сетевого напряжения на выход. Регулируя время заряда конденсатора путём изменения переменного сопротивления (потенциометра). Чем выше сопротивление, тем дольше происходит заряд конденсатора и тем меньше мощности будет передано на нагрузку. Физика процесса подробно описана в предыдущей схеме. В этом случае она ничем особым не отличается.
С генератором на основе логики
Второй вариант более сложный.
В связи с тем, что процессы коммутации на тиристорах вызывают большие помехи в сети, это плохо влияет на элементы, установленные на нагрузке. Особенно если на нагрузке находится сложный прибор с тонкими настройками и большим количеством микросхем.
Такая реализация тиристорного регулятора мощности своими руками подойдёт для активных нагрузок, например, паяльник или любые устройства нагрева. На входе стоит выпрямительный мост, поэтому обе волны сетевого напряжения будут положительными. Обратите внимание, что при такой схеме для питания микросхем понадобиться дополнительный источник постоянного напряжения +9 В. Осциллограмма из-за наличия выпрямительного моста будет выглядеть следующим образом.
Обе полуволны теперь будут положительными из-за влияния выпрямительного моста. Если для реактивных нагрузок (двигатели и другие индуктивные нагрузки) наличие разно полярных сигналов предпочтительно, то для активных — положительное значение мощности крайне важно. Отключение тиристора происходит также при приближении полуволны к нулю ток удержания подаёт до определённого значения и тиристор запирается.
На основе транзистора КТ117
Наличие дополнительного источника постоянного напряжение может вызвать затруднения, если его нет, и вовсе придётся городить дополнительную схему. Если дополнительного источника у вас нет, то можно воспользоваться следующей схемой, в ней генератор сигналов на управляющий вывод тиристора собран на обычном транзисторе. Есть схемы на основе генераторов, построенных на комплементарных парах, но они более сложные, и здесь мы их рассматривать не будем.
В данной схеме генератор построен на двухбазовом транзисторе КТ117, который при таком применении будет генерировать управляющие импульсы с периодичностью, задаваемой подстроечным резистором R6. На схеме ещё реализована система индикации на базе светодиода HL1.
- VD1-VD4 — диодный мост, выпрямляющий обе полуволны и позволяющий выполнять более плавную регулировку мощности.
- EL1 — лампа накаливания — представлена вроде нагрузки, но может быть любой другой прибор.
- FU1 — предохранитель, в этом случае стоит на 10 А.
- R3, R4 — токоограничительные резисторы — нужны, чтобы не сжечь схему управления.
- VD5, VD6 — стабилитроны — выполняют роль стабилизации напряжения определённого уровня на эмиттере транзистора.
- VT1 — транзистор КТ117 — установлен должен быть именно с таким расположение базы №1 и базы №2, иначе схема будет не работоспособна.
- R6 — подстроечный резистор, определяющий момент, когда поступает импульс на управляющий вывод тиристора.
- VS1 — тиристор — элемент, обеспечивающий коммутацию.
- С2 — времязадающий конденсатор, определяющий период появления управляющего сигнала.
Остальные элементы играют незначительную роль и в основном служат для токоограничения и сглаживания импульсов. HL1 обеспечивает индикацию и сигнализирует только о том, что прибор подключён к сети и находится под напряжением.
youtube.com/embed/7DXMjbQkhXw»/>
Ошибка 404 | НПФ КонтрАвт. КИПиА для АСУ ТП
Выберите продукцию из спискаНормирующие преобразователи измерительные …НПСИ-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-237-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения, IP65 …НПСИ-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений …НПСИ-237-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений, IP65 …НПСИ-150-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-150-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления …НПСИ-110-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-110-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления …НПСИ-250/500-УВ1 нормирующий преобразователь сигналов термопар, термосопротивлений и потенциометров…НПСИ-230-ПМ10 нормирующий преобразователь сигналов потенциометров …НПСИ-200-ГРТП модули гальванической развязки токовой петли.
..НПСИ-200-ГР1/ГР2 модули гальванической развязки токового сигнала (4…20) мА…НПСИ-200-ГР1.2 модуль разветвления 1 в 2 и гальванической развязки сигнала (4…20) мА…НПСИ-ДНТВ нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока…НПСИ-ДНТН нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока …НПСИ-200-ДН/ДТ нормирующие преобразователи действующих значений напряжения и тока…НПСИ-МС1 преобразователь мощности, напряжения, тока, коэффициента мощности…НПСИ-500-МС3 измерительный преобразователь параметров трёхфазной сети с RS-485 и USB …НПСИ-500-МС1 измерительный преобразователь параметров однофазной сети с RS-485 и USB …НПСИ-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией…НПСИ-237-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией, IP65 …НПСИ-ЧВ/ЧС нормирующие преобразователи частоты, периода, длительности сигналов, частоты сети…ПНТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термопар.
..ПСТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений…ПНТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый…ПCТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемый…ПНТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый…ПCТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемыйБарьеры искробезопасности (искрозащиты)…КА5004Ех одноканальные приёмники сигналов термопар, термосопротивлений и потенциометров…КА5011Ех барьеры искробезопасности активные, одноканальные приёмники сигнала (4…20) мА от пассивных или активных источников, HART …КА5022Ех барьеры искробезопасности активные двухканальные приёмники сигнала (4…20) мА от пассивных источников…КА5013Ех барьеры искробезопасности активные, разветвители сигнала 1 в 2, HART, шина питания …КА5031Ех барьеры искробезопасности активные, одноканальные приёмники сигнала (4…20) мА от активных источников, HART …КА5032Ех барьеры искробезопасности активные, двухканальные приёмники сигнала (4…20) мА от активных источников, HART .
..КА5131Ех барьеры искробезопасности активные, одноканальные передатчики сигнала (4…20) мА от активных источников, HART …КА5132Ех барьеры искробезопасности активные, двухканальные передатчики сигнала (4…20) мА от активных источников…КА5241Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 1 канал…КА5242Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 2 канала…КА5262Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 2 канала…КА5232Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 2 канала…КА5234Ех барьеры искрозащиты, приёмники дискретных сигналов, 4 каналаКонтроллеры, модули ввода-вывода…MDS AIO-1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-1/F1 Модули комбинированные функциональные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-4 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-4/F1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, 4 ПИД регулятора.
..MDS AI-8UI Модули ввода аналоговых сигналов тока и напряжения…MDS AI-8TC Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения…MDS AI-8TC/I Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения с индивидуальной изоляцией между входами…MDS AI-3RTD Модули ввода сигналов термосопротивлений и потенциометров…MDS AO-2UI Модули вывода сигналов тока и напряжения…MDS DIO-16BD Модули ввода-вывода дискретных сигналов…MDS DIO-4/4 Модули ввода-вывода дискретных сигналов …MDS DIO-12h4/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DIO-8H/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DI-8H Модули ввода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DO-8RС Модули вывода дискретных сигналов …MDS DO-16RA4 Модули вывода дискретных сигналов …MDS IC-USB/485 преобразователь интерфейсов USB и RS-485…MDS IC-232/485 преобразователь интерфейсов RS-232 и RS-485…I-7561 конвертер USB в RS-232/422/485…I-7510 повторитель интерфейса RS-485/RS-485…I-7520 преобразователь интерфейса RS-485/RS-232Измерители-регуляторы технологические.
..МЕТАКОН-6305 многофункциональный ПИД-регулятор с таймером выдержки…МЕТАКОН-4525 многоканальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-1005 измеритель технологических параметров, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1015 измеритель, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1105 измеритель, позиционный регулятор, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1205 измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, контроллер, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1725 двухканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1745 четырехканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-512/522/532/562 многоканальные измерители-регуляторы…Т-424 универсальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-515 быстродействующий универсальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-513/523/533 ПИД-регуляторы…МЕТАКОН-514/524/534 ПДД-регуляторы…МЕТАКОН-613 программные ПИД-регуляторы…МЕТАКОН-614 программные ПИД-регуляторы…СТ-562-М источник тока для ПМТ-2, ПМТ-4Регистраторы видеографические.
..ИНТЕГРАФ-1100 видеографический безбумажный 4/8/12/16 канальный регистратор данных …ИНТЕГРАФ-1000/1010 видеографические безбумажные 8/16 канальные регистраторы данных …ИНТЕГРАФ-3410 видеографический безбумажный регистратор-контроллер термообработки… DataBox Накопитель-архиваторСчётчики, реле времени, таймеры…ЭРКОН-1315 восьмиразрядный одноканальный счётчик импульсов, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-315 счётчик импульсов одноканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-325 счетчик импульсов двухканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-415 тахометр-расходомер…ЭРКОН-615 счетчик импульсов реверсивный многофункциональный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-714 таймер астрономический…ЭРКОН-214 одноканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель…ЭРКОН-224 двухканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель…ЭРКОН-215 реле времени программируемое одноканальное, поддержка RS-485, щитовой монтаж, цифровая индикацияБлоки питания и коммутационные устройства.
..PSM-120-24 блок питания 24 В (5 А, 120 Вт)…PSM-72-24 блок питания 24 В (3 А, 72 Вт)…PSM-36-24 блок питания 24 В (1,5 А, 36 Вт)…PSL низковольтные DC/DC–преобразователи на DIN-рейку 3 и 10 Вт…PSM-4/3-24 многоканальный блок питания 24 В (4 канала по 0,125 А, 3 Вт)…PSM-2/3-24 блок питания 24 В (2 канала по 0,125 А, 3 Вт)…PSM/4R-36-24 блок питания и реле, 24 В (1,5 А, 36 Вт)…БП-24/12-0,5 блок питания 24В/12В (0,5А)…ФС-220 фильтр сетевой…БПР блок питания и реле…БКР блок коммутации реверсивный (пускатель бесконтактный реверсивный)…БР4 блок реле…PS3400.1 блок питания 24 В (40 А) …PS3200.1 блок питания 24 В (20 А)…PS3100.1 блок питания 24 В (10 А)…PS3050.1 блок питания 24 В (5 А)…PS1200.1 блок питания 24 В (20 А)…PS1100.1 блок питания 24 В (10 А)…PS1050.1 блок питания 24 В (5 А)Программное обеспечение…SetMaker конфигуратор…… История версий…MDS Utility конфигуратор…RNet программное обеспечение…OPC-сервер для регулятров МЕТАКОН…OPC-сервер для MDS-модулей
отличия, принцип работы и критерии выбора электронных стабилизирующих устройств
Автор: Александр Старченко
Эти два типа стабилизаторов напряжения относятся к электронным приборам.
В них отсутствуют любые механические и электромеханические устройства. Они собраны полностью на полупроводниковых элементах, отличаются бесшумностью, высокой скоростью реакции на изменение напряжения и надёжностью. Такие стабилизаторы широко применяются в быту и на производстве.
Содержание:
- Принцип работы электронных стабилизаторов
- Тиристорный стабилизатор
- Симисторный стабилизатор
- Мощный электронный стабилизатор
Принцип работы электронных стабилизаторов
Принцип работы электронных стабилизаторов этого типа можно сравнить с принципом работы полупроводникового стабилизатора. В основе конструкции лежит использование мощного силового трансформатора. Только роль элементов переключающих его обмотки выполняют не электромагнитные реле, а мощные полупроводниковые ключи, собранные на тиристорах или симисторах.
Большое количество тиристорных стабилизаторов представлено на сайте официального партнера компании Энергия — ВольтМаркет.
Если вы хотите приобрести симисторный стабилизатор, тогда посмотрите варианты на сайте компании по этой ссылке.
ру.Поскольку все жилые дома, а также офисы и большинство общественных учреждений питаются по двухпроводной линии, состоящей из одной фазы и нуля, то для питания различных технических устройств используется однофазный тиристорный стабилизатор напряжения. Стабилизатор напряжения состоит из следующих элементов:
- Входной фильтр напряжения сети;
- Плата управления и контроля;
- Трансформатор;
- Силовые ключи;
- Устройство индикации.
Очень часто в линиях электропитания переменного тока могут наводиться импульсные высокочастотные помехи, а так же короткие (5-15 мск) выбросы напряжения. Всё это может привести к нарушениям в работе электронной техники, поэтому напряжение на входе стабилизатора проходит через фильтр. Он собран на дросселях, выполненных на ферритовых кольцах и конденсаторах.
Такой L/C фильтр препятствует проникновению на вход стабилизатора напряжения сетевых наводок.
Силовой трансформатор имеет секционированную вторичную обмотку, что позволяет менять коэффициент трансформации в ступенчатом режиме, и, следовательно, управлять величиной выходного напряжения. Однофазный симисторный стабилизатор напряжения собран по аналогичной схеме, а вся разница между этими стабилизаторами заключается в типе полупроводниковых ключей.
Плата управления и контроля постоянно анализирует величину напряжения сети и при её отклонении в любую сторону, с помощью электронных ключей переключает секции вторичной обмотки, изменяя тем самым величину напряжения на выходе стабилизатора. Переключающими элементами являются тиристоры или симисторы.
Схема симисторного стабилизатора напряжения может иметь до 15 переключаемых ступеней, что обеспечивает высокую точность установки напряжения на выходе. Для питания платы управления и контроля в схеме стабилизатора предусмотрен дополнительный трансформатор и выпрямитель.
Для удобства пользователей, стабилизаторы напряжения оборудованы светодиодной индикацией режимов работы:
- «Сеть»;
- «Нагрузка»;
- «Перегрузка»;
- «U вх. min»;
- «U вх.max».
Кроме этого стабилизатор может иметь цифровой дисплей, на который выводятся данные о напряжении на входе, на выходе и частота сети переменного тока.
Большое количество тиристорных стабилизаторов представлено на сайте официального партнера компании Энергия — ВольтМаркет.ру.
Если вы хотите приобрести симисторный стабилизатор, тогда посмотрите варианты на сайте компании по этой ссылке.
Тиристорный стабилизатор
Тиристорный стабилизатор напряжения представляет собой трансформаторное устройство, в котором выравнивание напряжения осуществляется с помощью переключения обмоток силового трансформатора с помощью электронных ключей.
Тиристор – это полупроводниковый прибор являющийся аналогом электромагнитного реле. Он имеет анод, катод и управляющий электрод.
Поскольку тиристор проводит ток только в одном направлении, то для работы в цепях переменного тока применяется встречно-параллельное соединение тиристоров. Следовательно, один ключ, подключающий часть обмотки трансформатора, будет состоять из двух тиристоров.
Тиристорный стабилизатор может обеспечить достаточно большую точность установки напряжения. Это достигается увеличением числа переключающих ступеней. Практические схемы электронных стабилизаторов на тиристорах могут обеспечить точность стабилизации порядка 3-5%.
Стабилизатор такого типа обладает следующими положительными качествами:
- Высокая скорость стабилизации;
- Хорошая защита от внешних помех;
- Большой диапазон регулировки;
- Высокая надёжность устройства.
При своих достоинствах, тиристорный стабилизатор напряжения имеет определённые недостатки, которые заметно ограничивают его сферу применения.
Большой выбор тиристорных стабилизаторов напряжения отечественного производства смотрите на сайте официального представителя компании Энергия по этой ссылке.
Отрицательные стороны:
- Ограничение работы с реактивными нагрузками;
- Потеря мощности при заниженных входных напряжениях;
- Высокая стоимость;
- Сложный ремонт.
Дело в том, что стабилизаторы напряжения собранные на тиристорах выдают на выходе форму напряжения далёкую от синусоидальной. Она может иметь форму трапеции или меандра. Питание электродвигателей от такого стабилизатора, особенно асинхронного типа, может привести к выходу мотора из строя. Существуют модели стабилизаторов, которые выдают нормальную форму напряжения на выходе, но такие устройства имеют сложную электронную схему и стоят заметно дороже. В связи с этим сфера применения данных стабилизаторов уже ограничивается, их нельзя будет использовать в качестве стабилизаторов для циркуляционных насосов в системах отопления, скважинах, и т.
д.
Тиристорный стабилизатор напряжения при работе сам является источником помех, поэтому к нему не рекомендуется подключать измерительную аппаратуру высокой точности.
Симисторный стабилизатор
В этом устройстве в качестве электронных ключей, управляющих переключением секций силового трансформатора, используются симисторы. Это полупроводниковые приборы, объединяющие в одном корпусе два тиристора. Симистор, или симметричный тиристор, проводит ток в двух направлениях, поэтому силовой ключ выполнен на одном полупроводниковом приборе.
Симисторный стабилизатор напряжения имеет ряд недостатков по сравнению с тиристорными устройствами. Стабилизатор очень критичен к выбросам напряжения при работе с индуктивной нагрузкой. Вместе с тем он обеспечивает высокую точность регулирования.
Если вы хотите приобрести симисторный стабилизатор, тогда посмотрите варианты на сайте официального представителя компании Энергия по этой ссылке.
В отличие от электромагнитных реле, симисторы переключаются за короткий промежуток времени, а отсутствие контактов и других механических элементов делает такие стабилизаторы очень надёжными. Мощные электронные ключи сильно нагреваются в процессе работы, поэтому симисторы монтируются на радиаторы, что увеличивает габариты прибора. Для лучшего охлаждения электронных компонентов симисторный стабилизатор напряжения оборудуется вентилятором.
Мощный электронный стабилизатор
Одним из лидеров в производстве энергетических систем является компания «Энергия», она применяет в своих разработках инновационные технологии, что позволяет свести до минимума некоторые недостатки тиристорных стабилизаторов напряжения.
Однофазный тиристорный стабилизатор «Энергия Classic 12 000» представляет собой современное и надёжное устройство с высокими параметрами. Устройство работает в интервале входных напряжений от 125 до 254 вольт. Предельно допустимые величины могут составлять 60 вольт по минимуму и 265 вольт по максимуму. Стабилизатор имеет переключающую схему на 12 ступеней, выполненную на мощных тиристорах. Время переключения не превышает 20 мс.
Этот, и большое количество других тиристорных стабилизаторов представлено на сайте официального партнера компании Энергия — ВольтМаркет.ру.
Если вы хотите приобрести симисторный стабилизатор, тогда посмотрите варианты на сайте компании по этой ссылке.
Стабилизатор имеет защиту от пониженного напряжения, повышенного напряжения и перегрузки. При температуре силового трансформатора свыше 120°C так же срабатывает защита и стабилизатор отключается. Допустимая кратковременная перегрузка до 180%, может составлять 0,3 секунды.
Входной фильтр подавляет все виды высокочастотных и импульсных помех. При питании нагрузки с нормальным напряжением сети используется система «байпас». Данный стабилизатор компании Энергия рассчитан на эксплуатацию в отапливаемом помещении с уровнем влажности не более 80%.
С этим читают:
Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!Схема тиристорного регулятора мощности без помех
Для того, чтобы получить качественную и красивую пайку требуется правильно подобрать мощность паяльника и обеспечить определенную температуру его жала в зависимости от марки применяемого припоя. Предлагаю несколько схем самодельных тиристорных регуляторов температуры нагрева паяльника, которые с успехом заменят многие промышленные несравнимые по цене и сложности.
Внимание, нижеприведенные тиристорные схемы регуляторов температуры гальванически не развязаны с эклектической сетью и прикосновение к токоведущим элементам схемы может привести к поражению электрическим током!
Для регулировки температуры жала паяльника применяют паяльные станции, в которых в ручном или автоматическом режиме поддерживается оптимальная температура жала паяльника.
Доступность паяльной станции для домашнего мастера ограничена высокой ценой. Для себя я вопрос по регулированию температуры решил, разработав и изготовив регулятор с ручной плавной регулировкой температуры. Схему можно доработать для автоматического поддержания температуры, но я не вижу в этом смысла, да и практика показала, вполне достаточно ручной регулировки, так как напряжение в сети стабильно и температура в помещении тоже.
Классическая тиристорная схема регулятора
Классическая тиристорная схема регулятора мощности паяльника не соответствовала одному из главных моих требований, отсутствию излучающих помех в питающую сеть и эфир. А для радиолюбителя такие помехи делают невозможным полноценно заниматься любимым делом. Если схему дополнить фильтром, то конструкция получится громоздкой. Но для многих случаев использования такая схема тиристорного регулятора может с успехом применяться, например, для регулировки яркости свечения ламп накаливания и нагревательных приборов мощностью 20-60вт.
Для того, что понять как работает схема, остановлюсь подробнее на принципе работы тиристора. Тиристор, это полупроводниковый прибор, который либо открыт, либо закрыт. чтобы его открыть, нужно на управляющий электрод подать положительное напряжение 2-5 В в зависимости от типа тиристора, относительно катода (на схеме обозначен k). После того, как тиристор открылся (сопротивление между анодом и катодом станет равно 0), закрыть его через управляющий электрод не возможно. Тиристор будет открыт до тех пор, пока напряжение между его анодом и катодом (на схеме обозначены a и k) не станет близким к нулевому значению. Вот так все просто.
Работает схема классического регулятора следующим образом. Сетевое напряжение переменного тока подается через нагрузку (лампочку накаливания или обмотку паяльника), на мостовую схему выпрямителя, выполненную на диодах VD1-VD4. Диодный мост преобразует переменное напряжение в постоянное, изменяющееся по синусоидальному закону (диаграмма 1).
При нахождении среднего вывода резистора R1 в крайнем левом положении, его сопротивление равно 0 и когда напряжение в сети начинает увеличиваться, конденсатор С1 начинает заряжаться. Когда С1 зарядится до напряжения 2-5 В, через R2 ток пойдет на управляющий электрод VS1. Тиристор откроется, закоротит диодный мост и через нагрузку пойдет максимальный ток (верхняя диаграмма).
При повороте ручки переменного резистора R1, его сопротивление увеличится, ток заряда конденсатора С1 уменьшится и надо будет больше времени, чтобы напряжение на нем достигло 2-5 В, по этому тиристор уже откроется не сразу, а спустя некоторое время. Чем больше будет величина R1, тем больше будет время заряда С1, тиристор будет открываться позднее и получаемая мощность нагрузкой будет пропорционально меньше. Таким образом, вращением ручки переменного резистора, осуществляется управление температурой нагрева паяльника или яркостью свечения лампочки накаливания.
Выше приведена классическая схема тиристорного регулятора выполненная на тиристоре КУ202Н.
Так как для управления этим тиристором нужен больший ток (по паспорту 100 мА, реальный около 20 мА), то уменьшены номиналы резисторов R1 и R2, а R3 исключен, а величина электролитического конденсатора увеличена. При повторении схемы может возникнуть необходимость увеличения номинала конденсатора С1 до 20 мкФ.
Простейшая тиристорная схема регулятора
Вот еще одна самая простая схема тиристорного регулятора мощности, упрощенный вариант классического регулятора. Количество деталей сведено к минимуму. Вместо четырех диодов VD1-VD4 используется один VD1. Принцип работы ее такой же, как и классической схемы. Отличаются схемы только тем, что регулировка в данной схеме регулятора температуры происходит только по положительному периоду сети, а отрицательный период проходи через VD1 без изменений, поэтому мощность можно регулировать только в диапазоне от 50 до 100%. Для регулировки температуры нагрева жала паяльника большего и не требуется. Если диод VD1 исключить, то диапазон регулировки мощности станет от 0 до 50%.
Если в разрыв цепи от R1 и R2 добавить динистор, например КН102А, то электролитический конденсатор С1 можно будет заменить на обыкновенный емкостью 0,1 mF. Тиристоры для выше приведенных схем подойдут, КУ103В, КУ201К (Л), КУ202К (Л, М, Н), рассчитанные на прямое напряжение более 300 В. Диоды тоже практически любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В.
Приведенные выше схемы тиристорных регуляторов мощности с успехом можно применять для регулирования яркости свечения светильников, в которых установлены лампочки накаливания. Регулировать яркость свечения светильников, в которых установлены энергосберегающие или светодиодные лампочками, не получится, так как в таких лампочках вмонтированы электронные схемы, и регулятор просто будет нарушать их нормальную работу. Лампочки будут светить на полную мощность или мигать и это может даже привести к преждевременному выходу их из строя.
Схемы можно применять для регулировки при питающем напряжении в сети переменного тока 36 В или 24 В.
Нужно только на порядок уменьшить номиналы резисторов и применить тиристор, соответствующий нагрузке. Так паяльник мощностью 40 Вт при напряжении 36 В будет потреблять ток 1,1 А.
Тиристорная схема регулятора не излучающая помехи
Главное отличие схемы представляемого регулятора мощности паяльника от выше представленных, это полное отсутствие радиопомех в электрическую сеть, так как все переходные процессы происходят во время, когда напряжение в питающей сети равно нулю.
Приступая к разработке регулятора температуры для паяльника, я исходил из следующих соображений. Схема должна быть простой, легко повторяемой, комплектующие должны быть дешевыми и доступными, высокая надежность, габариты минимальными, КПД близок к 100%, отсутствие излучающих помех, возможность модернизации.
Работает схема регулятора температуры следующим образом. Напряжение переменного тока от питающей сети выпрямляется диодным мостом VD1-VD4. Из синусоидального сигнала получается постоянное напряжение, изменяющееся по амплитуде как половина синусоиды с частотой 100 Гц (диаграмма 1).
Далее ток проходит через ограничительный резистор R1 на стабилитрон VD6, где напряжение ограничивается по амплитуде до 9 В, и имеет уже другую форму (диаграмма 2). Полученные импульсы заряжают через диод VD5 электролитический конденсатор С1, создавая питающее напряжение около 9 В для микросхем DD1 и DD2. R2 выполняет защитную функцию, ограничивая максимально возможное напряжение на VD5 и VD6 до 22 В, и обеспечивает формирование тактового импульса для работы схемы. С R1 сформированный сигнал подается еще на 5 и 6 выводы элемента 2ИЛИ-НЕ логической цифровой микросхемы DD1.1, которая инвертирует поступающий сигнал и преобразовывает в короткие импульсы прямоугольной формы (диаграмма 3). С 4 вывода DD1 импульсы поступают на 8 вывод D триггера DD2.1, работающего в режиме RS триггера. DD2.1 тоже, как и DD1.1 выполняет функцию инвертирования и формирования сигнала (диаграмма 4).
Обратите внимание, что сигналы на диаграмме 2 и 4 практически одинаковые, и казалось, что можно сигнал с R1 подавать прямо на 5 вывод DD2.
1. Но исследования показали, что в сигнале после R1 находится много приходящих из питающей сети помех и без двойного формирования схема работала не стабильно. А ставить дополнительно LC фильтры, когда есть свободные логические элементы не целесообразно.
На триггере DD2.2 собрана схема управления регулятора температуры паяльника и работает она следующим образом. На вывод 3 DD2.2 с вывода 13 DD2.1 поступают прямоугольные импульсы, которые положительным фронтом перезаписывают на выводе 1 DD2.2 уровень, который в данный момент присутствует на D входе микросхемы (вывод 5). На выводе 2 сигнал противоположного уровня. Рассмотрим работу DD2.2 подробно. Допустим на выводе 2, логическая единица. Через резисторы R4, R5 конденсатор С2 зарядится до напряжения питания. При поступлении первого же импульса с положительным перепадом на выводе 2 появится 0 и конденсатор С2 через диод VD7 быстро разрядится. Следующий положительный перепад на выводе 3 установит на выводе 2 логическую единицу и через резисторы R4, R5 конденсатор С2 начнет заряжаться.
Время заряда определяется постоянной времени R5 и С2. Чем величина R5 больше, тем дольше будет заряжаться С2. Пока С2 не зарядится до половины питающего напряжения на выводе 5 будет логический ноль и положительные перепады импульсов на входе 3 не будут изменять логический уровень на выводе 2. Как только конденсатор зарядится, процесс повторится.
Таким образом, на выходы DD2.2 будет проходить только заданное резистором R5 количество импульсов из питающей сети, и самое главное, перепады этих импульсов будут происходить, во время перехода напряжения в питающей сети через ноль. Отсюда и отсутствие помех от работы регулятора температуры.
С вывода 1 микросхемы DD2.2 импульсы подаются на инвертор DD1.2, который служит для исключения влияния тиристора VS1 на работу DD2.2. Резистор R6 ограничивает ток управления тиристором VS1. Когда на управляющий электрод VS1 подается положительный потенциал, тиристор открывается и на паяльник подается напряжение. Регулятор позволяет регулировать мощность паяльника от 50 до 99%.
Хотя резистор R5 переменный, регулировка за счет работы DD2.2 нагрева паяльника осуществляется ступенчато. При R5 равному нулю, подается 50% мощности (диаграмма 5), при повороте на некоторый угол уже 66% (диаграмма 6), далее уже 75% (диаграмма 7). Таким образом, чем ближе к расчетной мощности паяльника, тем плавне работает регулировка, что позволяет легко отрегулировать температуру жала паяльника. Например, паяльник 40 Вт, можно будет настроить на мощность от 20 до 40 Вт.
Конструкция и детали регулятора температуры
Все детали тиристорного регулятора температуры размещены на печатной плате из стеклотекстолита. Так как схема не имеет гальванической развязки с электрической сетью, плата помещена в небольшой пластмассовый корпус бывшего адаптера с электрической вилкой. На ось переменного резистора R5 надета ручка из пластмассы. Вокруг ручки на корпусе регулятора, для удобства регулирования степени нагрева паяльника, нанесена шкала с условными цифрами.
Шнур, идущий от паяльника, припаян непосредственно к печатной плате.
Можно сделать подключение паяльника разъемным, тогда будет возможность подключать к регулятору температуры другие паяльники. Как это ни удивительно, но ток, потребляемый схемой управления регулятора температуры, не превышает 2 мА. Это меньше, чем потребляет светодиод в схеме подсветки выключателей освещения. Поэтому принятия специальных мер по обеспечению температурного режима устройства не требуется.
Микросхемы DD1 и DD2 любые 176 или 561 серии. Советский тиристор КУ103В можно заменить, например, современным тиристором MCR100-6 или MCR100-8, рассчитанные на ток коммутации до 0,8 А. В таком случае можно будет управлять нагревом паяльника мощностью до 150 Вт. Диоды VD1-VD4 любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В и ток не менее 0,5 А. Отлично подойдет IN4007 (Uоб=1000 В, I=1 А). Диоды VD5 и VD7 любые импульсные. Стабилитрон VD6 любой маломощный на напряжение стабилизации около 9 В. Конденсаторы любого типа. Резисторы любые, R1 мощностью 0,5 Вт.
Регулятор мощности настраивать не требуется.
При исправных деталях и без ошибок монтажа заработает сразу.
Схема разработана много лет назад, когда компьютеров и тем более лазерных принтеров не было в природе и поэтому чертеж печатной платы я делал по дедовской технологии на диаграммной бумаге с шагом сетки 2,5 мм. Затем чертеж приклеивал клеем «Момент» на плотную бумагу, а саму бумагу к фольгированному стеклотекстолиту. Далее сверлились отверстия на самодельном сверлильном станке и руками вычерчивались дорожки будущих проводников и контактные площадки для пайки деталей.
Чертеж тиристорного регулятора температуры сохранился. Вот его фотография. Изначально выпрямительный диодный мост VD1-VD4 был выполнен на микросборке КЦ407, но после того, как два раза микросборку разорвало, заменил ее четырьмя диодами КД209.
Как снизить уровень помех от тиристорных регуляторов
Для уменьшения помех излучаемых тиристорными регуляторами мощности в электрическую сеть применяют ферритовые фильтры, представляющие собой ферритовое кольцо с намотанными витками провода.
Такие ферритовые фильтры можно встретить во всех импульсных блоках питания компьютеров, телевизоров и в других изделиях. Эффективным, подавляющим помехи ферритовым фильтром можно дооснастить любой тиристорный регулятор. Достаточно пропустить провод подключения к электрической сети через ферритовое кольцо.
Устанавливать ферритовый фильтр нужно как можно ближе к источнику помехи, то есть к месту установки тиристора. Ферритовый фильтр можно размещать как внутри корпуса прибора, так и с внешней его стороны. Чем больше витков, тем лучше ферритовый фильтр будет подавлять помехи, но достаточно и просто продеть сетевой провод через кольцо.
Ферритовое кольцо можно взять с интерфейсных проводов компьютерной техники, мониторов, принтеров, сканеров. Если Вы обратите внимание на провод, соединяющий системный блок компьютера с монитором или принтером, то заметите на проводе цилиндрическое утолщение изоляции. В этом месте находится ферритовый фильтр высокочастотных помех.
Достаточно ножиком разрезать пластиковую изоляцию и извлечь ферритовое кольцо.
Наверняка у Вас или Ваших знакомых найдется не нужный интерфейсный кабель от струйного принтера или старого кинескопного монитора.
Виталий Александрович 15.12.2016
Александр Николаевич, добрый вечер.
Сегодня собрал по Вашей схеме регулятор под заглавием в статье «Простейшая тиристорная схема регулятора». Но он у меня не работает, точнее, сильно греется конденсатор, два просто взорвались, если можно подскажите в чём причина.
Здравствуйте, Виталий Александрович!
Электролитический конденсатор может греться или взорваться если не соблюдена полярность его подключения или от превышения величины, поданного напряжения. В данной схеме величина напряжения на конденсаторе определяется величиной сопротивления нагрузки, R2 и от положения движка резистора R1. Расчетная его величина не должна превышать 25 В.
Поэтому и установлен конденсатор, рассчитанный на напряжение 25 В. Конденсатор выйдет из строя в случае пробоя диода VD1.
Любые бестрансформаторные схемы, работающие непосредственно от сети 220 В нужно очень аккуратно собирать, так как при ошибках элементы могут мгновенно выйти из строя.
Оказалось, что напряжение конденсатора действительно ниже 25 В и второй вопрос. На сколько можно увеличить или уменьшить его ёмкость.
АлександрЕмкость конденсатора не очень влияет на работу устройства и только определяет диапазон регулировки. Обычно емкость электролитических конденсаторов имеет разброс до 50%, так что его величину лучше определять экспериментально, включив в место паяльника электрическую лампочку. По ее яркости легко подобрать нужную емкость конденсатора и, в случае необходимости номиналы резисторов.
(PDF) Тиристорный регулятор мощности переменного тока на микроконтроллере
Тиристор и симистор управляются подобно триггеру. При подаче
управляющего импульса в цепь управления (напряжение между управляющим
электродом и катодом) тиристор резко переходит в открытое состояние и
остается в таком состоянии до тех пор, пока через него проходит прямой ток,
даже если управляющий сигнал прекратился.
Поэтому тиристоры можно
открывать короткими импульсами. Закрываются они сами при снижении тока до
нуля. На переменном токе каждый тиристор можно открывать в полуволне
напряжения одного знака, поскольку тиристор проводит силовой ток в одном
направлении, как диод. Симистор может проводить ток в обоих направлениях и
открывается в любой полуволне напряжения.
Если открывающий импульс сместить относительно начала полуволны
напряжения на время
t, то на нагрузке выделится только ее часть. Изменяя с
помощью напряжения регулировки
V временное смещение
t можно
регулировать ширину части полуволны напряжения
V, которое
прикладывается к нагрузке. Такой способ регулирования называют фазовым.
Система управления
Микроконтроллер в системе управления выполняет функции фазового
регулятора. Назначение выводов микроконтроллера в данной схеме следующее:
Аналоговые входы 0-5 В
GP0 – напряжение регулировки угла
или временного смещения
t
открывания вентиля,
GP1 – задатчик времени нарастания и спада угла регулировки от 0 до
максимума в пределах 20 мс-10 с,
GP2 – задатчик времени реакции на провалы напряжения сети 20 мс-2,56 с,
Дискретные порты
GP3 – вход синхроимпульсов,
GP4 – выход индикатора задаваемого угла проводимости вентиля,
GP5 – выход открывающих импульсов.
Система управления работает следующим образом. В нормальном режиме
на выводе GP3 микроконтроллера должны быть синхроимпульсы с частотой
100 Гц ±5%, поступающие через оптрон синхронизации. Тогда на выходе GP4
будут индикаторные импульсы и на выходе GP5 – серии открывающих
импульсов с частотой синхроимпульсов. Выходные импульсы разрешены при
напряжении регулировки
V>0,1 В. Изменение напряжения регулировки
V от примерно 0,1 В до 5 В вызовет изменение временного смещения
t
открывающих импульсов от 10мс до нуля, как видно на диаграмме напряжений
регулятора. Возможна регулировка потенциометром и внешним сигналом в виде
постоянного либо импульсного напряжения с частотой более 500 Гц.
Программный алгоритм микроконтроллера имеет функции временной
фильтрации импульсных помех сигнала синхронизации, что позволяет сохранять
устойчивую работу системы управления в условиях промышленной сети.
|
|
11.2016
11.2016
Геннадий Бандура Симисторные и тиристорные регуляторы предназначены для изменения скорости вращения однофазных двигателей, методом изменения выходного напряжения, с помощью симистора. — — Статьи
Регуляторы скорости MTY предназначены для ручного регулирования скорости вращения электродвигателей (230 В, 50 Гц) вентиляторов выходного напряжения с помощью симистора. Регуляторы MTY имеют влагонепроницаемый корпус.
Симисторные регуляторы скорости предназначены для изменения скорости вращения однофазных двигателей 220В, методом
изменения выходного напряжения, с помощью симистора. Возможно одновременное подключение нескольких вентиляторов
к одному регулятору, если сумма потребляемого тока двигателей не превышает номинал регулятора. Влагостойкий корпус из
ПВХ позволяет использовать это устройство в любых (например, с повышенной влажностью) условиях: на кухнях или в ванных
комнатах. На передней панели регуляторов размещается регулирующая ручка со встроенным выключателем. Входная цепь
регуляторов защищена плавким предохрыганителем. Все модели снабжены дополнительным (нерегулируемым) выходом 230 В.
Рекомендуется подключать к регуляторам электродвигатели со встроенными термоконтактами тепловой защиты. Регулирование
скорости: Регулирование скорости электродвигателей осуществляется вручную с помощью выбора требуемого положения ручки
регулятора.
Стандартное выходное напряжение типовых моделей плавно изменяется в диапазоне 0-230 В.
Применение: Регуляторы предназначены для ручного регулирования скорости вращения электродвига- телей (230 В, 50 Гц) вентиляторов,
управляемых напряжением. Допускается управление несколькими двигателями, если общий потребляемый ток двига- телей не
превышает предельно допустимой величины тока симистора. ● Технические характеристики: Эти регуляторы отличаются высокой
эффективностью и точностью управления. Влагостойкий корпус из АБС пластика позволяет использовать это устройство в любых
(на- пример, с повышенной влажностью) условиях: на кухнях или в ванных комнатах. На перед- ней панели регуляторов
размещается регулирующая ручка со встроенным выключателем. Регулирование скорости: Регулирование скорости
электродвигателей осуществляется вручную, для включения необходимо нажать на ручку и вращая по «часовой стрелке»
установить необходимую скорость.
ПРИМЕНЕНИЕ Симисторный регулятор СРМ применяется в системах вентиляции и кондиционирования для плавного изменения
скорости вращения однофазных асинхронных двигателей на 220В.Работа регулятора основана на изменении выходного
напряжения с помощью симистора. Регулирование ведется от минимально возможного значения напряжения (при котором
вентилятор начинает стабильно вращаться) до значения 220 В. Допускается управлять несколькими двигателями, если общий
потребляемый ток не превышает предельно допустимой величины.ОПИСАНИЕ РАБОТЫ При нажатии кнопки PUSH на двигатель
вентилятора подается напряжение, и он начинает вращаться. Загорается зеленый светодиод СЕТЬ. Нужная скорость вращения
задается поворотом ручки. Для выключения вентилятора необходимо повторно нажать кнопку PUSH.
ПРИМЕНЕНИЕ Симисторный регулятор СРС применяется в системах вентиляции и кондиционирования для плавного изменения скорости вращения однофазных асинхронных двигателей на 220В.
Работа регулятора основана на изменении выходного напряжения с помощью симистора. Регулирование ведется
от минимально возможного значения напряжения (при котором вентилятор начинает стабильно вращаться) до значения 220 В.
Допускается управлять несколькими двигателями, если общий потребляемый ток не превышает предельно допустимой величины.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ При нажатии кнопки PUSH на двигатель вентилятора подается напряжение, и он начинает вращаться.
Загорается зеленый светодиод СЕТЬ. Нужная скорость вращения задается поворотом ручки. Для выключения вентилятора
необходимо повторно нажать кнопку PUSH.
ПРИМЕНЕНИЕ Симисторный регулятор скорости для установки в щиты управления. Плавное регулирование ведется от 100 до 220 В. Работа регулятора основана на изменении выходного напряжения с помощью симистора. Возможно управление от внешнего сигнала 0-10 В. Применяется в системах вентиляции для регулирования скорости вращения канальных вентиляторов.РЕЖИМЫ РАБОТЫ Возможны 2 режима управления вентилятором: Локальный — вентилятор управляется с лицевой панели регулятора, устанавливается при изготовлении. Дистанционный — управление числом оборотов вентилятора подаваемым внешним напряжением 0-10 В или переменным резистором 4,7 — 10 кОм. Недопустимо одновременное подключение сопротивления и сигнала 0-10 В. Режим работы устанавливается с помощью переключателем на лицевой панели регулятора:
Регуляторы скорости ETY, MTY предназначен для регулировки скорости вращения вентиляторов с однофазными электродвигателями.
Тиристорные регуляторы скорости ETY Однофазные регуляторы скорости вращения вентиляторов.
Позиционер двух типов вход 24В или 220В, выход 0-10В для скрытого или настенного монтажа.
Выбор, замена и обнаружение тиристора
ВведениеТиристор — это устройство с четырьмя полупроводниковыми слоями или тремя PN переходами. Твердотельное полупроводниковое устройство с четырьмя слоями чередующихся материалов P- и N-типа. Он также известен как «SCR» (кремниевый управляющий выпрямитель). Термин «тиристор» происходит от слов тиратрон (газожидкостная трубка, работающая как SCR ) и транзистор.И он действует исключительно как бистабильный переключатель в электронной схеме.
Что такое тиристор?
Каталог
Ⅰ Типы тиристоров
Обычно используемые тиристоры включают однонаправленные тиристоры, тиристоры, отключающие тиристоры и т. Д., Которые следует выбирать в разумных пределах в соответствии с потребностями схемы.
— Тиристор однонаправленный
Однонаправленный тиристор отличается тем, что ток может течь только от анода A к катоду k, и в основном используется для управления источником постоянного тока или пульсирующим постоянным током, выпрямлением переменного тока и инвертором постоянного тока.
Тиристоры однонаправленные можно разделить на тиристоры обыкновенные и тиристоры высокочастотные (рабочая частота выше 110 кГц). Обычно используются однонаправленные тиристоры серии 3CT, серии 3DT, серии KP и серии KK (высокочастотные тиристоры), а также импортные серии MCR, серии SF, серии BST и т. Д.
– TRIAC
TRIAC разработан на основе однонаправленного тиристора и представляет собой устройство регулирования мощности переменного тока. TRIAC может не только заменить два однонаправленных тиристора в антипараллельном, но и требует только одну схему триггера, что более удобно в использовании.
Особенностью TRIAC является то, что через него может проходить переменный ток, который в основном используется для управления источником питания переменного тока и регулировки напряжения переменного тока. Обычно используемые TRIAC включают серии 3CTS и KS, а также импортированные серии MAC, серии SM, серии BCR и т. Д.
— Тиристор выключения затвора
Затвор запирающий тиристор отличается тем, что он может отключаться управляющим электродом. Он в основном используется в бесконтактных переключателях выключения ворот, инверторах постоянного тока, диммерах, регуляторах скорости и других случаях.
Запирающие тиристоры— это силовые управляющие устройства, разработанные на основе обычных тиристоров. После срабатывания обычного тиристора на включение его управляющий электрод не работает. Чтобы выключить тиристор, необходимо отключить питание или прямой ток, протекающий через тиристор, должен быть меньше, чем ток удержания. Запирающий тиристор затвора преодолевает указанные выше недостатки. Когда к управляющему электроду G добавляется положительное импульсное напряжение, тиристор включается, а когда к управляющему электроду G добавляется отрицательное импульсное напряжение, тиристор выключается.
Отключающие тиристоры— идеальные высоковольтные и сильноточные коммутационные устройства. Например, запорные тиристоры высокой мощности серии DG могут достигать максимального напряжения 4500 В и максимального тока 3000 А.
Ⅱ T Выбор гиристора2.1 Особые требования применяемой схемы
Существует много типов тиристоров, которые следует разумно выбирать в соответствии с конкретными требованиями прикладной схемы.
Для управления напряжением постоянного / переменного тока, управляемого выпрямления, регулирования напряжения переменного тока, инвертора мощности, схемы защиты импульсного источника питания и т. Д. Можно выбрать обычные тиристоры.
Для выключателя переменного тока, регулирования напряжения переменного тока, линейного регулирования скорости двигателя переменного тока, линейного затемнения лампы, твердотельного реле, твердотельного контактора и т. Д. Следует выбрать симистор.
Для частотно-регулируемого регулирования скорости двигателя переменного тока, прерывателя, инвертора мощности и различных схем электронного переключателя вы можете выбрать тиристор выключения затвора.
Для генератора пилообразных волн, длительной задержки, защиты от перенапряжения и схемы запуска с силовым транзистором и т. Д. Можно выбрать тиристор BTG.
В электромагнитных плитах, электронных балластах, ультразвуковых схемах, сверхпроводящих магнитных накопителях энергии, импульсных источниках питания и других схемах можно выбрать тиристоры с обратной проводимостью.
В оптопаре, датчике света, световой сигнализации, счетчике света, фотоэлектрической логической схеме и схеме контроля работы автоматической производственной линии можно выбрать тиристор управления светом.
2.2 M ain P Параметры гиристора TОсновные параметры тиристора должны определяться в соответствии с конкретными требованиями прикладной схемы.
Выбранный тиристор должен иметь определенный запас мощности, а его номинальное пиковое напряжение и номинальный ток (средний ток в рабочем состоянии) должны быть выше максимального рабочего напряжения и максимального рабочего тока управляемой цепи на 1.5 — 2 раза.
Параметры прямого падения напряжения тиристора, тока запуска затвора и напряжения запуска должны соответствовать требованиям прикладной схемы (это относится к схеме управления затвором) и не должны быть высокими или низкими, иначе это повлияет на нормальная работа тиристора.
Ⅲ Замена тиристора
Если тиристор поврежден и не заменяется ни один тиристор того же типа, можно использовать другой тип тиристора с аналогичными рабочими параметрами.
При разработке схемы приложения обычно оставляют большой запас. При замене тиристора просто обратите внимание на его номинальное пиковое напряжение (повторяющееся пиковое напряжение), номинальный ток (средний ток в рабочем состоянии), напряжение срабатывания затвора и ток срабатывания затвора, особенно на два индикатора номинального пикового напряжения и номинального тока.
Скорость переключения тиристора, используемого для замены, должна соответствовать скорости переключения поврежденного тиристора. Например: после выхода из строя высокоскоростного тиристора, используемого в импульсной цепи, и высокоскоростного инвертора, вместо обычного тиристора можно использовать только такой же тип быстрого тиристора.
При выборе тиристора, который будет использоваться для замены, нет необходимости оставлять слишком большой запас для какого-либо параметра, и его параметр должен быть как можно ближе к параметру заменяемого тиристора, поскольку чрезмерно большой запас не является допустимым. только бесполезная трата, но также иногда имеет побочные эффекты, такие как отсутствие срабатывания или нечувствительность срабатывания.
Кроме того, внешний вид двух тиристоров должен быть одинаковым, иначе это вызовет неудобства при установке.
Ⅳ Обнаружение тиристораТиристоры обычно обозначаются буквами «SCR» на принципиальных схемах. Например, SCR2 относится к тиристору с номером 2. Обозначение тиристора на принципиальной схеме показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Обозначения тиристора
4.1 Обнаружение U ненаправленных T гиристоров(1) Дискриминация каждого электрода: Согласно структуре обычного тиристора видно, что между затвором G и катодом K имеется PN-переход, который имеет однонаправленные проводящие характеристики, в то время как между анодом A и затвором последовательно соединены два PN-перехода противоположных полярностей.Следовательно, измеряя сопротивление между выводами обычного тиристора с уровнем R × 100 или R × 1 k Q мультиметра, можно определить три электрода.
Конкретный метод: используйте черный щуп мультиметра для подключения одного электрода тиристора и используйте красный щуп для касания двух других электродов по очереди. Если результат измерения имеет значение сопротивления в несколько тысяч Ом (кОм) и другое значение сопротивления в несколько сотен Ом (Ом), можно определить, что черный зонд подключен к затвору G.При измерении со значением сопротивления в несколько сотен Ом красный зонд был подключен к катоду K, а при измерении со значением сопротивления в несколько тысяч Ом красный зонд был подключен к аноду A. Если измеренные значения сопротивления оба очень большие, это означает, что черный зонд не подключен к затвору G. Примените тот же метод для проверки других электродов, пока не будут обнаружены три электрода.
Вы также можете измерить прямое и обратное сопротивление между любыми двумя контактами.Если прямое и обратное сопротивление близки к бесконечности, два электрода — это анод A и катод K, а другой штифт — затвор G.
Каждый электрод обычных тиристоров можно также оценить по форме упаковки.
Например, конец с болтом обычного тиристора с болтом — это анод A, конец с более тонким выводом — это затвор G, а конец с более толстым выводом — катод K.
Выводной конец плоского тиристора — затвор G, плоский конец — анод A, а другой конец — катод K.
Тиристор в металлическом корпусе (Т0-3) представляет собой тиристор обыкновенный, его корпус — анод А.
Средний вывод пластикового тиристора (T0-220) — это анод A, и он в основном соединен с собственным радиатором.
Рис. 2. Расположение контактов нескольких общих тиристоров
(2) Оценка того, хорошо это или плохо: используйте уровень R × 1 кОм мультиметра для измерения значений прямого и обратного сопротивления между анодом A и катодом K обычного тиристора, которое обычно должно быть бесконечным (∞); Если значения прямого и обратного сопротивления равны нулю или оба значения сопротивления малы, это указывает на то, что внутри тиристора происходит пробой, короткое замыкание или утечка.
Измерьте значения прямого и обратного сопротивления между затвором G и катодом K. Обычно должны быть значения прямого и обратного сопротивления, аналогичные диодным (фактические результаты измерений меньше, чем у обычных диодов), то есть значение прямого сопротивления составляет малое (менее 2 кОм) и большое значение обратного сопротивления (более 80 кОм). Если значения сопротивления в обоих измерениях большие или маленькие, это означает, что тиристор разомкнут или замкнут накоротко между электродом G и K.Если значения прямого и обратного сопротивления равны или близки, это указывает на то, что тиристор вышел из строя, и PN-переход между его электродами G и K потерял эффект однонаправленной проводимости.
Измерьте значение прямого и обратного сопротивления между анодом A и затвором G. В нормальных условиях оба сопротивления должны составлять несколько сотен кОм (кОм) или быть бесконечными. Если значения прямого и обратного сопротивления не совпадают (имеется однонаправленная проводимость, как у диода).Один из двух PN-переходов, последовательно включенных между затвором G и электродом A, был закорочен.
(3) Обнаружение возможности срабатывания: Для обычных тиристоров с малой мощностью (рабочий ток ниже 5 А) ее можно измерить с помощью уровня R × 1 мультиметра. Во время измерения черный датчик подключается к аноду A, а красный датчик — к катоду K. В это время стрелка часов не двигается, а значение сопротивления отображается как бесконечное (∞). Используйте пинцет или проволоку, чтобы закоротить анод A и затвор G тиристора (см. Рисунок 3), что эквивалентно приложению прямого триггерного напряжения к затвору G.В это время, если значение сопротивления составляет от нескольких Ом до десятков Ом (значение удельного сопротивления будет варьироваться в зависимости от номера детали тиристора), это указывает на то, что тиристор проводит ток из-за прямого триггера. Затем отсоедините электрод A и затвор G (щупы на электродах A и K не двигаются, отключается только триггерное напряжение затвора G). Если значение, указанное стрелкой часов, все еще находится в диапазоне от нескольких Ом до десятков Ом, это означает, что срабатывание тиристора хорошее.
Рисунок 3. Обнаружение возможности срабатывания
Для обычных тиристоров средней и большой мощности с рабочим током выше 5 А падение напряжения в открытом состоянии VT, ток удержания I H и напряжение запуска затвора Vo относительно велики. Ток, обеспечиваемый уровнем R × 1 кОм мультиметра, низкий, и тиристор не может быть полностью включен, поэтому регулируемый резистор 200 Ом и от одной до трех сухих батарей 1,5 В могут быть подключены последовательно на конце черного щупа. (в зависимости от мощности испытуемого тиристора, если его рабочий ток больше 100 А, три 1.Применяются сухие батареи 5 В), как показано на рисунке 4.
Рисунок 4. Обнаружение пускового напряжения
Вы также можете использовать испытательную схему на рисунке 5 для проверки пусковой способности обычного тиристора. В схеме vT — испытуемый тиристор, HL — индикатор 6,3 В (маленькие электрические шарики в фонарике), GB — источник питания 6 В (можно использовать четыре сухие батареи на 1,5 В или регулируемый источник питания 6 В), S — кнопка, R — токоограничивающий резистор.
Рис. 5. Испытательная схема для проверки возможности срабатывания
Когда кнопка S не подключена, тиристор VT находится в состоянии блокировки, а световой индикатор HL не горит (если в это время горит HL, может произойти поломка vT или повреждение из-за утечки). После однократного нажатия кнопки S (включите S на мгновение, чтобы обеспечить пусковое напряжение для затвора G тиристора VT), если индикатор HL постоянно горит, это означает, что тиристор имеет хорошую пусковую способность.Если яркость индикатора низкая, это говорит о том, что тиристор имеет низкую производительность и большое падение напряжения проводимости (падение напряжения проводимости должно быть около 1 В при нормальных условиях). Если кнопка S включена, индикатор горит, а когда кнопка S выключена, индикатор не горит, что указывает на повреждение тиристора и плохое срабатывание срабатывания.
4.2 Обнаружение TRIAC(1) Дискриминация каждого электрода: Используйте уровень R × 1 или R × 10 мультиметра для измерения значений прямого и обратного сопротивления между тремя контактами TRIAC.Если измерено, что один вывод не соединен с двумя другими выводами, то этот вывод является основным электродом T2.
После нахождения электрода T2 оставшиеся два контакта являются основным электродом T1 и затвором G3. Измерение значений прямого и обратного сопротивления между этими двумя контактами даст два меньших значения сопротивления. При измерении с малым значением сопротивления (порядка десятков Ом) черный зонд подключается к основному электроду T1, а красный зонд подключается к затвору G.
Один конец болта TRIAC в форме болта является основным электродом T2, более тонкий конец вывода — затвором G, а конец более толстого вывода — основным электродом T1.
Оболочка металлического (ТО-3) ТРИАК является основным электродом Т2.
Средний вывод заключенного в пластик (TO-220) TRIAC — это главный электрод T2, который обычно подключается к собственному небольшому радиатору.
Рис. 6. Расположение контактов на нескольких TRIAC
(2) Оценка того, хорошо это или плохо: используйте уровень R × 1 или R × 10 мультиметра для измерения значений прямого и обратного сопротивления между основным электродом T1 и основным электродом T2 и между основным электродом T2 и ворота G ТРИАКА.Обычно оно должно быть близко к бесконечности. Если все измеренные значения сопротивления очень малы, это означает, что электроды TRIAC вышли из строя или закорочены.
Измерьте прямое и обратное сопротивление главного электрода T1 и затвора G. Обычно оно должно находиться в диапазоне от десятков Ом (Ом) до ста Ом (Ом) (когда черный датчик подключен к электроду T1, а красный датчик подключен к электроду T1). подключенного к вентилю G, измеренное значение прямого сопротивления немного меньше, чем значение обратного сопротивления).Если значения прямого и обратного сопротивления между электродом T1 и затвором G измерены как бесконечные, это указывает на то, что тиристор был поврежден из-за разомкнутой цепи.
(3) Обнаружение возможности срабатывания: Для маломощных триакомеров с рабочим током ниже 8 А его можно измерить напрямую с помощью уровня R × 1 мультиметра. При измерении сначала подключите черный зонд к основному электроду T2, а красный зонд к основному электроду T1, затем с помощью пинцета замкните накоротко электрод T2 и затвор G и добавьте триггерный сигнал положительной полярности к затвору G.Если значение сопротивления, измеренное в это время, изменяется от бесконечности до более чем десяти Ом (Ом), это означает, что тиристор сработал на проводимость, а направление проводимости — T2 → T1.
Затем подключите черный зонд к основному электроду T1, а красный зонд к основному электроду T2. Используйте пинцет, чтобы замкнуть электрод T2 и затвор G, и добавьте триггерный сигнал отрицательной полярности к затвору G. Если значение сопротивления, измеренное в это время, изменяется от бесконечности до более чем десяти Ом (Ом), это означает, что тиристор был инициирован для проведения, а направление проводимости — T1 → T2.
Если затвор G отключен после срабатывания тиристора для включения, состояние проводимости с низким сопротивлением не может поддерживаться между электродами T2 и T1, и значение сопротивления становится бесконечным, это указывает на то, что TRIAC имеет низкую производительность или поврежден. Если сигнал триггера положительной (или отрицательной) полярности добавлен к вентилю G, тиристор все еще не проводит (значения прямого и обратного сопротивления между T1 и T2 все еще бесконечны), то тиристор поврежден и не имеет целостности триггера.
Для TRIAC средней и большой мощности с рабочим током 8 А или более при измерении их пусковой способности можно последовательно подключить от одной до трех сухих батарей 1,5 В к щупу мультиметра, а затем выполнить измерения с использованием уровня R × 1. как описано выше.
Для симистора с выдерживаемым напряжением 400 В или более его пусковая способность и характеристики также могут быть проверены с использованием напряжения 220 В переменного тока.
На рис. 7 представлена тестовая схема симистора TRIAC. В схеме FL представляет собой лампу накаливания 60 Вт / 220 В, VT — это тестируемый симистор, R — резистор ограничения тока 100 Ом, а S — кнопка.
Рисунок 7. Цепь симистора
После того, как вилка питания подключена к рабочей частоте переменного тока, TRIAC находится в выключенном состоянии и лампочка не горит. (Если в это время лампа горит нормально, это означает, что электроды T1 и T2 тестируемого тиристора вышли из строя и закорочены; если лампочка слегка горит, это означает, что тестируемый тиристор поврежден утечка). Нажмите кнопку S один раз, чтобы подать сигнал триггерного напряжения для затвора G тиристора.В нормальных условиях тиристор должен сразу сработать для включения, а лампочка будет нормально светиться. Если лампочка не излучает свет, внутренняя цепь проверяемого тиристора выходит из строя. Если лампочка включается при нажатии кнопки S, а лампочка выключается при отпускании кнопки, это указывает на плохие характеристики срабатывания испытуемого тиристора.
При использовании мультиметра для обнаружения маломощных светоуправляемых тиристоров установите мультиметр на уровень R × 1, подключите один к трем 1.Подключите сухие батареи 5 В к черному щупу и измерьте значения прямого и обратного сопротивления между двумя контактами. Обычно он должен быть бесконечным. Затем используйте небольшой фонарик или лазерную ручку, чтобы осветить светоприемное окно тиристора с управляемым светом. В это время можно измерить небольшое значение прямого сопротивления, но значение обратного сопротивления все еще бесконечно. При измерении с малым значением сопротивления черный зонд подключается к аноду A, а красный зонд подключается к катоду K.
Для измерения светоуправляемых тиристоров также можно использовать следующий метод. Включите выключатель питания S и осветите светоприемное окно тиристора VT фонариком. После добавления триггерного источника света (мощный светоуправляемый тиристор имеет собственный источник света, если к светоизлучающему диоду или полупроводниковому лазеру в его оптическом кабеле добавлено рабочее напряжение, внешний источник света не требуется), индикатор EL должен гореть. После того, как источник света откачан, индикатор EL должен продолжать гореть.Есть только одно соединение PN. Следовательно, вам просто нужно измерить электроды A и G мультиметром.
Установите мультиметр на уровень R × 1 кОм, и два щупа можно подключить к одному из двух выводов тестируемого тиристора (измерьте их значения прямого и обратного сопротивления). Если пара контактов измеряется с низким значением сопротивления, черный датчик подключается к аноду A, тогда как красный датчик подключается к затвору G, а другой контакт является катодом K.
(2) Оценка хорошего или плохого состояния: Используйте уровень R × 1 мультиметра для измерения значений прямого и обратного сопротивления между электродами тиристора BTG.В нормальных условиях прямое и обратное сопротивление между анодом A и катодом K бесконечно; прямое сопротивление между анодом A и затвором G (когда черный зонд подключен к электроду A) составляет от нескольких сотен Ом до нескольких тысяч Ом, а значение обратного сопротивления бесконечно. Если значения прямого и обратного сопротивления между двумя электродами очень малы, это означает, что тиристор был замкнут накоротко и поврежден.
(3) Обнаружение возможности запуска: установите мультиметр на уровень R × 1 Ом, подключите черный зонд к аноду A, а красный зонд к катоду K.Измеренное сопротивление должно быть бесконечным. Затем прикоснитесь к вентилю G пальцем и добавьте к нему сигнал индукции человеческого тела. Если в это время сопротивление между электродами A и K изменяется от бесконечности до низкого сопротивления (несколько Ом), это указывает на то, что тиристор обладает хорошей запускающей способностью. В противном случае производительность тиристора оставляет желать лучшего.
Часто задаваемые вопросы о тиристорах
1. Что такое тиристор и его типы?
Тиристор — это четырехслойное устройство с чередующимися полупроводниками P-типа и N-типа (P-N-P-N).В своей основной форме тиристор имеет три вывода: анод (положительный вывод), катод (отрицательный вывод) и затвор (контрольный вывод). Затвор контролирует поток тока между анодом и катодом.
2. Что такое тиристорная схема?
В общем, тиристоры также являются переключающими устройствами, аналогичными транзисторам. … SCR или тиристор — это четырехслойное полупроводниковое переключающее устройство с тремя переходами. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Тиристор также является однонаправленным устройством, как диод, что означает, что он течет ток только в одном направлении.
3. Где используется тиристор?
Тиристоры могут использоваться в схемах переключения мощности, схемах замены реле, схемах инверторов, схемах генераторов, схемах датчиков уровня, схемах прерывателей, схемах диммирования света, схемах недорогих таймеров, логических схемах, схемах управления скоростью, фазных -схемы управления и др.
4. Почему SCR называется тиристорным?
Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) — это однонаправленное полупроводниковое устройство, изготовленное из кремния.Это устройство является твердотельным эквивалентом тиратрона и, следовательно, его также называют тиристорным или тироидным транзистором.
5. Что такое тиристорная схема?
В общем, тиристоры также являются переключающими устройствами, аналогичными транзисторам. … SCR или тиристор — это четырехслойное полупроводниковое переключающее устройство с тремя переходами. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Тиристор также является однонаправленным устройством, как диод, что означает, что он течет ток только в одном направлении.
% PDF-1.3 % 64 0 объект > эндобдж xref 64 68 0000000016 00000 н. 0000001725 00000 н. 0000001867 00000 н. 0000002006 00000 н. 0000002523 00000 н. 0000002754 00000 н. 0000002834 00000 н. 0000002958 00000 н. 0000003064 00000 н. 0000003170 00000 н. 0000003224 00000 н. 0000003331 00000 н. 0000003385 00000 н. 0000003536 00000 н. 0000003590 00000 н. 0000003687 00000 н. 0000003741 00000 н. 0000003829 00000 н. 0000003912 00000 н. 0000003966 00000 н. 0000004071 00000 н. 0000004125 00000 н. 0000004179 00000 н. 0000004283 00000 п. 0000004337 00000 н. 0000004471 00000 н. 0000004525 00000 н. 0000004578 00000 н. 0000004660 00000 н. 0000004762 00000 н. 0000004815 00000 н. 0000004868 00000 н. 0000004922 00000 н. 0000005004 00000 н. 0000005101 00000 п. 0000005154 00000 н. 0000005208 00000 н. 0000005409 00000 н. 0000005615 00000 н. 0000006302 00000 п. 0000006412 00000 н. 0000006628 00000 н. 0000006724 00000 н. 0000006940 00000 п. 0000007635 00000 н. 0000007657 00000 н. 0000008402 00000 п. 0000008424 00000 н. 0000008537 00000 н. 0000008843 00000 н. 0000008930 00000 н. 0000009632 00000 н. 0000009654 00000 п. 0000009767 00000 н. 0000010474 00000 п. 0000010496 00000 п. 0000011208 00000 п. 0000011230 00000 п. 0000011411 00000 п. 0000012124 00000 п. 0000012146 00000 п. 0000012819 00000 п. 0000012841 00000 п. 0000013413 00000 п. 0000013435 00000 п. 0000013514 00000 п. 0000002068 00000 н. 0000002501 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 65 0 объект > эндобдж 66 0 объект B- | [Bd) / U (& E 䱃 -rZY} [] «9« / V) / П-12 >> эндобдж 67 0 объект > эндобдж 130 0 объект > ручей ǬN} ~ {:}, R گ Ҋp` ۇ GɐRc) 95RfC ~ o.»QFic» «> Dq :: r Y ٮ og% _j¶xr {gH [@ GB $ 7? R * +. (Pq ژ * kC
TRIAC | Руководство для начинающих
В этом руководстве мы узнаем о некоторых из основы TRIAC.В процессе мы поймем структуру, символ, работу, характеристики, применение TRIAC.
Введение
Поскольку мы знаем, что SCR как однонаправленное устройство и имеет характеристики обратной блокировки, предотвращающие ток поток в состоянии обратного смещения.Но для многих приложений требуется двунаправленное управление током, особенно в цепях переменного тока.Чтобы достичь этого с помощью SCR, два SCR должны быть соединены встречно параллельно для управления как положительными, так и отрицательными полупериодами входа.
Однако эту структуру можно заменить специальным полупроводниковым устройством, известным как TRIAC, для выполнения двунаправленного управления. TRIAC — это устройство двунаправленной коммутации, которое может эффективно и точно управлять мощностью переменного тока. Они часто используются в контроллерах скорости двигателя, цепях переменного тока, системах контроля давления, светорегуляторах и другом оборудовании управления переменным током.
В начало
Основы TRIAC
Симистор — важный член семейства тиристорных устройств. Это двунаправленное устройство, которое может пропускать ток как в прямом, так и в обратном смещении, и, следовательно, это устройство управления переменным током. Симистор эквивалентен двум спина к спине SCR, подключенным к одной клемме затвора, как показано на рисунке.
TRIAC — это аббревиатура переключателя TRIode AC. TRI означает, что устройство, состоящее из трех клемм, а переменный ток означает, что оно контролирует мощность переменного тока или может проводить в обоих направлениях переменный ток.
Симистор имеет три клеммы, а именно: главный терминал 1 (MT1), главный терминал 2 (MT2) и затвор (G), как показано на рисунке. Если MT1 смещен вперед по отношению к MT2, то ток течет от MT1 к MT2. Точно так же, если MT2 смещен в прямом направлении относительно MT1, тогда ток течет от MT2 к MT1.
Вышеупомянутые два условия достигаются всякий раз, когда вентиль запускается с помощью соответствующего импульса затвора. Подобно SCR, симистор также включается путем подачи соответствующих импульсов тока на вывод затвора.Как только он включен, он теряет контроль над своей проводимостью. Таким образом, траекторию можно выключить, уменьшив ток до нуля через главные клеммы.
В начало
Конструкция TRIAC
Симистор — это пятислойный трехконтактный полупроводниковый прибор. Клеммы обозначены как MT1, MT2 как анодные и катодные выводы в случае SCR. А вентиль изображен как G, аналогичный тиристору. Вывод затвора соединен с областями N4 и P2 металлическим контактом и находится рядом с выводом MT1.
Терминал MT1 подключен к областям N2 и P2, а MT2 подключен к областям N3 и P1. Следовательно, клеммы MT1 и MT2 подключены как к областям P, так и к N устройства, и, таким образом, полярность приложенного напряжения между этими двумя клеммами определяет ток, протекающий через слои устройства.
При открытых воротах MT2 становится положительным по отношению к MT1 для трассы с прямым смещением. Следовательно, цепь работает в режиме прямой блокировки до тех пор, пока напряжение на симисторе не станет меньше, чем напряжение прямого переключения.Аналогично для симистора с обратным смещением, MT2 становится отрицательным по отношению к MT1 с открытым затвором.
До тех пор, пока напряжение на симисторе не станет меньше обратного напряжения отключения, устройство работает в режиме обратной блокировки. Траектория может быть сделана проводящей с помощью положительного или отрицательного напряжения на клемме затвора.
Вернуться к началу
Работа и работа TRIAC
К клеммам симистора можно подключать различные комбинации отрицательного и положительного напряжения, поскольку это двунаправленное устройство.Четыре возможных комбинации электродных потенциалов, которые заставляют симистор работать в четырех различных рабочих квадрантах или режимах, обозначены как.
- MT2 положительный по отношению к MT1 с положительной полярностью затвора по отношению к MT1.
- MT2 положительный по отношению к MT1 с отрицательной полярностью затвора по отношению к MT1.
- MT2 отрицательный по отношению к MT1 с отрицательной полярностью затвора по отношению к MT1.
- MT2 является отрицательным по отношению к MT1 с положительной полярностью затвора по отношению к MT1.
Как правило, ток фиксации выше во втором квадранте или режиме, в то время как ток срабатывания затвора выше в четвертом режиме по сравнению с другими режимами для любого симистора.
В большинстве приложений используется цепь отрицательного тока запуска, что означает, что 2 и 3 квадранта используются для надежного запуска при двунаправленном управлении, а также когда чувствительность затвора критична. Чувствительность затвора самая высокая, когда обычно используются режимы 1 и 4.
Режим 1: MT2 положительный, ток затвора положительный
Когда вывод затвора становится положительным по отношению к MT1, ток затвора протекает через переход P2 и N2.Когда этот ток течет, слой P2 заполняется электронами, и далее эти электроны диффундируют к краю перехода J2 (или перехода P2-N1).
Эти электроны, собранные слоем N1, создают пространственный заряд на слое N1. Следовательно, больше дырок из области P1 диффундирует в область N1, чтобы нейтрализовать отрицательные объемные заряды. Эти дырки попадают в переход J2 и создают положительный объемный заряд в области P2, что заставляет больше электронов инжектироваться в P2 из N2.
Это приводит к положительной регенерации, и, наконец, основной ток течет от MT2 к MT1 через области P1- N1 — P2 — N2.
Режим 2: MT2 положительный, ток затвора отрицательный
Когда MT2 положительный, а вывод затвора отрицательный по отношению к MT1, ток затвора протекает через переход P2-N4. Этот ток затвора смещает в прямом направлении переход P2-N4 для вспомогательной структуры P1N1P2N4. Это приводит к тому, что симистор сначала проводит через слои P1N1P2N4.
Это еще больше увеличивает потенциал между P2N2 в сторону потенциала MT2. Это приводит к тому, что ток устанавливается слева направо в слое P2, что смещает переход P2N2 вперед. И поэтому основная структура P1N1P2N2 начинает проводить.
Первоначально проводимая вспомогательная структура P1N1P2N4 рассматривается как SCR пилот-сигнала, в то время как позже проводимая структура P1N1P2N2 рассматривается как основная SCR. Следовательно, анодный ток контрольного тиристора служит током затвора для основного тиристора. В этом режиме чувствительность к току затвора меньше, и, следовательно, для включения симистора требуется больший ток затвора.
Режим 3: MT2 отрицательный, ток затвора положительный
В этом режиме MT2 становится отрицательным по отношению к MT1, и устройство включается путем подачи положительного напряжения между затвором и выводом MT1. Включение инициируется N2, который действует как дистанционное управление затвором, и структура приводит к включению симистора P2N1P1N3.
Внешний ток затвора смещает в прямом направлении переход P2-N2. Слой N2 вводит электроны в слой P2, которые затем собираются переходом P2N1.В результате увеличивается ток, протекающий через переход P2N1.
Отверстия, введенные из слоя P2, диффундируют через область N1. Это создает положительный пространственный заряд в P-области. Следовательно, больше электронов из N3 диффундируют в P1, чтобы нейтрализовать положительные объемные заряды.
Следовательно, эти электроны попадают в переход J2 и создают отрицательный объемный заряд в области N1, что приводит к инжекции большего количества дырок из P2 в область N1. Этот процесс регенерации продолжается до тех пор, пока структура P2N1P1N3 не включит симистор и не проведет внешний ток.
Поскольку симистор включается удаленным затвором N2, устройство в этом режиме менее чувствительно к положительному току затвора.
Режим 4: MT2 — отрицательный, отрицательный ток затвора
В этом режиме N4 действует как удаленный затвор и вводит электроны в область P2. Внешний ток затвора смещает переход P2N4 в прямом направлении. Электроны из области N4 собираются переходом P2N1, увеличивая ток через переход P1N1.
Следовательно, структура P2N1P1N3 включается посредством рекуперативного действия.Симистор более чувствителен в этом режиме по сравнению с положительным током затвора в режиме 3.
Из приведенного выше обсуждения можно сделать вывод, что режимы 2 и 3 являются менее чувствительной конфигурацией, для которой требуется больший ток затвора для запуска симистора, тогда как более распространенными режимами срабатывания симистора являются 1 и 4, которые имеют большую чувствительность. На практике выбирается более чувствительный режим работы, при котором полярность затвора должна совпадать с полярностью клеммы MT2.
Вернуться к началу
Характеристики V-I TRIAC
Траектория функционирует как два тиристора, соединенных встречно параллельно, и, следовательно, VI-характеристики симистора в 1-м и 3-м квадрантах будут аналогичны VI-характеристикам тиристоров. Когда терминал MT2 является положительным по отношению к терминалу MT1, говорят, что маршрут находится в режиме прямой блокировки.
Через устройство протекает небольшой ток утечки при условии, что напряжение на устройстве ниже, чем напряжение отключения.При достижении напряжения отключения устройства симистор включается, как показано на рисунке ниже.
Однако можно также включить симистор ниже VBO, применив импульс затвора, так что ток через устройство должен быть больше, чем ток фиксации симистора.
Аналогичным образом, когда терминал MT2 становится отрицательным по отношению к MT1, трасса находится в режиме обратной блокировки. Через устройство протекает небольшой ток утечки, пока он не сработает по напряжению отключения или по методу срабатывания затвора.Следовательно, положительный или отрицательный импульс на затвор запускает симистор в обоих направлениях.
Напряжение питания, при котором симистор начинает проводить, зависит от тока затвора. Если ток затвора больше, меньшее будет напряжение питания, при котором симистор включается. Вышеупомянутый запуск режима -1 используется в первом квадранте, тогда как запуск режима 3 используется в 3-м квадранте.
Из-за внутренней структуры симистора фактические значения тока фиксации, тока срабатывания затвора и тока удержания могут немного отличаться в разных режимах работы.Поэтому номиналы у трейков значительно ниже, чем у тиристоров.
Вернуться к началу
Преимущества
Симистор может срабатывать при подаче напряжения как положительной, так и отрицательной полярности на затвор.
- Он может работать и переключать оба полупериода сигнала переменного тока.
- По сравнению с конфигурацией встречно-параллельного тиристора, которая требует двух радиаторов немного меньшего размера, симистор требует одного радиатора немного большего размера. Следовательно, симистор экономит место и экономит затраты в приложениях питания переменного тока.
- В приложениях постоянного тока тиристоры должны быть подключены к параллельному диоду для защиты от обратного напряжения. Но симистор может работать и без диода, безопасный пробой возможен в любую сторону.
В начало
Недостатки
- Они доступны в более низких номиналах по сравнению с тиристорами.
- При выборе схемы триггера затвора требуется тщательное рассмотрение, поскольку симистор может срабатывать как в прямом, так и в обратном смещении.
- Они имеют низкое значение du / dt по сравнению с тиристорами.
- Они имеют очень малую частоту переключения.
- Симисторы менее надежны, чем тиристоры.
В начало
Приложения
Из-за двунаправленного управления переменным током симисторы используются в качестве контроллеров мощности переменного тока, контроллеров вентиляторов, контроллеров нагревателя, пусковых устройств для тиристоров, трехпозиционного статического переключателя, регуляторов освещенности и т. Д. Ниже рассматриваются приложения переключения и управления фазой.
Симистор в качестве переключателя высокой мощности
Поскольку симистор использует низкое напряжение затвора и токи для управления высоким напряжением и токами нагрузки, он часто используется в качестве переключающего устройства во многих коммутационных операциях. На рисунке ниже показано использование симистора в качестве переключателя ВКЛ / ВЫКЛ переменного тока для управления лампой высокой мощности.
Когда переключатель S находится в положении 1, симистор находится в режиме прямой блокировки и, следовательно, лампа остается в выключенном состоянии. Если переключатель переведен в положение 2, через клемму затвора протекает небольшой ток затвора, и, следовательно, симистор включается.Это дополнительно заставляет лампу включаться для получения полной мощности.
Управление фазой с помощью симистора
Подобно тиристорам, метод управления фазой с изменением средней мощности нагрузки также возможен с симисторами. Регулируя угол срабатывания в каждом полупериоде входного переменного тока, можно управлять мощностью, подаваемой на нагрузку. Задержка, на которую задерживается запуск, называется углом задержки, а угол, на который проводит симистор, называется углом проводимости.
На рисунке ниже показано использование симистора для метода управления фазой с целью выработки переменной мощности для нагрузки.Диоды D1 и D2 пропускают ток к клемме затвора в положительном и отрицательном полупериодах соответственно.
Как только на схему подается входной переменный ток, симистор находится в состоянии блокировки (прямое или обратное) при условии, что приложенное напряжение меньше VBO или ток затвора меньше минимального тока затвора. Во время положительного полупериода входа диод D1 смещен в прямом направлении, и, следовательно, на затвор подается положительный ток затвора.
Следовательно, срабатывает затвор, и симистор переходит в состояние проводимости.Во время отрицательного полупериода входа диод D2 смещен в прямом направлении, следовательно, через него протекает ток затвора, в результате чего симистор включается.
Аналогичным образом, мощность переменного тока, подаваемая на нагрузку, регулируется в любом направлении с помощью надлежащего стробирующего сигнала. Угол проводимости симистора регулируется путем изменения сопротивления R2 в указанной выше цепи.
В начало
Симистор против SCR
- Симистор — это двунаправленное устройство, тогда как SCR — однонаправленное устройство.
- Клеммы симистора — это MT2, MT1 и затвор, в то время как SCR имеет выводы анода, катода и затвора.
- Как для положительного, так и для отрицательного тока затвора, тракт проводит, но только с направлением тока затвора включает тиристор.
- Четыре различных режима работы возможны с симистором, тогда как с SCR возможен один режим работы. Симисторы
- доступны с меньшими номиналами по сравнению с тиристорами.
- Характеристики симистора лежат в первом и третьем квадранте, а характеристики SCR лежат в первом квадранте.
- Надежность меньше по сравнению с SCR.
Наверх
Дискретные тиристоры Power Semiconductors — Littelfuse
Тиристорные ограничители напряжения
для защиты цепей
A Тиристор — это любой полупроводниковый переключатель с бистабильным действием, зависящим от регенеративной обратной связи p-n-p-n. Тиристоры обычно представляют собой двух- или трехконтактные устройства для однонаправленных или двунаправленных схем.
Тиристоры могут иметь разные формы, но все они имеют определенные общие черты:
- Это твердотельные переключатели с нормально разомкнутыми цепями (очень высокий импеданс)
- Они способны выдерживать номинальное напряжение блокировки / выключенного состояния до момента срабатывания триггера во включенном состоянии.
- При срабатывании триггера во включенном состоянии они становятся цепью тока с низким импедансом до тех пор, пока основной ток не остановится или не упадет ниже минимального уровня удержания
- После того, как тиристор переведен во включенное состояние, ток триггера может быть отключен без выключения устройства
Тиристоры используются для управления прохождением электрических токов в приложениях, включая:
- Бытовая техника — освещение, отопление, контроль температуры, активация сигнализации, скорость вентилятора
- Электрические инструменты — для контролируемых действий, таких как скорость двигателя, событие сшивания, зарядка аккумулятора
- Наружное оборудование — разбрызгиватели воды, зажигание от газового двигателя, электронные дисплеи, освещение площадей, спортивный инвентарь, физическая подготовка
Характеристики:
- Номинальное высокое напряжение и сила тока
- Защита от однонаправленных и двунаправленных переходных напряжений
- Автоматически срабатывает «выключено» на заданные периоды времени
- Соответствует RoHS
- Переходы, пассивированные стеклом
- Высокое напряжение до 1000 В
- Высокая устойчивость к скачкам напряжения до 950
Тиристор
Описание продукта
Чувствительные симисторы
Чувствительные симисторы затвораLittelfuse представляют собой двунаправленные кремниевые переключатели переменного тока, которые обеспечивают гарантированные уровни тока запуска затвора в квадрантах I, II, III и IV.Взаимодействие с микропроцессорами или другим оборудованием с запуском по однополярному затвору стало возможным благодаря чувствительным затворным симисторам. Могут быть указаны токи срабатывания затвора 3 мА, 5 мА, 10 мА или 20 мА.
Чувствительные затворные симисторы способны управлять токами нагрузки переменного тока от 0,8 А до 8 А (среднеквадратичное значение) и могут выдерживать рабочие напряжения от 400 В до 600 В.
Стандартные симисторы
Littelfuse — это двунаправленные переключатели переменного тока, способные управлять нагрузкой с нуля.От 8 до 35 А (среднеквадратичное значение) при IGT 10 мА, 25 мА и 50 мА в рабочих квадрантах I, II и III.
Симисторыполезны в двухполупериодных приложениях переменного тока для управления мощностью переменного тока посредством переключения полного цикла или фазового управления током в нагрузочном элементе. Эти симисторы рассчитаны на блокировку напряжения в состоянии «ВЫКЛ» от 400 В минимум с некоторыми изделиями, способными работать на 1000 В. Типичные области применения включают управление скоростью двигателя, управление нагревателем и лампой накаливания.
Quadrac
УстройстваQuadrac, первоначально разработанные Littelfuse, представляют собой симисторы и альтернативные симисторы с триггером DIAC, установленным внутри одного корпуса.Эти устройства экономят пользователю расходы и время сборки на покупку дискретного DIAC и сборку вместе с симистором со стробированием.
Quadrac предлагается с номинальной мощностью от 4 до 15 А и напряжением от 400 до 600 В.
Симисторы переменного тока
Альтернативный симистор специально разработан для приложений, требующих переключения высокоиндуктивных нагрузок. Конструкция этого специального чипа фактически обеспечивает ту же производительность, что и два тиристора (SCR), подключенных обратно параллельно (спина к спине).
Эта новая конструкция микросхемы обеспечивает эквивалент двух электрически разделенных структур SCR, обеспечивая улучшенные характеристики du / dt, сохраняя при этом преимущества однокристального устройства.
Littelfuse производит симисторы переменного тока от 6 А до 40 А с номинальным напряжением блокировки от 400 В до 1000 В. Симисторы переменного тока предлагаются в корпусах TO-220, TO-218 и TO-218X с изолированной и неизолированной версиями.
Чувствительные тиристоры
Чувствительные затворные тиристорыLittelfuse — это выпрямители с кремниевым управлением, представляющие лучшие по конструкции, характеристикам и технологиям упаковки для приложений с низким и средним током.
Анодные токи от 0,8 до 10 А (среднеквадратичное значение) могут контролироваться чувствительными тиристорами затвора с токами возбуждения затвора от 12 мкА до 500 мкА. Чувствительные тиристоры затвора идеально подходят для взаимодействия с интегральными схемами или в приложениях, где существуют требования к высокой токовой нагрузке и ограниченные возможности управления током затвора. Примеры включают цепи зажигания, средства управления двигателем и фиксацию постоянного тока для сигналов тревоги в детекторах дыма. Доступны тиристоры с чувствительным затвором с номинальным напряжением до 600 В.
SCR
ПродуктыLittelfuse SCR — это полуволновые выпрямители с кремниевым управлением, которые соответствуют последнему слову техники в дизайне и характеристиках.
Допустимый ток нагрузки составляет от 1 А до 70 А (среднеквадратичное значение), а напряжение от 400 В до 1000 В может быть задано для удовлетворения различных потребностей приложений.
Благодаря возможности однонаправленного переключения, тиристор используется в цепях, где требуются высокие импульсные токи или блокирующее действие. Его также можно использовать для цепей полуволнового типа, где требуется действие выпрямления, управляемое затвором. Применения включают ломы в источниках питания, вспышках камер, дымовых пожарных извещателях, средствах управления двигателем, зарядных устройствах и зажигании двигателя.
Доступны номинальные значения импульсного тока от 30 А в упаковке TO-92 до 950 А в упаковке TO-218X.
Выпрямители
Littelfuse производит выпрямители от 15 A до 25 A (среднеквадратичное значение) с номинальным напряжением от 400 В до 1000 В. Благодаря электрически изолированному корпусу TO-220 эти выпрямители могут использоваться в схемах с общим анодом или общим катодом, используя только один тип детали, что упрощает потребности в запасах.
ЦИАП
DIAC — это триггерные устройства, используемые в схемах управления фазой для подачи стробирующих импульсов на симистор или тиристор.Это двунаправленные кремниевые устройства, запускаемые напряжением, размещенные в стеклянных корпусах с аксиальными выводами DO-35 и корпусах DO-214 для поверхностного монтажа.
Выбор напряжения DIAC от 27 В до 70 В обеспечивает синхронизацию импульсов запуска в положительной и отрицательной точках переключения, чтобы минимизировать постоянную составляющую в цепи нагрузки.
Некоторые приложения включают триггеры затвора для управления освещением, диммеры, импульсные цепи питания, опорные напряжения в цепях питания переменного тока и триггеры симистора в регуляторах скорости двигателя.
SIDAC
SIDAC представляют собой уникальный набор тиристорных качеств. SIDAC — это двунаправленный переключатель, срабатывающий по напряжению. Некоторые характеристики этого устройства включают нормальную точку переключения от 95 В до 330 В, диапазон отрицательного сопротивления, характеристики фиксации при включении и низкое падение напряжения в открытом состоянии.
Возможность одноциклового импульсного тока до 20 А делает SIDAC идеальным продуктом для сброса заряженных конденсаторов через катушку индуктивности с целью генерации импульсов высокого напряжения.Приложения включают управление освещением, пускатели натриевых ламп высокого давления, генераторы мощности и источники питания высокого напряжения.
SCR Выпрямитель с кремниевым управлением »Примечания по электронике
Тиристоры из кремния Управляемые выпрямители, тиристоры представляют собой полупроводниковые устройства, которые могут действовать как электронные переключатели, иногда управляющие цепями с высокими уровнями напряжения и тока.
Triac, Diac, SCR Учебное пособие Включает:
Основы тиристоров
Конструкция тиристорного устройства
Работа тиристора
Затвор отключающий тиристор, ГТО
Характеристики тиристора
Что такое симистор
Технические характеристики симистора
Обзор Diac
Тиристоры или кремниевые выпрямители (SCR), как их иногда называют, могут показаться необычными электронными компонентами во многих отношениях, но они особенно полезны для управления силовыми цепями.
Как таковые, эти электронные компоненты используются во многих приложениях управления мощностью, часто там, где уровни тока и напряжения относительно высоки. Тиристоры также могут использоваться в приложениях с низким энергопотреблением, включая управление освещением, а также для защиты источников питания и многих других приложений. Тиристоры просты в использовании и дешевы, что делает их идеальным вариантом для многих схем.
Идея тиристора не нова. Идея устройства была впервые выдвинута в 1950 году Уильямом Шокли, одним из изобретателей транзистора.Хотя некоторые более поздние исследования устройства были предприняты другими несколькими годами позже, они стали доступны только в начале 1960-х годов. После появления тиристоров они вскоре стали популярными для электронных схем переключения и питания.
Сильноточный тиристор / SCRЧто такое тиристор?
Тиристор можно рассматривать как довольно необычную форму электронного компонента, поскольку он состоит из четырех слоев кремния с различным легированием, а не из трех слоев обычных биполярных транзисторов.
В то время как обычные биполярные транзисторы могут иметь структуру pnp или npn с электродами, называемыми коллектор, база и эмиттер, тиристор имеет структуру pnpn с внешними слоями, а их электроды называются анодом (n-типа) и катодом (p -тип). Управляющий вывод SCR называется затвором, и он подключен к слою p-типа, который примыкает к катодному слою.
Основная структура тиристора / SCRТиристоры обычно изготавливаются из кремния, хотя теоретически могут использоваться и другие типы полупроводников.Первая причина использования кремния для тиисторов заключается в том, что кремний является идеальным выбором из-за его общих свойств. Он способен выдерживать напряжение и токи, необходимые для приложений большой мощности. Кроме того, он обладает хорошими тепловыми свойствами. Вторая важная причина заключается в том, что кремниевая технология хорошо зарекомендовала себя и широко используется для различных полупроводниковых устройств. В результате производители полупроводников могут очень дешево и легко использовать их для своих электронных компонентов.
Применение тиристоров
Тиристоры, или кремниевые выпрямители, тиристоры используются во многих областях электроники, где они находят применение во множестве различных приложений.Некоторые из наиболее распространенных приложений для них описаны ниже:
- Управление мощностью переменного тока (включая освещение, двигатели и т. Д.).
- Электронная коммутация переменного тока.
- Лом для защиты от перенапряжения для источников питания.
- Элементы управления в контроллерах, запускаемых по углу фазы.
- В фотовспышках, где они действуют как электронный выключатель, чтобы разрядить накопленное напряжение через лампу-вспышку, а затем отключить его в нужное время.
Тиристоры способны переключать высокие напряжения и выдерживать обратные напряжения, что делает их идеальными для электронных коммутационных приложений, особенно в сценариях переменного тока.
Открытие тиристоров
Идея тиристора была впервые описана Шокли в 1950 году. Он упоминался как биполярный транзистор с p-n крючком-коллектором. Механизм операции был дополнительно проанализирован в 1952 году Эберсом.
Затем в 1956 году Молл исследовал механизм переключения тиристора.Разработка продолжалась, и об устройстве стало больше известно, так что первые выпрямители с кремниевым управлением стали доступны в начале 1960-х годов, когда они начали приобретать значительный уровень популярности для переключения мощности.
Когда GE выпустила свои устройства, они использовали термин кремниевый управляемый выпрямитель, или SCR, потому что он работал только в одном направлении и был управляемым. Они использовали название SCR как торговую марку для своей продукции.
Как работает тиристор?
Принцип работы тиристора отличается от работы других устройств.Обычно через устройство не протекает ток. Однако, если к устройству подключен источник питания, и на затвор подается небольшой ток, устройство «срабатывает» и проводит ток. Он будет оставаться в проводящем состоянии до тех пор, пока не будет отключен источник питания.
Чтобы увидеть, как работает тиристор, стоит взглянуть на эквивалентную схему тиристора. Для пояснения схему тиристора можно рассматривать как два встречных транзистора. Первый транзистор с эмиттером, подключенным к катоду тиристора, является транзистором NPN, тогда как второй транзистор с эмиттером, подключенным к аноду тиристора, SCR является транзистором PNP.Затвор подключен к базе транзистора NPN, как показано ниже.
Эквивалентная схема тиристораКогда на тиристор подается напряжение, ток не течет, потому что ни один из транзисторов не проводит ток. Однако, если на затвор будет подано напряжение, это вызовет протекание тока в базе, и это заставит TR2 включиться. Когда TR2 включен, это опускает базу TR1, вызывая включение этого транзистора, и, в свою очередь, проталкивает ток через базу TR2, что означает, что устройство останется включенным, даже если напряжение затвора будет снято.
Обозначения и основные сведения о тиристорах
Тиристорный или кремниевый управляемый выпрямитель, SCR, представляет собой полупроводниковое устройство, которое имеет ряд необычных характеристик. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор, отражающий термоэлектронный клапан / вакуумную трубку. Как и следовало ожидать, затвор является управляющим выводом, в то время как основной ток протекает между анодом и катодом.
Как можно понять из обозначения схемы, показанной ниже, это устройство является «односторонним устройством», отсюда и название GE — кремниевый управляемый выпрямитель.Поэтому, когда устройство используется с переменным током, оно будет работать максимум половину цикла.
В работе тиристор или тиристор изначально не работают. Требуется определенный уровень тока, чтобы течь в ворота, чтобы «выстрелить». После зажигания тиристор будет оставаться в проводящем состоянии до тех пор, пока напряжение на аноде и катоде не будет снято — это, очевидно, происходит в конце полупериода, в течение которого тиристор проводит. Следующий полупериод будет заблокирован в результате действия выпрямителя.Затем потребуется ток в цепи затвора, чтобы снова запустить тиристор. Таким образом, тиристор можно использовать как электронный переключатель.
Кремниевый управляемый выпрямитель, тиристор или символ тиристора, используемый для принципиальных схем или схем, стремится подчеркнуть характеристики выпрямителя, одновременно показывая управляющий вентиль. В результате символ тиристора представляет собой традиционный символ диода с входом управляющего затвора рядом с переходом.
Обозначение тиристора или схемы тиристораПримечание по схемам и конструкции тиристоров:
Тиристоры или тиристоры имеют характеристику, заключающуюся в том, что, когда затвор получает ток запуска, он запускает тиристор, позволяя току течь до тех пор, пока не будет снято напряжение между анодом и катодом.Это позволяет тиристору переключать высокие напряжения и токи, хотя это только половина цикла. Цепи могут приглушать свет, управлять двигателями и вообще переключать высокие напряжения и токи.
Подробнее о Схемы и конструкция тиристоров
Характеристики тиристора
Чтобы выбрать правильное тиристорное устройство для любой схемы, необходимо изучить спецификации и убедиться, что устройство имеет правильные характеристики для предполагаемой схемы или применения.
Тиристоры — довольно уникальные компоненты, и их характеристики и параметры таблицы отличаются от других более широко используемых электронных компонентов, таких как биполярные транзисторы и полевые транзисторы JFET, полевые МОП-транзисторы и т. Д.
Другие типы тиристоров или тиристоров
Существует ряд тиристоров различных типов — это варианты базового компонента, но они предлагают разные возможности, которые могут использоваться в различных случаях и могут быть полезны для определенных схем.
- Тиристор с обратной проводимостью, RCT: Хотя тиристоры обычно блокируют ток в обратном направлении, существует одна форма, называемая тиристором с обратной проводимостью, который имеет встроенный обратный диод для обеспечения проводимости в обратном направлении, хотя нет управления в этом направлении.
Внутри тиристора с обратной проводимостью само устройство и диод не проводят одновременно. Это означает, что они не производят тепло одновременно. В результате они могут быть объединены и охлаждены вместе.
RCT может использоваться там, где в противном случае потребовался бы диод обратного хода или обратного хода. Тиристоры с обратной проводимостью часто используются в преобразователях частоты и инверторах.
- Тиристор с автоматическим выключением, GATT: GATT используется в случаях, когда необходимо быстрое выключение.Чтобы помочь в этом процессе, иногда может применяться отрицательное напряжение затвора. Помимо снижения анодного катодного напряжения. Это обратное напряжение затвора помогает истощить неосновные носители, хранящиеся в базовой области n-типа, и гарантирует, что переход затвор-катод не будет смещен в прямом направлении.
Структура GATT аналогична структуре стандартного тиристора, за исключением того, что часто используются узкие катодные полоски, чтобы обеспечить больший контроль затвора, поскольку он находится ближе к центру катода.
- Тиристор отключения затвора, GTO: GTO иногда также называют выключателем затвора. Это устройство необычно для семейства тиристоров, потому что его можно выключить, просто приложив отрицательное напряжение к затвору — нет необходимости снимать напряжение с анода и катода. См. Дальнейшую страницу в этой серии с более полным описанием GTO.
- Асимметричный тиристор: Это устройство используется в цепях, где тиристор не воспринимает обратное напряжение и, следовательно, выпрямитель не требуется.В результате можно сделать второй переход, часто называемый J2 (см. Стр. О структуре устройства), можно сделать намного тоньше. Результирующая n-базовая область обеспечивает уменьшенный V на , а также улучшенное время включения и выключения.
Тиристоры широко используются во многих областях электроники, действуя как электронные переключатели. Тиристорные схемы можно использовать во многих энергетических приложениях, поскольку эти электронные компоненты могут очень легко переключать большие токи.В дополнение к этому они очень дешевы и широко доступны.
Другие электронные компоненты: Резисторы
Конденсаторы
Индукторы
Кристаллы кварца
Диоды
Транзистор
Фототранзистор
Полевой транзистор
Типы памяти
Тиристор
Разъемы
Разъемы RF
Клапаны / трубки
Аккумуляторы
Переключатели
Реле
Вернуться в меню «Компоненты». . .
Регулятор мощности переключателя нулевого напряжения
% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > ручей Acrobat Distiller 7.0 (Windows) BroadVision, Inc.2020-10-05T08: 31: 02 + 02: 002006-01-24T15: 09: 33-07: 002020-10-05T08: 31: 02 + 02: 00application / pdf
Контроллеры мощности SCR | Уотлоу
Твердотельные переключатели мощностиWatlow дополняют быстрое переключение, необходимое для ПИД-регуляторов температуры, и помогают обеспечить оптимальную производительность системы и срок службы.Они доступны в 1-фазной и 3-фазной / 2-фазной и 3-фазной конфигурациях, имеют концевые муфты с защитой от прикосновения, индикаторы входов, возможность возгорания с нулевым переходом, случайный или фазовый пожар, номинальные значения от 18 до 1000 ампер сертификаты, включая CE и UL® 508. Различные конфигурации предлагают номинальный ток короткого замыкания (SCCR) 200 000 ампер, расширенные возможности диагностики системы и нагревателя, отжиг нагревателя, встроенные радиаторы, встроенные предохранители, соответствие RoHS и последовательную связь.
Устройства переключения мощностиWatlow DIN-A-MITE® и E-SAFE II представляют собой удобные корпуса для монтажа на DIN-рейку и являются хорошей заменой ртутных реле.
Дополнительно EZ-ZONE ST предлагает интегрированный контроллер температуры и процесса с дополнительным ограничителем превышения и понижения температуры и контактором аварийного отключения.
Сведение к минимуму экстремальных температур приводит к меньшему расширению и сжатию нагревательного элемента и продлевает срок службы нагревателя. За счет сокращения временной базы, времени цикла включения резистивный нагреватель может обеспечить плавную и равномерную мощность.
Устройство регулирования мощности, которое вы используете в своей тепловой системе, определяет степень теплового отклонения.Например, электромеханический контактор
(ЭМС) и ртутное реле смещения ограничены в своей способности управлять тепловыми отклонениями.
Электромагнитная совместимость обычно работает с 30-секундной или более длительной временной базой, что позволяет увеличить температурный скачок между точками выброса и спада.
Хотя более длительные настройки временной развертки приведут к увеличению срока службы контактора, срок службы нагревателя значительно сократится. Любые более короткие настройки временной развертки сократят срок службы контактора.
Ртутное реле смещения (MDR) с более коротким временем цикла от 3 до 15 секунд по-прежнему вызывает значительный скачок температуры, что опять же приводит к сокращению срока службы нагревателя.
Для сравнения, твердотельные реле (SSR) могут работать с временной базой в одну секунду. Это уменьшает разницу температур между точками перерегулирования и спада и увеличивает срок службы нагревателя.
Контроллер мощности SCR с возможностью импульсного срабатывания и работающий с переменной временной разверткой менее одной секунды эффективно исключает скачки температуры.
Контроллер мощности SCR с фазовым возбуждением, регулирующий мощность путем включения SCR в течение каждого полупериода, работает с временной базой 8,3 миллисекунды, а также эффективно устраняет отклонение температуры.
Поскольку фазовое зажигание может вызвать нежелательные электрические помехи, Watlow® рекомендует использовать переменную временную развертку — импульсное зажигание — для всех нагревателей Watlow. Эксплуатационные характеристики и срок службы нагревателя оказались равными.
Термальная экскурсия
Контроллер температуры с двухпозиционным режимом управления имеет характеристику перерегулирования и перерегулирования при колебаниях относительно уставки.
Чем больше температурный переход между температурой превышения и снижения температуры, тем больше тепловое расширение и сжатие провода элемента в электрическом нагревателе
. Это делает проволоку более хрупкой, заставляет ее дышать и окисляться. Деформационное упрочнение элемента приводит к поломке и выходу нагревателя из строя.
Использование контроллеров SCR в технологическом процессе исключает перерегулирование и падение давления, что обеспечивает долгий срок службы нагревателя и лучшую производительность вашей системы.
тиристоры Watlow: значительно увеличивают срок службы нагревателя
По мере того, как частота циклов с временной разверткой превышает одну секунду, они становятся более опасными для нагревательного элемента.Более быстрое переключение не вызывает такого большого расширения или сжатия проволоки элемента. SCR, срабатывающие менее одной секунды, стабилизируют температуру элемента и увеличивают срок службы нагревателя.
Чтобы проиллюстрировать это, компания Watlow провела испытание на срок службы нагревателя, в ходе которого было выявлено влияние изменения временной развертки на срок службы резистивного нагревательного элемента. В тестовых моделях использовались идентичные картриджные нагреватели, термопары и регуляторы температуры. Единственной переменной был тип контроллера мощности: EMC, MDR и SCR и их минимальные временные интервалы.
Нагреватели работали на открытом воздухе и при высоких температурах для ускорения выхода из строя. Результаты испытаний показали, что любое переключение в течение одной секунды значительно сокращает срок службы нагревателя. Использование SCR увеличило срок службы нагревателя в некоторых случаях до 20 и более раз.
тиристоры Watlow: более высокая допустимая удельная мощность
SCR продлевают срок службы нагревателя независимо от удельной мощности. Однако срок службы нагревателя вызывает наибольшее беспокойство при использовании нагревателей с более высокой температурой и более высокой плотностью мощности.Поскольку эти нагреватели создают больший перепад температур между элементом и оболочкой, чем нагреватели с более низкой плотностью мощности, у них будет более короткий срок службы.