Paprastai mes naudojame daug elektriniai ir elektroniniai komponentai kuriant elektronikos projektus ir bendras grandines. Šiuos pagrindinius komponentus sudaro rezistoriai, tranzistoriai, kondensatoriai, diodai, induktoriai, šviesos diodai, tiristoriai arba siliciu valdomi lygintuvai, IC ir kt. Panagrinėkime lygintuvus, kurie yra suskirstyti į du tipus, pvz nekontroliuojami lygintuvai (diodai) ir valdomi lygintuvai (tiristoriai). Tiesą sakant, daugelis inžinerijos studentų ir elektronikos mėgėjų nori žinoti pagrindus apie elektrinius ir elektroninius komponentus. Tačiau šiame straipsnyje leiskite mums išsamiai aptarti tiristoriaus arba silicio valdomo lygintuvo pamokos pagrindus ir charakteristikas.

Silicio valdomas lygintuvas

Tiristorius arba siliciu valdomas lygintuvas yra daugiasluoksnis puslaidininkinis įtaisas ir yra panašus į tranzistorių. Silikonu valdomas lygintuvas susideda iš trijų gnybtų (anodo, katodo ir vartų), skirtingai nei dviejų galinių diodų (anodo ir katodo) lygintuvų. Diodai vadinami nekontroliuojamais lygintuvais, kai jie vykdo (per priekinį poslinkį be jokio valdymo), kai diodo anodo įtampa yra didesnė už katodo įtampą.

Diodas ir tiristorius

Bet siliciu valdomi lygintuvai neveikia, net jei anodo įtampa yra didesnė už katodo įtampą, nebent suveiks (trečiojo gnybto) vartų gnybtas. Taigi, suteikdami įjungimo impulsą vartų terminalui, mes galime kontroliuoti tiristoriaus veikimą (įjungtą arba išjungtą). Tiristorius taip pat vadinamas kontroliuojamu lygintuvu arba siliciu valdomu lygintuvu.

Silicio valdomo lygintuvo pagrindai

Skirtingai nuo dviejų sluoksnių (P-N) diode ir trijų sluoksnių (P-N-P arba N-P-N) tranzistoriuose, siliciu valdomas lygintuvas susideda iš keturių sluoksnių (P-N-P-N) su trimis P-N sankryžos kurie jungiami nuosekliai. Silicio valdomą lygintuvą arba tiristorių žymi simbolis, kaip parodyta paveikslėlyje.

Silicio valdomas lygintuvas

“eglės filtro impulsinis atsakas ”

Silikonu valdomas lygintuvas taip pat yra vienakryptis įtaisas, nes jis veikia tik viena kryptimi. Tinkamai suveikus, tiristorius gali būti naudojamas kaip atviros grandinės jungiklis ir taip pat kaip lyginamasis diodas. Tiristorius negali būti naudojamas kaip stiprintuvas, ir jis gali būti naudojamas tik perjungimo operacijai, valdomai vartų terminalo impulsą.

Tiristorius gali būti gaminamas naudojant įvairias medžiagas, tokias kaip silicis, silicio karbidas, galio arsenidas, galio nitridas ir kt. Tačiau geras šilumos laidumas, didelis srovės pajėgumas, aukštos įtampos pajėgumas, ekonomiškas silicio apdorojimas privertė jį labiau palyginti su kitomis medžiagomis tiristoriams gaminti, todėl jie taip pat vadinami siliciu valdomais lygintuvais.

Silicio valdomas lygintuvas veikia

Tiristorių veikimą galima suprasti atsižvelgiant į silicio valdomo lygintuvo trijų būsenų veikimo būdus. Trys tiristoriaus veikimo režimai yra šie:

Atvirkštinio blokavimo režimas
Pirmyn blokavimo režimas
Laidos į priekį režimas

Atvirkštinio blokavimo režimas

Jei mes pakeisime tiristorių anodo ir katodo jungtis, tada apatinis ir viršutinis diodai yra atvirkštiniai. Taigi laidumo kelio nėra, todėl srovė netekės. Vadinasi, vadinamas atvirkštinio blokavimo režimu.

Persiųsti blokavimo režimas

Apskritai, be jokio įjungiamojo impulso į vartų terminalą, siliciu valdomas lygintuvas lieka išjungtas, o tai rodo, kad srovės srautas į priekį (nuo anodo iki katodo) nėra. Taip yra todėl, kad mes sujungėme du diodus (tiek viršutiniai, tiek apatiniai diodai yra nukreipti į priekį) ir sudarė tiristorių. Tačiau jungtis tarp šių dviejų diodų yra atvirkštinė, o tai pašalina srovės srautas Nuo viršaus iki apačios. Taigi ši būsena vadinama priekinio blokavimo režimu. Šiuo režimu, net jei tiristoriaus būklė yra tokia, kaip įprasto į priekį nukreipto diodo, jis neveikia, nes vartų terminalas nėra įjungtas.

Pirmyn vedimo režimas

Šiuo režimu į priekį, anodo įtampa turi būti didesnė už katodo įtampą o trečiojo terminalo vartai turi būti tinkamai suveikti tiristoriaus laidumui. Taip yra todėl, kad kai tik suveikia vartų gnybtas, tada apatinis tranzistorius dirbs, kuris įjungia viršutinį tranzistorių, o tada viršutinis tranzistorius įjungia apatinį tranzistorių, taigi tranzistoriai suaktyvina vienas kitą. Šis abiejų tranzistorių vidinio teigiamo grįžtamojo ryšio procesas kartojasi tol, kol abu bus visiškai suaktyvinti, tada srovė pereis nuo anodo iki katodo. Taigi šis siliciu valdomo lygintuvo veikimo režimas vadinamas laidumo į priekį režimu.

Silicio valdomų lygintuvų charakteristikos

“kokia yra keitiklio funkcija ”

Paveikslėlyje parodytos silicio valdomos lygintuvo charakteristikos ir tiristoriaus veikimas trimis skirtingais režimais, tokiais kaip atbulinio blokavimo režimas, blokavimo į priekį režimas ir laidumo į priekį režimas. The V-I charakteristikos tiristoriaus taip pat reiškia atvirkštinę blokavimo įtampą, priekinio blokavimo įtampą, atvirkštinę gedimo įtampą, laikymo srovę, pertraukimo įtampą ir pan., kaip parodyta paveikslėlyje.

Silicio valdomos lygintuvo programos

Silicio valdomo lygintuvo taikymas naudojamas grandinėse, susijusiose su didelėmis srovėmis ir įtampa, tokiomis kaip elektros energijos sistema grandinės, turinčios didesnę kaip 1kV arba didesnę nei 100A srovę.

Tiristoriai yra specialiai naudojami siekiant sumažinti vidinius elektros energijos nuostolius grandinėje. Silikonu valdomi lygintuvai gali būti naudojami grandinės galiai valdyti be nuostolių, naudojant tiristorių įjungimo-išjungimo valdymą.

Silicio valdomi lygintuvai taip pat naudojami taisymo tikslais, t kintamoji srovė į nuolatinę . Paprastai tiristoriai naudojami Kintamosios srovės keitikliai (ciklokonverteriai), kuris yra dažniausiai naudojamas siliciu valdomas lygintuvas.

Silicio valdomo lygintuvo praktinis pritaikymas

SCR pagrindu sukurtas „Cycloconverter“, sukurtas Edgefxkits.com

The SCR pagrindu veikiantis ciklokonverteris yra praktinis siliciu valdomo lygintuvo pritaikymas, kai vienfazio asinchroninio variklio greitis valdomas trimis etapais. Indukciniai varikliai yra pastovaus greičio mašinos ir dažnai naudojami įvairiose srityse, tokiose kaip skalbimo mašinos, vandens siurbliai ir pan. Šioms programoms reikalingas skirtingas variklio greitis, kurį galima pasiekti naudojant šią SCR pagrįstą techniką.

SCR pagrindu sukurta „Cycloconverter Block“ schema, sukurta Edgefxkits.com

“grandinės jungiklis ”

Tiristorius pagrįstas ciklokonverteris naudojamas asinchroninio variklio greičio valdymui pakopomis. Šiame projekte jungiklių pora yra sujungta su mikrovaldikliu 8051 ir jie naudojami norimam variklio greičiui (F, F / 2 ir F / 3) pasirinkti. Remiantis jungiklių būsena, mikrovaldiklis perduoda paleidimo impulsus silicio valdomiems dvigubo tilto lygintuvams. Taigi asinchroninio variklio greitis valdomas trimis etapais, atsižvelgiant į reikalavimą.

Ar norite kurti elektronikos projektai remiantis siliciu valdomais lygintuvais? Tada paskelbkite savo idėjas žemiau esančiame komentarų skyriuje, kad gautumėte techninę pagalbą kuriant inžinerinius projektus.