Tiristori. Veidi un ierīce. Funkcijas un darbības princips. Pieteikums. Tiristoru maiņstrāvas slēdži

1.1 Definīcija, tiristoru veidi

1.2 Kā tas darbojas

1.3 Tiristora parametri

2. nodaļa. Tiristoru izmantošana jaudas regulatoros

2.1. Vispārīga informācija par dažādiem regulatoriem

2.2 Tiristora sprieguma kontroles process

2.3 Vadāms tiristoru taisngriezis

3. nodaļa. Tiristoru jaudas regulatoru praktiskā izstrāde

3.1 Sprieguma regulators uz tiristora KU201K

3.2 Jaudīgs vadāms tiristoru taisngriezis

Secinājums

Literatūra

Ievads

Šajā rakstā aplūkoti vairāki ierīču varianti, kur tiristoru elementi tiek izmantoti kā sprieguma regulatori un kā taisngrieži. Doti tiristoru un ierīču darbības principa teorētiskie un praktiskie apraksti, šo ierīču shēmas.

Kontrolēts taisngriezis uz tiristoriem - elementiem ar lielu jaudas pieaugumu, ļauj iegūt lielas strāvas slodzē ar mazu jaudu, kas iztērēta tiristora vadības ķēdē.

Šajā rakstā ir apskatīti divi šādu taisngriežu varianti, kas nodrošina maksimālo strāvu slodzē līdz 6 A ar sprieguma regulēšanas robežu no 0 līdz 15 V un no 0,5 līdz 15 V un ierīci sprieguma regulēšanai uz aktīvās. un induktīvā slodze, ko darbina tīkls maiņstrāva spriegums 127 un 220 V ar regulēšanas robežām no 0 līdz tīkla nominālajam spriegumam.

1. nodaļa. Tiristora jēdziens. Tiristoru veidi. Darbības princips

1.1 Definīcija, tiristoru veidi

Tiristors ir pusvadītāju ierīce, kuras pamatā ir četrslāņu struktūra, kas var pārslēgties no slēgta stāvokļa uz atvērtu un otrādi. Tiristori ir paredzēti elektrisko signālu taustiņu vadībai atvērtā-aizvērtā režīmā (vadāmā diode).

Vienkāršākais tiristors ir dinistors - nekontrolēta komutācijas diode, kas ir četru slāņu struktūra ierakstiet p-n-p-n(1.1.2. att.). Šeit, tāpat kā ar citiem tiristoru veidiem, galējos n-p-n savienojumus sauc par emitētāju, bet vidējo p-n savienojumu sauc par kolektoru. Struktūras iekšējos reģionus, kas atrodas starp pārejām, sauc par bāzēm. Elektrodu, kas nodrošina elektrisko savienojumu ar ārējo n-apgabalu, sauc par katodu, bet ar ārējo p-apgabalu - par anodu.

Atšķirībā no asimetriskiem tiristoriem (dinistoriem, trinistoriem), simetriskos tiristoros I–V raksturlīknes reversais atzars ir tiešā atzarojumā. To panāk, savstarpēji savienojot divas identiskas četrslāņu struktūras vai izmantojot piecu slāņu struktūras ar četriem p-n savienojumiem (triacs).

Rīsi. 1.1.1. Apzīmējumi diagrammās: a) triac b) dinistor c) trinistor.

Rīsi. 1.1.2. Dinistoru struktūra.

Rīsi. 1.1.3. Trinistora struktūra.

1.2 Kā tas darbojas

Ieslēdzot dinistoru saskaņā ar shēmu, kas parādīta attēlā. 1.2.1., kolektora p-n pāreja ir aizvērta, un emitera savienojumi ir atvērti. Atvērtā savienojuma pretestības ir zemas, tāpēc gandrīz viss barošanas spriegums tiek pievadīts augstas pretestības kolektora krustojumam. Šajā gadījumā caur tiristoru plūst neliela strāva (1.2.3. att. 1. sadaļa).

Rīsi. 1.2.1. Shēma iekļaušanai nekontrolēta tiristora (dinistora) ķēdē.

Rīsi. 1.2.2. Shēma iekļaušanai vadāmā tiristora (trinistora) ķēdē.

1.2.3.att. Voltu-ampēru raksturlielums dinistoram.

1.2.4.att. Tiristora voltstrāvas raksturlielums.

Ja barošanas spriegums tiek palielināts, tiristora strāva nedaudz palielinās, līdz šis spriegums tuvojas noteiktai kritiskajai vērtībai, kas vienāda ar ieslēgšanas spriegumu Uon. Pie sprieguma Uon dinistorā tiek radīti apstākļi lādiņu nesēju lavīnai pavairošanai kolektora savienojuma reģionā. Notiek atgriezenisks kolektora savienojuma elektriskais pārrāvums (1.2.3. att. 2. sadaļa). Kolektora savienojuma n-apgabalā veidojas pārmērīga elektronu koncentrācija, bet p-apgabalā - urbumu pārpalikuma koncentrācija. Palielinoties šīm koncentrācijām, tiek samazinātas visu dinistora pāreju iespējamās barjeras. Palielinās nesēju iesmidzināšana caur emitenta savienojumiem. Procesam ir lavīnai līdzīgs raksturs, un to pavada kolektora savienojuma pārslēgšana atvērtā stāvoklī. Strāvas palielināšanās notiek vienlaikus ar visu ierīces zonu pretestības samazināšanos. Tāpēc strāvas palielināšanās caur ierīci ir saistīta ar sprieguma samazināšanos starp anodu un katodu. Uz VAC šī sadaļa ir apzīmēta ar skaitli 3. Šeit ierīcei ir negatīva diferenciālā pretestība. Spriegums pāri rezistoram palielinās un dinstors pārslēdzas.

Pēc kolektora savienojuma pārejas uz atvērtu stāvokli I–V raksturlielumam ir forma, kas atbilst diodes tiešajam atzaram (4. sadaļa). Pēc pārslēgšanas spriegums dinistoram samazinās līdz 1 V. Ja turpināsit palielināt barošanas avota spriegumu vai samazināt rezistora R pretestību, tiks novērots izejas strāvas pieaugums, tāpat kā parastajā ķēdē ar tiešās ieslēgšanas diode.

Kad strāvas padeves spriegums samazinās, tiek atjaunota kolektora savienojuma augstā pretestība. Šīs pārejas pretestības atjaunošanas laiks var būt desmitiem mikrosekunžu.

Spriegumu Uon, pie kura sākas lavīnai līdzīgs strāvas pieaugums, var samazināt, ieviešot ne primāros lādiņu nesējus jebkurā no slāņiem, kas atrodas blakus kolektora savienojumam. Papildu lādiņu nesējus tiristorā ievada ar palīgelektrodu, ko baro no neatkarīga vadības sprieguma avota (Ucontrol). Tiristoru ar papildu vadības elektrodu sauc par triodi vai trinistoru. Praksē, lietojot terminu "tiristors", ir domāts tieši elements. Šāda tiristora komutācijas ķēde ir parādīta attēlā. 1.2.2. Sprieguma U samazināšanas iespēju, palielinoties vadības strāvai, parāda CVC saime (1.2.4. att.).

Ja tiristoram tiek pielikts pretējas polaritātes barošanas spriegums (1.2.4. att.), tad emitera pārejas tiks slēgtas. Šajā gadījumā tiristora CVC atgādina parastās diodes raksturlieluma reverso atzaru. Pie ļoti augsta apgrieztā sprieguma tiek novērots neatgriezenisks tiristora sabrukums.

Piektdiena, 2012. gada 20. jūlijs 10:00:00

Tiristora darbības princips

Tiristors ir jaudas elektroniska atslēga, kas nav pilnībā kontrolēta. Tāpēc dažreiz tehniskajā literatūrā to sauc par viendarbības tiristoru, kuru vadītspējīgā stāvoklī var pārvest tikai ar vadības signālu, t.i., ieslēgt. Lai to izslēgtu (darbojoties ar līdzstrāvu), ir jāveic īpaši pasākumi, lai nodrošinātu, ka tiešā strāva samazinās līdz nullei.

Tiristora atslēga var vadīt strāvu tikai vienā virzienā, un, aizvērta, tā spēj izturēt gan priekšējo, gan atpakaļgaitas spriegumu.

Tiristoram ir četru slāņu p-n-p-n struktūra ar trim spailēm: anodu (A), katodu (C) un vadības elektrodu (G), kas parādīts att. viens

Rīsi. 1. Parasts tiristors: a) - parasts grafiskais apzīmējums; b) - strāvas-sprieguma raksturlielums.

Uz att. 1b attēlā parādīta izejas statisko I–V raksturlielumu saime dažādām vadības strāvas iG vērtībām. Maksimālais tiešais spriegums, ko tiristors var izturēt, to neieslēdzot, ir maksimālā vērtība iG = 0. Palielinoties strāvai iG, tiešais spriegums, ko tiristors var izturēt, samazinās. II atzars atbilst tiristora ieslēgtajam stāvoklim, I atzars atbilst izslēgtajam stāvoklim un III atzars atbilst pārslēgšanas procesam. Turēšanas strāva vai turēšanas strāva ir vienāda ar minimālo pieļaujamo tiešo strāvu iA, pie kuras tiristors paliek vadošā stāvoklī. Šī vērtība atbilst arī minimālajai iespējamajai tiešā sprieguma krituma vērtībai iekļautajā tiristorā.

IV atzars ir noplūdes strāvas atkarība no apgrieztā sprieguma. Kad reversais spriegums pārsniedz UBO vērtību, sākas straujš reversās strāvas pieaugums, kas saistīts ar tiristora bojājumu. Bojājuma raksturs var atbilst neatgriezeniskam procesam vai lavīnas sabrukšanas procesam, kas raksturīgs pusvadītāju zenera diodes darbībai.

Tiristori ir visspēcīgākie elektroniskās atslēgas spēj pārslēgt ķēdes ar spriegumu līdz 5 kV un strāvu līdz 5 kA ar frekvenci, kas nepārsniedz 1 kHz.

Tiristoru konstrukcija ir parādīta att. 2.

Rīsi. 2. Tiristoru korpusu dizains: a) - planšetdators; b) - tapa

Tiristors līdzstrāvas ķēdē

Parastā tiristora iekļaušana tiek veikta, pieliekot strāvas impulsu vadības ķēdei ar pozitīvu polaritāti attiecībā pret katodu. Pārejas perioda ilgumu, kad tas ir ieslēgts, būtiski ietekmē slodzes raksturs (aktīvā, induktīvā utt.), vadības strāvas impulsa iG amplitūda un pieauguma ātrums, tiristora pusvadītāju struktūras temperatūra, pielietotais spriegums un slodzes strāva. Ķēdē, kas satur tiristoru, nedrīkst rasties nepieņemamas tiešā sprieguma pieauguma ātruma duAC/dt vērtības, pie kurām var notikt spontāna tiristora ieslēgšanās, ja nav iG vadības signāla un strāvas pieauguma ātruma diA/dt. . Tajā pašā laikā vadības signāla slīpumam jābūt augstam.

Starp tiristoru izslēgšanas veidiem ir ierasts atšķirt dabisko izslēgšanu (vai dabisku pārslēgšanu) un piespiedu (vai mākslīgu pārslēgšanu). Dabiskā pārslēgšanās notiek tiristoru darbības laikā maiņstrāvas ķēdēs brīdī, kad strāva nokrītas līdz nullei.

Piespiedu pārslēgšanas metodes ir ļoti dažādas. Tipiskākie no tiem ir šādi: iepriekš uzlādēta kondensatora C savienojums ar taustiņu S (3. att., a); LC ķēdes pievienošana ar iepriekš uzlādētu kondensatoru CK (3.b att.); pārejas procesa oscilācijas rakstura izmantošana slodzes ķēdē (3. attēls, c).

Rīsi. 3. Tiristoru mākslīgās pārslēgšanas metodes: a) - ar uzlādēta kondensatora C palīdzību; b) - ar LC ķēdes svārstību izlādi; c) - slodzes svārstību dēļ

Pārslēdzoties saskaņā ar shēmu attēlā. 3, un pievienojot pārslēgšanas kondensatoru ar apgrieztu polaritāti, piemēram, citu papildu tiristoru, tas izlādēsies uz vadošo galveno tiristoru. Tā kā kondensatora izlādes strāva ir vērsta pretēji tiristora līdzstrāvai, tā nokrītas līdz nullei un tiristors izslēdzas.

Diagrammā attēlā. 3b, LC ķēdes savienojums izraisa komutācijas kondensatora Sk svārstību izlādi. Tajā pašā laikā sākumā izlādes strāva plūst caur tiristoru pretēji tā līdzstrāvai, kad tie kļūst vienādi, tiristors izslēdzas. Tālāk LC ķēdes strāva pāriet no tiristora VS uz diodi VD. Kamēr ķēdes strāva plūst caur diodi VD, tiristoram VS tiks piemērots apgrieztais spriegums, kas vienāds ar sprieguma kritumu atvērtajā diodē.

Diagrammā attēlā. 3, tiristoru VS ieslēgšana uz sarežģītu RLC slodzi izraisīs pārejošu. Ar noteiktiem slodzes parametriem šis process var būt svārstīgs, mainoties slodzes strāvas polaritātei in. Šajā gadījumā pēc tiristora VS izslēgšanas tiek ieslēgta diode VD, kas sāk vadīt pretējas polaritātes strāvu. Dažreiz šo pārslēgšanas metodi sauc par gandrīz dabisku, jo tā ir saistīta ar slodzes strāvas polaritātes izmaiņām.

Tiristors maiņstrāvas ķēdē

Kad tiristors ir pievienots maiņstrāvas ķēdei, var veikt šādas darbības:

iespējot un atspējot elektriskā ķēde ar aktīvo un aktīvo-reaktīvo slodzi;
slodzes strāvas vidējo un efektīvo vērtību izmaiņas sakarā ar to, ka ir iespējams pielāgot vadības signāla brīdi.

Tā kā tiristora atslēga spēj vadīt elektrība tikai vienā virzienā, tad, lai izmantotu tiristorus uz maiņstrāvas, tiek izmantots to pretparalēlais savienojums (4. att., a).

Rīsi. 4. Tiristoru (a) un strāvas formas pārslēgšana pie aktīvās slodzes (b)

Vidējās un efektīvās strāvas vērtības mainās atkarībā no brīža, kad tiristoriem VS1 un VS2 tiek pievadīti atvēršanas signāli, t.i. mainot leņķi un (4.b att.). Šī leņķa vērtības tiristoriem VS1 un VS2 regulēšanas laikā tiek mainītas vienlaicīgi ar vadības sistēmas palīdzību. Leņķi sauc par vadības leņķi vai tiristora šaušanas leņķi.

Lielākā daļa plašs pielietojums jaudas elektroniskajās ierīcēs tika iegūta tiristoru fāzes (4. att., a, b) un impulsa platuma vadība (4. att., c).

Rīsi. 5. Sprieguma veids uz slodzes pie: a) - tiristora fāzes vadība; b) - tiristora fāzes vadība ar piespiedu pārslēgšanu; c) - tiristora impulsa platuma kontrole

Ar fāzes metodi tiristora vadīšanai ar piespiedu pārslēgšanu slodzes strāvas regulēšana iespējama gan mainot leņķi α, gan leņķi θ. Mākslīgā pārslēgšana tiek veikta, izmantojot īpašus mezglus vai izmantojot pilnībā kontrolētus (bloķētus) tiristorus.

Ar impulsa platuma vadību (impulsa platuma modulācija - PWM) tiristoriem tiek pievadīts vadības signāls uz laiku Tocr, tie ir atvērti un slodzei tiek pielikts spriegums Un. Tclose laikā nav vadības signāla, un tiristori atrodas nevadošā stāvoklī. Strāvas efektīvā vērtība slodzē

kur In.m. - slodzes strāva pie Tclosed = 0.

Strāvas līkne slodzē tiristoru fāzes regulēšanas laikā nav sinusoidāla, kas izraisa tīkla sprieguma viļņu formas izkropļojumus un traucējumus patērētāju darbībā, kas ir jutīgi pret augstfrekvences traucējumiem - rodas tā sauktā elektromagnētiskā nesaderība.

Slēdzami tiristori

Tiristori ir jaudīgākie elektroniskie slēdži, ko izmanto augstsprieguma un lielas strāvas (augstas strāvas) ķēžu pārslēgšanai. Tomēr viņiem ir būtisks trūkums- nepilnīga vadāmība, kas izpaužas faktā, ka, lai tos izslēgtu, ir jārada apstākļi tiešās strāvas samazināšanai līdz nullei. Tas daudzos gadījumos ierobežo un sarežģī tiristoru izmantošanu.

Lai novērstu šo trūkumu, ir izstrādāti tiristori, kas tiek kontrolēti ar signālu gar vadības elektrodu G. Šādus tiristorus sauc par aizbīdņu tiristoriem (GTO) jeb divfunkciju tiristori.

Bloķējamie tiristori (CT) ir četrslāņu p-p-p-p struktūra, bet tajā pašā laikā ir vairākas nozīmīgas dizaina iezīmes, piešķirot tiem principiāli atšķirīgus no tradicionālajiem tiristoriem - pilnīgas vadāmības īpašību. Statiskais I-V raksturlielums slēgtiem tiristoriem virzienā uz priekšu ir identisks tradicionālo tiristoru raksturlielumam I-V. Tomēr izslēdzams tiristors parasti nespēj bloķēt lielus reversos spriegumus, un tas bieži ir savienots ar diode. Turklāt bloķējamiem tiristoriem ir raksturīgi ievērojami tiešā sprieguma kritumi. Lai izslēgtu bloķējamo tiristoru, vadības elektroda ķēdei ir jāpieliek spēcīgs negatīvs strāvas impulss (apmēram 1:5 attiecībā pret tiešās izslēgšanas strāvas vērtību), bet īslaicīgs (10-100). μs).

Bloķējamiem tiristoriem ir arī zemāki robežspriegumi un strāvas (par aptuveni 20-30%), salīdzinot ar parastajiem tiristoriem.

Galvenie tiristoru veidi

Papildus bloķējamiem tiristoriem ir izstrādāts plašs dažāda veida tiristoru klāsts, kas atšķiras pēc ātruma, vadības procesiem, strāvu virziena vadošā stāvoklī utt. Starp tiem jāatzīmē šādi veidi:

tiristoru-diode, kas ir līdzvērtīga tiristoram ar aizmugurējo diodi (6.12. att., a);
diodes tiristoru (dinistoru), kas pārvēršas vadošā stāvoklī, kad starp A un C tiek pielikts noteikts sprieguma līmenis (6. att., b);
slēdzams tiristors (6.12. att., c);
simetrisks tiristors jeb triaks, kas ir līdzvērtīgs diviem savstarpēji savienotiem tiristoriem (6.12. att., d);
ātrgaitas invertora tiristoru (izslēgšanas laiks 5-50 µs);
tiristoru ar lauka vadību uz vadības elektroda, piemēram, pamatojoties uz MOSFET un tiristoru kombināciju;
optotiristors, ko kontrolē gaismas plūsma.

Rīsi. 6. Tiristoru parastais grafiskais apzīmējums: a) - tiristoru diode; b) - diode tiristors (dinistors); c) - slēdzams tiristors; d) - triac

Tiristora aizsardzība

Tiristori ir ierīces, kas ir būtiskas, lai virzītu strāvas pagrieziena ātrumu diA/dt un tiešo spriegumu duAC/dt. Tiristoros, tāpat kā diodēs, plūst reversās atkopšanas strāvas parādība, kuras straujš kritums līdz nullei pastiprina lielu duAC/dt pārspriegumu iespējamību. Šādi pārspriegumi rodas pēkšņas strāvas pārtraukšanas rezultātā induktīvās ķēdes elementos, tostarp mazās vadu induktivitātēs. Tāpēc tiristoru aizsardzībai parasti tiek izmantotas dažādas TFTP shēmas, kas dinamiskajos režīmos aizsargā pret nepieņemamām diA / dt un duAC / dt vērtībām.

Vairumā gadījumu iekļautā tiristora ķēdē iekļauto sprieguma avotu iekšējā induktīvā pretestība ir pietiekama, lai neieviestu papildu induktivitāti LS. Tāpēc praksē biežāk rodas nepieciešamība pēc CFTS, kas samazina pārspriegumu līmeni un ātrumu izslēgšanas laikā (7. att.).

Rīsi. 7. Tipiska tiristoru aizsardzības shēma

Šim nolūkam parasti tiek izmantotas RC shēmas, kas savienotas paralēli tiristoru. Pastāv dažādas RC ķēžu ķēžu modifikācijas un to parametru aprēķināšanas metodes dažādi apstākļi tiristoru izmantošana.

Bloķējamiem tiristoriem tiek izmantotas pārslēgšanas trajektorijas veidošanas shēmas, kas pēc shēmas ir līdzīgas CFTP tranzistoriem.

♠ Tiristoru vadības sistēma maiņstrāvas un pulsējošās strāvas ķēdēs izmanto bezgalīgu vadības impulsu sēriju, kas sinhronizēta ar tīklu, un veic vadības impulsu priekšējo daļu fāzes nobīdi attiecībā pret tīkla spriegumu, kas iet caur nulli.
Speciālas ierīces radītais vadības impulss tiek padots uz vadības elektroda krustojumu - tiristora katodu, kas savieno elektrotīkls slodzē.
Analizēsim šādas sistēmas darbību, izmantojot temperatūras regulatora piemēru elektriskā lodāmura galam ar jaudu līdz 100 vati un 220 volti . Šīs ierīces diagramma ir parādīta 1. attēls.

♠ Maiņstrāvas elektriskā lodāmura temperatūras regulators 220 voltu, sastāv no ieslēgta diodes tilta KTS405A, tiristoru KU202N, Zener diode, mezgls vadības impulsu veidošanai.
Ar tilta palīdzību maiņspriegums tiek pārveidots par pulsējošu spriegumu (Max = 310 V) pozitīva polaritāte (T1 punkts).

Formēšanas vienība sastāv no:
- Zenera diode, veido trapecveida spriegumu katram pusciklam (T2 punkts);
- pagaidu uzlādes-izlādes ķēde R2, R3, C;
- dinistora analogs Tr1, Tr2.

Ar rezistoru R4 impulsa spriegums tiek noņemts, lai iedarbinātu tiristoru (4. punkts).

Diagrammās (2. attēls) parāda stresa veidošanās procesu punktos T1 - T5 kad tas mainās mainīgais rezistorsR2 no nulles līdz maksimumam.

Caur rezistoru R1 pulsējošs tīkla spriegums tiek piegādāts zenera diodei KS510.
Uz Zenera diodes veidojas trapecveida spriegums 10 volti (T2 punkts). Tas nosaka regulējuma sadaļas sākumu un beigas.

♠ Laika ķēdes iespējas (R2, R3, C) ir izvēlēti tā, lai viena pusperioda laikā kondensators NO bija pilnībā uzlādēts.
Ar tīkla sprieguma pārejas sākumu Uc caur nulli, parādoties trapecveida spriegumam, spriegums pāri kondensatoram sāk augt NO. Kad ir sasniegts spriegums pāri kondensatoram Uk = 10 volti, izlaužas tiristora analogs (Tr1, Tr2). Kondensators NO caur analogu tiek izvadīts uz rezistoru R4 un paralēli tam iekļauta arī pāreja Ue - K tiristoru (T3 punkts) un ieslēdz tiristoru.
Tiristors KU202 izvada galveno slodzes strāvu caur ķēdi: tīkls - KTS405 - lodāmura spirāle - anods - tiristora katods - KTS405 - drošinātājs - tīkls.
Rezistori R5-R6 kalpo ierīces stabilai darbībai.

♠ Vadības mezgla palaišana tiek automātiski sinhronizēta ar spriegumu Uc tīkliem.
Zenera diode var būt D814V,G,D. vai KS510, KS210 spriegumam 9-12 volti.
Mainīgs rezistors R2 - 47 - 56 Kom jauda ne mazāka par 0,5 vati.
Kondensators C - 0,15 - 0,22 uF, vairāk ne.
Rezistors R1- vēlams zvanīt no trim rezistoriem ar 8.2 Kom, divi vati, lai ļoti nesakarstu.
tranzistori Tr1, Tr2 – pāri KT814A, KT815A; KT503A, KT502A un utt.

♠ Ja regulētā jauda nepārsniedz 100 vati, varat izmantot tiristoru bez radiatora. Ja slodzes jauda vairāk nekā 100 vati nepieciešams radiators 10 - 20 kv.cm.
♠ Šajā impulsa fāzes metodē tiristora sprūda impulss tiek ģenerēts visa puscikla laikā.
Tie. jauda tiek regulēta gandrīz no nulles līdz 100%, vienlaikus regulējot fāzes leņķi no a=0 līdz a=180 grādiem.
Diagrammās iekšā 5. punkts parāda slodzes spriedzes formas selektīvos fāzes leņķos: a = 160, a = 116, a = 85, a = 18 grādiem.
Ar vērtību a = 160 grādi, tiristors ir aizvērts gandrīz pusperioda laikā tīkla spriegums(Slodzes jauda ir ļoti zema).
Ar vērtību a = 18 grādi, tiristors ir atvērts gandrīz visu pusperioda laiku (slodzes jauda ir gandrīz 100% ).
Diagrammās iekšā 4. punkts tiristora atvēršanas laikā līdz ar palaišanas impulsa parādīšanos tiek pievienots sprieguma kritums pāri atvērtajam tiristoram ( Uz augšu uz diagrammas 4. punktā).

Visi parādītie spriegumu diagrammi punktos T1 - T5, attiecībā pret punktu T6 var apskatīt osciloskopā.

Tiristors maiņstrāvas ķēdē. fāzes metode.

♦ Zināms, ka elektriskā strāva mājsaimniecībā un rūpnieciskais tīkls mainās sinusoidāli. Maiņstrāvas frekvences forma 50 herci, prezentēts 1. attēls a).

Uz vienu periodu, ciklu, spriegums maina savu vērtību: 0 → (+Umax) → 0 → (-Umax) → 0 .
Ja iedomājamies vienkāršāko maiņstrāvas ģeneratoru (1.b att.) ar vienu polu pāri, kur sinusoidālās maiņstrāvas saņemšana nosaka rotora rāmja griešanos vienā apgriezienā, tad katra rotora pozīcija noteiktā perioda laikā atbilst noteiktam izejas sprieguma daudzumam.

Vai arī katra sinusoidālā sprieguma vērtība periodam atbilst noteiktam leņķim α rāmja rotācija. Fāzes leņķis α , tas ir leņķis, kas nosaka periodiski mainīga lieluma vērtību noteiktā laikā.

Fāzes leņķa brīdī:

α = 0° spriegums U=0;
α = 90° spriegums U = +Umaks;
α=180° spriegums U=0;
α = 270° spriegums U = - Umaks;
α = 360° spriegums U = 0.

♦ Sprieguma regulēšana ar tiristoru maiņstrāvas ķēdēs tikai izmanto šīs sinusoidālās maiņstrāvas īpašības.
Kā minēts iepriekš rakstā "": tiristors ir pusvadītāju ierīce, kas darbojas saskaņā ar kontrolēta elektriskā vārsta likumu. Tam ir divi stabili stāvokļi. Noteiktos apstākļos var būt vadošs (atvērts) un nevadošs stāvoklis (slēgts).
♦ Tiristoram ir katods, anods un vadības elektrods. Mainīšanai var izmantot vadības elektrodu elektriskais stāvoklis tiristoru, tas ir, mainīt elektriskie parametri vārsts.
Tiristors var nodot elektrisko strāvu tikai vienā virzienā - no anoda uz katodu (triac izlaiž strāvu abos virzienos).
Tāpēc tiristora darbībai maiņstrāva ir jāpārvērš (iztaisnota, izmantojot diodes tiltu) par pulsējošu pozitīvas polaritātes spriegumu ar sprieguma nulles krustojumu, kā 2. att.

♦ Tiristoru vadīšanas veids ir nodrošināt, ka tajā laikā t(puscikla laikā Mēs) caur pāreju Ue - K, ir izturējis pārslēgšanas strāvu Jons tiristoru.

No šī brīža galvenā katoda-anoda strāva plūst caur tiristoru, līdz nākamajai puscikla pārejai caur nulli, kad tiristors aizveras.
Ieplūdes strāva Jons tiristoru var iegūt dažādos veidos.
1. Sakarā ar strāvu, kas plūst cauri: + U - R1 - R2 - Ue - K - -U (shēmā, 3. att.) .
2. No atsevišķa mezgla vadības impulsu veidošanai un to padevei starp vadības elektrodu un katodu.

♦ Pirmajā gadījumā vārtu strāva plūst caur krustojumu Ue — K, pakāpeniski palielinās (palielinās līdz ar spriedzi Mēs), līdz tas sasniedz vērtību Jons. Tiristors atvērsies.

fāzes metode.

♦ Otrajā gadījumā veidojas īpaša ierīce, pārejai tiek piemērots īss impulss īstajā laikā Ue - K, no kura atveras tiristors.

Šo tiristoru vadības veidu sauc impulsa fāzes metode .
Abos gadījumos strāvai, kas kontrolē tiristora ieslēgšanu, jābūt sinhronizētai ar tīkla sprieguma Uc pārejas sākumu no nulles.
Vadības elektroda darbība tiek samazināta līdz tiristora ieslēgšanas brīža kontrolei.

Tiristoru vadības fāzes metode.

♦ Izmēģināsim vienkāršu tiristora dimmera piemēru (diagramma tālāk att.3), lai izjauktu tiristora darbības iezīmes maiņstrāvas ķēdē.

Pēc taisngrieža tilta spriegums ir pulsējošs spriegums, kas mainās formā:
0 → (+Umax) → 0 → (+Umax) → 0, kā parādīts 2. attēlā

♦ Tiristoru vadības sākums ir šāds.
Palielinoties tīkla spriegumam Mēs, no brīža, kad spriegums iet caur nulli, vadības elektroda ķēdē parādās vadības strāva Iup pa ķēdi:
+ U - R1 - R2 - Ue - K - -U.
Pieaugot spriedzei Mēs palielinās un vadības strāva Iup(vadības elektrods - katods).

Kad vadības elektroda strāva sasniedz vērtību Jons, tiristors ieslēdzas (atveras) un aizver punktus +U un -U uz diagrammas.

Sprieguma kritums atvērtā tiristorā (anodā - katodā) ir 1,5 – 2,0 volts. Vārtu strāva samazināsies līdz gandrīz nullei, un tiristors paliks vadošs līdz spriegumam Mēs tīkls nesamazināsies līdz nullei.
Iedarbojoties jaunam tīkla sprieguma pusciklam, viss atkārtosies no sākuma.

♦ Ķēdē plūst tikai slodzes strāva, tas ir, strāva caur spuldzi L1 pa ķēdi:
Mums - drošinātājs - diode tilts - anods - tiristora katods - diodes tilts - spuldze L1 - Us.
Spuldze būs aizdegties ar katru tīkla sprieguma pusciklu un izdziest, kad spriegums iet cauri nullei.

Piemēram veiksim nelielu aprēķinu att.3. Mēs izmantojam elementu datus kā diagrammā.
Saskaņā ar tiristora rokasgrāmatu KU202N padarot strāvu Jons = 100 mA. Patiesībā tas ir daudz mazāks un ir 10-20 mA, atkarībā no gadījuma.
Ņem, piemēram Jons = 10 mA .
Ieslēgšanas brīža kontrole (spilgtuma regulēšana) notiek, mainot vērtību mainīga pretestība rezistors R1. Dažādām rezistoru vērtībām R1, būs dažādi tiristora pārrāvuma spriegumi. Šajā gadījumā tiristora ieslēgšanas brīdis mainīsies:

1. R1 = 0, R2 = 2,0 Com. Uz \u003d Jons x (R1 + R2) \u003d 10 x (0 + 2 \u003d 20 volti.
2. R1 = 14,0 kΩ, R2 = 2,0 kΩ Uz \u003d Jons x (R1 + R2) \u003d 10 x (13 + 2) \u003d 150 volti.
3. R1 = 19,0 Kom, R2 = 2,0 Kom. Uz \u003d Jons x (R1 + R2) \u003d 10 x (18 + 2) \u003d 200 volti.
4. R1 = 29,0 Kom, R2 = 2,0 Kom. Uz \u003d Jons x (R1 + R2) \u003d 10 x (28 + 2) \u003d 300 volti.
5. R1 = 30,0 Kom, R2 = 2,0 Kom. Uz \u003d Jons x (R1 + R2) \u003d 10 x (308 + 2) \u003d 310 volti.

Fāzes leņķis α atšķiras no a = 10, līdz a = 90 grādiem.
Šo aprēķinu rezultāta piemērs ir parādīts rīsi. četri.

♦ Sinusoīda ēnotā daļa atbilst jaudai, kas izkliedēta pie slodzes.
Jaudas kontrole ar fāzes metodi, iespējama tikai šaurā vadības leņķa diapazonā no a = 10° līdz a = 90°.
Tas ir, iekšā no 90% līdz 50% kravai piegādātā jauda.

Regulēšanas sākums no fāzes leņķa a = 10 grādus skaidro ar to, ka laika momentā t=0 – t=1, strāva vadības elektrodu ķēdē vēl nav sasniegusi vērtību Jons(Uc nesasniedza 20 voltus).

Visi šie nosacījumi ir izpildāmi, ja ķēdē nav kondensatora NO.
Ja ievietojat kondensatoru NO(2. att. diagrammā) sprieguma regulēšanas diapazons (fāzes leņķis) nobīdīsies pa labi kā att.5.

Tas ir saistīts ar faktu, ka sākumā (t=0 – t=1), visa strāva aiziet, lai uzlādētu kondensatoru NO, spriegums starp Ue un tiristora K ir nulle, un tas nevar ieslēgties.

Tiklīdz kondensators ir uzlādēts, strāva iet caur vadības elektrodu - katodu, tiristors ieslēgsies.

Regulēšanas leņķis ir atkarīgs no kondensatora kapacitātes un mainās aptuveni no a = 30 līdz a = 120 grādi (ar kondensatora kapacitāti 50 uF). Kā pārbaudīt tiristoru?

Savā emuārā es ievietoju biļetenu bezmaksas nodarbībām par tēmu:.
Šajās nodarbībās populārā formā es centos pēc iespējas vienkāršāk izskaidrot tiristora darbības būtību: kā tas darbojas, kā tas darbojas līdzstrāvas un maiņstrāvas ķēdē. Viņš minēja daudzas tiristoru un dinistoru darbības shēmas.

Šajā nodarbībā pēc abonentu pieprasījuma es sniedzu dažus piemērus tiristora integritātes pārbaude.

Kā pārbaudīt tiristoru?

Tiristora iepriekšēja pārbaude tiek veikta, izmantojot ommetra testeris vai digitālais multimetrs.
DMM slēdzim jābūt diodes pārbaudes pozīcijā.
Izmantojot ommetru vai multimetru, tiek pārbaudītas tiristoru pārejas: vadības elektrods - katods un pāreja anods - katods.
Tiristora pārejas pretestībai, vadības elektrodam - katodam, jābūt iekšā 50-500 omi.
Katrā gadījumā šīs pretestības vērtībai jābūt aptuveni vienādai tiešajiem un reversajiem mērījumiem. Jo lielāka ir šīs pretestības vērtība, jo jutīgāks ir tiristors.
Citiem vārdiem sakot, vadības elektroda strāvas vērtība, pie kuras tiristors pāriet no slēgta stāvokļa uz atvērtu stāvokli, būs mazāka.
Labam tiristoram anoda-katoda pārejas pretestības vērtībai ar tiešiem un apgrieztiem mērījumiem jābūt ļoti lielai, tas ir, tai ir “bezgalīga” vērtība.
Pozitīvs šīs sākotnējās pārbaudes rezultāts vēl neko nenozīmē.
Ja tiristors jau bija kaut kur ķēdē, tam var būt “izdedzis” anoda-katoda savienojums. Šo tiristora darbības traucējumu nevar noteikt ar multimetru.

Tiristora galvenā pārbaude jāveic, izmantojot papildu barošanas avotus. Šajā gadījumā tiristora darbība tiek pilnībā pārbaudīta.
Tiristors pāries atvērtā stāvoklī, ja īstermiņa strāvas impulss iet caur krustojumu, katods - vadības elektrods, kas ir pietiekams, lai atvērtu tiristoru.

Šo strāvu var iegūt divos veidos:
1. Izmantojiet galveno barošanas avotu un rezistoru R, kā parādīts 1. attēlā.
2. Izmantojiet papildu vadības sprieguma avotu, kā parādīts 2. attēlā.

Apsveriet tiristoru pārbaudes ķēdi attēlā Nr.
Varat izveidot nelielu testa dēli, uz kura novietot vadus, indikatoru un pārslēgšanas pogas.

Pārbaudīsim tiristoru, kad ķēde tiek darbināta ar līdzstrāvu.

Kā slodzes pretestību un vizuālu tiristora darbības indikatoru izmantojam mazjaudas spuldzi atbilstošam spriegumam.
Rezistora vērtība R ir izvēlēts tā, lai strāva, kas plūst caur vadības elektrodu - katodu, ir pietiekama, lai ieslēgtu tiristoru.
Tiristora vadības strāva iet caur ķēdi: plus (+) - aizvērta poga Kn1 - aizvērta poga Kn2 - rezistors R - vadības elektrods - katods - mīnus (-).
Tiristoru vadības strāva KU202 saskaņā ar atsauces grāmatu ir 0,1 ampērs. Patiesībā tiristora ieslēgšanas strāva ir kaut kur no 20 līdz 50 miliamperiem un pat mazāk. Ņemsim 20 miliamperus vai 0,02 ampērus.
Galvenais strāvas avots var būt jebkurš taisngriezis, akumulators vai akumulatoru bloks.
Spriegums var būt no 5 līdz 25 voltiem.
Nosakiet rezistora pretestību R.
Aprēķiniem ņemiet barošanas avotu U = 12 volti.
R = U: I \u003d 12 V: 0,02 A = 600 omi.
Kur: U – barošanas spriegums; I ir strāva vadības elektroda ķēdē.

Rezistora R vērtība būs vienāda ar 600 omi.
Ja avota spriegums ir, piemēram, 24 volti, tad R = attiecīgi 1200 omi.

1. attēlā redzamā shēma darbojas šādi.

Sākotnējā stāvoklī tiristors ir aizvērts, elektriskā lampa nedeg. Ķēde var būt šajā stāvoklī tik ilgi, cik vēlaties. Nospiediet pogu Kn2 un atlaidiet. Vadības strāvas impulss iet caur vadības elektroda ķēdi. Tiristors atvērsies. Lampa degs pat tad, ja ir bojāta vadības elektroda ķēde.
Nospiediet un atlaidiet pogu Kn1. Slodzes strāvas ķēde, kas iet caur tiristoru, pārtrūks un tiristors aizvērsies. Ķēde atgriezīsies sākotnējā stāvoklī.

Pārbaudīsim tiristora darbību maiņstrāvas ķēdē.

Avota vietā pastāvīgs spriegums U ieslēdziet 12 voltu maiņspriegumu no jebkura transformatora (attēls Nr. 2).

Sākotnējā stāvoklī lampa nedeg.
Nospiedīsim pogu Kn2. Kad poga ir nospiesta, gaisma iedegas. Nospiežot pogu, tā nodziest.
Tajā pašā laikā spuldze deg "līdz grīdai - spīd". Tas ir tāpēc, ka tiristors izlaiž tikai maiņstrāvas pozitīvo pusviļņu.
Ja tiristora vietā pārbaudām triaku, piemēram, KU208, tad spuldze degs pilnā siltumā. Triaks šķērso abus mainīgā sprieguma pusviļņus.

Kā pārbaudīt tiristoru no atsevišķa vadības sprieguma avota?

Atgriezīsimies pie pirmās tiristoru pārbaudes shēmas, no pastāvīga sprieguma avota, bet nedaudz pārveidojot to.

Mēs skatāmies uz skaitli 3.

Šajā shēmā vārtu strāva tiek piegādāta no atsevišķa avota. Tā kā to var izmantot tukšu akumulatoru.
Īsi nospiežot pogu Kn2, gaisma iedegsies tāpat kā attēlā Nr.1. Vadības elektroda strāvai jābūt vismaz 15 - 20 miliamperiem. Tiristors tiek bloķēts, arī nospiežot pogu Kn1.

4. 4. nodarbība — “Tiristors maiņstrāvas ķēdē. Impulsa fāzes metode "

5. 5. nodarbība — "Tiristora regulators lādētājā"

Šajās nodarbībās vienkāršā un ērtā veidā ir izklāstīta pamatinformācija par pusvadītāju ierīcēm: dinistoriem un tiristoriem.

Kas ir dinistoru un tiristoru, tiristoru veidi un to volt-ampēru raksturlielumi, dinistoru un tiristoru darbība līdzstrāvas un maiņstrāvas ķēdēs, dinistoru un tiristoru tranzistoru analogi.

Kā arī, kā pārvaldīt Elektroenerģija maiņstrāvas, fāzes un impulsa-fāzes metodes.

Katrs teorētiskais materiāls tiek apstiprināts ar praktiskiem piemēriem.
Dotas darbības shēmas: relaksācijas ģenerators un fiksētā poga, kas realizēta uz dinistoru un tā tranzistora analogu; aizsardzības ķēde īssavienojums sprieguma stabilizatorā un daudz ko citu.

Īpaši interesanta autobraucējiem shēma lādētājs 12 voltu akumulatoram uz tiristoriem.
Dotas sprieguma formas diagrammas darbības vadības ierīču darbības punktos. Maiņstrāvas spriegums ar fāzes un impulsa fāzes metodēm.

Lai saņemtu šīs bezmaksas nodarbības, abonējiet biļetenu, aizpildiet abonēšanas veidlapu un noklikšķiniet uz pogas "Abonēt".

Tiristora darbības princips

Tiristors ir jaudas elektriskā atslēga, kas nav 100% kontrolēta. Tāpēc ik pa laikam tehniskajā literatūrā to sauc par viendarbības tiristoru, kuru ar vadības signālu var pārsūtīt tikai vadošā stāvoklī, t.i., ieslēgt. Lai to izslēgtu (darbojoties ar pastāvīgu strāvu), ir jāveic īpaši pasākumi, lai nodrošinātu, ka līdzstrāva samazinās līdz nullei.

Tiristora atslēga var vadīt strāvu tikai vienā virzienā, un slēgtā stāvoklī tā spēj izturēt gan tiešo, gan pretējo spriegumu.

Tiristoram ir četru slāņu p-n-p-n struktūra ar 3 vadiem: anodu (A), katodu (C) un vadības elektrodu (G), kas parādīts att. viens

Rīsi. 1. Parasts tiristors: a) - parasts grafiskais apzīmējums; b) - strāvas-sprieguma līnija.

Uz att. 1.b attēlā parādīta izejas statisko I–V raksturlielumu saime dažādas nozīmes kontrolēt strāvu iG. Maksimālais tiešais spriegums, ko tiristors var izturēt, to neieslēdzot, ir visaugstākās vērtības pie iG = 0. Palielinoties strāvai iG, tiešais spriegums, ko tiristors var izturēt, samazinās. II atzars atbilst tiristora ieslēgšanās stāvoklim, I zars atbilst izslēgtajam stāvoklim un III atzars atbilst ieslēgšanas procesam. Turēšanas strāva vai turēšanas strāva ir vienāda ar zemo pieļaujamo tiešās strāvas iA vērtību, pie kuras tiristors paliek vadošā stāvoklī. Šī vērtība atbilst arī maz ticamajai tiešā sprieguma krituma vērtībai iekļautajā tiristorā.

Tiristori ir spēcīgāki elektriskie slēdži, kas spēj pārslēgt ķēdes ar spriegumu līdz 5 kV un strāvu līdz 5 kA ar frekvenci, kas mazāka par 1 kHz.

Tiristoru konstrukcija ir parādīta att. 2.

Rīsi. 2. Tiristoru korpusu dizains: a) - planšetdators; b) - tapa

Tiristors līdzstrāvas ķēdē

Parasta tiristora iekļaušana tiek veikta, pieliekot strāvas impulsu vadības ķēdei ar pozitīvu polaritāti attiecībā pret katodu. Pārejas perioda ilgumu, kad tas ir ieslēgts, būtiski ietekmē slodzes raksturs (aktīvā, induktīvā utt.), vadības strāvas impulsa iG amplitūda un pieauguma ātrums, tiristora pusvadītāju struktūras temperatūra, pielietotais spriegums un slodzes strāva. Ķēdē, kas satur tiristoru, nedrīkst parādīties nepieņemamas tiešā sprieguma pieauguma ātruma duAC/dt vērtības, pie kurām var notikt spontāna tiristora ieslēgšanās, ja nav iG vadības signāla un strāvas pieauguma ātruma diA/dt. . Tajā pašā laikā vadības signāla stāvumam jābūt visaugstākajam.

Starp tiristoru izslēgšanas metodēm ir ierasts atšķirt dabisko izslēgšanu (vai dabisku izslēgšanu) un piespiedu izslēgšanu (vai mākslīgo izslēgšanu). Dabiskā pārslēgšanās notiek tiristoru darbības laikā maiņstrāvas ķēdēs brīdī, kad strāva nokrītas līdz nullei.

Piespiedu pārslēgšanas metodes ir ļoti dažādas. Tipiskāki no tiem ir šādi: savienojums iepriekš uzlādētam kondensatoram C ar taustiņu S (3. att., a); savienojot LC ķēdi ar iepriekš uzlādētu kondensatoru CK (3. att. b); pārejas procesa oscilācijas rakstura ieviešana slodzes ķēdē (3. att., c).

Rīsi. 3. Tiristoru mākslīgās pārslēgšanas metodes: a) - ar uzlādēta kondensatora C palīdzību; b) - ar LC ķēdes svārstību izlādi; c) - slodzes svārstību dēļ

Pārslēdzoties saskaņā ar shēmu attēlā. 3, un, pievienojot komutācijas kondensatoru ar apgrieztu polaritāti, piemēram, citu palīgtiristoru, tas izraisīs tā izlādi vadošajā galvenajā tiristorā. Tā kā kondensatora izlādes strāva ir vērsta pretēji tiristora līdzstrāvai, tā nokrītas līdz nullei un tiristors izslēdzas.

Diagrammā attēlā. 3b, LC ķēdes savienojums izraisa komutācijas kondensatora Sk svārstību izlādi. Ar visu to sākumā izlādes strāva plūst caur tiristoru pretēji tā līdzstrāvai, kad tie kļūst vienādi, tiristors izslēdzas. Tālāk LC ķēdes strāva iet no tiristora VS uz diodi VD. Kamēr ķēdes strāva plūst caur diodi VD, tiristoram VS tiks pievienots apgrieztais spriegums, kas ir vienāds ar sprieguma kritumu atvērtajā diodē.

Diagrammā attēlā. 3, ieslēdzot VS tiristoru uz visaptverošu RLC slodzi, radīsies pārejošs stāvoklis. Ar noteiktiem slodzes parametriem šim procesam var būt svārstīgs raksturs ar slodzes strāvas polaritātes konfigurāciju. Šajā gadījumā pēc tiristora VS izslēgšanas tiek ieslēgta VD diode, kas sāk vadīt apgrieztās polaritātes strāvu. Šo pārslēgšanas metodi dažreiz sauc par gandrīz dabisku, jo tā ir saistīta ar slodzes strāvas polaritātes konfigurāciju.

Tiristors maiņstrāvas ķēdē

Kad tiristors ir pievienots maiņstrāvas ķēdei, var veikt šādas darbības:

Elektroniskās shēmas ieslēgšana un izslēgšana ar aktīvo un aktīvo-reaktīvo slodzi;

slodzes strāvas vidējo un efektīvo vērtību izmaiņas sakarā ar to, ka ir iespējams pielāgot vadības signāla brīdi.

Tā kā tiristoru atslēga spēj vadīt elektronisko strāvu tikai vienā virzienā, tad tiristoru izmantošanai maiņstrāvā tiek izmantots to pretparalēlais savienojums (4. att., a).

Rīsi. 4. Tiristoru (a) un strāvas formas pārslēgšana pie aktīvās slodzes (b)

Vidējās un efektīvās strāvas vērtības atšķiras atkarībā no tā brīža konfigurācijas, kad tiristoriem VS1 un VS2 tiek ievadīti atvēršanas signāli, t.i. leņķa un (4.b att.) konfigurācijas dēļ. Šī leņķa vērtības tiristoriem VS1 un VS2 regulēšanas laikā uzreiz mainās ar vadības sistēmas palīdzību. Leņķi sauc par vadības leņķi vai tiristora aizdedzes leņķi.

Plašāka izmantošana pie varas elektriskie aparāti saņemtā fāze (4. att., a, b) un pulsa platuma tiristoru vadība(4.c att.).

Rīsi. 5. Sprieguma veids uz slodzes pie: a) - tiristora fāzes vadība; b) - tiristora fāzes vadība ar piespiedu pārslēgšanu; c) - tiristora impulsa platuma kontrole

Ar fāzes metodi tiristora vadīšanai ar piespiedu pārslēgšanu slodzes strāvas regulēšana var būt gan leņķa konfigurācijas dēļα un leņķis θ . Mākslīgā pārslēgšana tiek veikta, izmantojot īpašus mezglus vai izmantojot 100% vadāmus (bloķējamus) tiristorus.

Ar impulsa platuma vadību (impulsa platuma modulācija - PWM) laikā Tocr uz tiristoriem tiek pievadīts vadības signāls, tie ir atvērti un slodzei tiek pievadīts spriegums Un. Tclose laikā nav vadības signāla, un tiristori atrodas nevadošā stāvoklī. Strāvas efektīvā vērtība slodzē

kur In.m. – slodzes strāva pie Tclosed = 0.

Strāvas līkne slodzē tiristoru fāzes regulēšanas laikā nav sinusoidāla, kas izraisa tīkla sprieguma viļņu formas izkropļojumus un traucējumus pret frekvences traucējumiem jutīgo patērētāju darbībā - parādās tā sauktā elektriskā nesaderība.

Slēdzami tiristori

Tiristori ir spēcīgāki elektriskie slēdži, ko izmanto augstsprieguma un augstas strāvas (augststrāvas) ķēžu pārslēgšanai. Bet tiem ir būtisks trūkums - nepilnīga manevrēšanas spēja, kas izpaužas faktā, ka, lai tos izslēgtu, ir nepieciešams radīt nosacījumus tiešās strāvas pazemināšanai līdz nullei. Tas gandrīz visos gadījumos ierobežo un sarežģī tiristoru ieviešanu.

Lai novērstu šo trūkumu, ir izstrādāti tiristori, kas tiek bloķēti ar signālu gar vadības elektrodu G. Šādi tiristori tiek saukti par slēdzamiem (GTO - Gate turn-off tiristori) vai divu darbību.

Slēdzami tiristori(ST) ir četru slāņu p-p-p-p struktūra, taču tajā pašā laikā tiem ir vairākas nozīmīgas dizaina iezīmes, kas tiem piešķir īpašību, kas būtiski atšķiras no parastajiem tiristoriem - pilnīgas manevrēšanas spējas. Statiskais I-V raksturlielums slēgtiem tiristoriem virzienā uz priekšu ir līdzīgs parastajiem tiristoru raksturlielumiem I-V. Bet slēdzams tiristors parasti nespēj bloķēt milzīgus pretējos spriegumus, un tas bieži ir savienots ar paralēli savienotu diode. Turklāt bloķējamiem tiristoriem ir raksturīgi ievērojami tiešā sprieguma kritumi. Lai izslēgtu bloķējamo tiristoru, vadības elektroda ķēdei ir jāpieliek spēcīgs negatīvs strāvas impulss (apmēram 1:5 attiecībā pret tiešās izslēgšanas strāvas vērtību), bet īslaicīgs (10-100). μs).

Bloķējamiem tiristoriem ir arī zemāki robežspriegumi un strāvas (apmēram 20-30%), salīdzinot ar parastajiem tiristoriem.

Galvenie tiristoru veidi

Neietverot slēdzamos tiristorus ir izstrādāts plašs dažāda veida tiristoru klāsts, kas atšķiras pēc ātruma, vadības procesiem, strāvu virziena vadošā stāvoklī utt. Starp tiem ir jāuzsver šādi veidi:

tiristoru-diode, kas ir līdzvērtīga tiristoram ar aizmugurējo diodi (6.12. att., a);

diodes tiristors (dinistors), pārvēršoties vadošā stāvoklī, kad starp A un C tiek pielikts noteikts sprieguma līmenis (6. att., b);

slēdzams tiristoru(6.12. att., c);

simetrisks tiristors vai triaks, kas ir līdzvērtīgs diviem savstarpēji savienotiem tiristoriem (6.12. att., d);

ātrs invertora tiristors(izslēgšanas laiks 5-50 µs);

tiristoru ar lauka kontroli uz vadības elektroda, piemēram, pamatojoties uz MOS tranzistora sastāvu ar tiristoru;

optotiristors, ko kontrolē gaismas plūsma.

Rīsi. 6. Tiristoru parastais grafiskais apzīmējums: a) - tiristoru diode; b) - diode tiristors (dinistors); c) - slēdzams tiristors; d) - triac

Tiristora aizsardzība

Tiristori ir ļoti svarīgi tiešās strāvas maiņas ātrumam diA/dt un tiešajam spriegumam duAC/dt. Tiristoriem, tāpat kā diodēm, ir raksturīga reversās atkopšanas strāvas plūsmas parādība, straujš kritums, kurā līdz nullei pasliktina pārsprieguma iespējamību ar augstāko duAC / dt vērtību. Šādi pārspriegumi rodas pēkšņas strāvas pārtraukšanas rezultātā induktīvās ķēdes elementos, tostarp mazās vadu induktivitātēs. Tāpēc, lai aizsargātu tiristorus, tie parasti izmanto dažādas TFTP shēmas, kas dinamiskajos režīmos nodrošina aizsardzību pret nepieņemamām diA / dt un duAC / dt vērtībām.

Gandrīz vienmēr iekļautā tiristora ķēdē iekļauto sprieguma avotu iekšējā induktīvā pretestība izrādās pietiekama, lai neieviestu papildu induktivitāti LS. Tāpēc praksē biežāk rodas nepieciešamība pēc CFTS, kas samazina pārspriegumu līmeni un ātrumu izslēgšanas laikā (7. att.).

Rīsi. 7. Tipiska tiristoru aizsardzības shēma

Šim nolūkam parasti tiek izmantotas RC shēmas, kas savienotas paralēli tiristoru. Pastāv dažādas RC ķēžu ķēžu modifikācijas un metodes to raksturlielumu aprēķināšanai dažādiem tiristoru izmantošanas kritērijiem.

Bloķējamiem tiristoriem tiek izmantotas shēmas komutācijas kustības līnijas veidošanai, kas pēc shēmas ir līdzīgas CFTP tranzistoriem.

Attīstības know-how, proti, šis autora izgudrojums pieder elektrotehnikas jomai, proti, tiek izmantots analogā elektroniskās shēmas: elektroniskais relejs, izsekošanas ierīces, ģeneratoru shēmas; barošanas blokos līdzstrāva, un tiristora (triac) izmantošana komutācijas ierīcēs ir paredzēta tranzistora atslēgas vadīšanai dinamiskā režīmā ar salīdzināmu loģisko līmeni 1 un 0.

Mērķis ir paplašināt tiristora funkcionalitāti līdzstrāvas avotā, kura mērķis ir tieši vadīt tranzistora slēdzi ar jaudīgu izeju dinamiskā režīmā, lai pārslēgtu jebkuru slodzi.

Šis mērķis tiek sasniegts ar to, ka tiristora (triac) tranzistora atslēgas vadības metode ir tāda, ka jebkuras vadītspējas tranzistora atslēgas vadības elektrods ir savienots ar pozitīvu nobīdi ar tiristora slēdzi starp tiristora anodu un diodes katodu, tranzistora kolektoru vai emitētāju, tādējādi aizverot vadības elektrodu ķēdi tranzistora atslēgas saziņai ar mīnusu, tajā skaitā caur tiristora vadības elektrodu, un slodze tiek savienota ar tranzistora atslēgas kolektora vai emitera ķēdi starp strāvas avotu plus vai mīnus, maināma darba strāva plūst caur tiristora slēdzi no barošanas ieejas ķēdes, tiristors atveras ar strāvu, kas ir lielāka par turēšanu, un pārnes tranzistora atslēgas pamatni uz negatīvu nobīdi, un tiek izslēgts ar strāvu, kas ir mazāka par turot un pārnesot tranzistora atslēgas pamatni uz pozitīvu nobīdi, un strāva caur tiristoru tiek izlikta uz divām svirām un tiek iestatīta šāda optimālā strāvas proporcija un turot, pārmaiņus mainot strāvu caur tiristora slēdža ķēdi 10% ... 20%, pie kura tiristors izslēdzas, pārējā iestatīšanas strāva caur tranzistora atslēgas pamatnes pozitīvo nobīdes rezistoru.

Iestatīšanas strāva caur tiristoru tiek papildus izlikta caur strāvas regulatora trešo plecu, kas ir savienots paralēli tranzistora atslēgas pozitīvajam nobīdes rezistoru.

Darba strāva caur tiristora slēdzi tiek iestatīta, izvēloties strāvu ierobežojošu rezistoru, kas tiek ievietots starp tiristora anoda kopējo punktu un diodes katodu, tiristora slēdža tranzistora kolektoru vai emitētāju.

Tiristora slēdža darba strāvu kontrolē jebkuras vadītspējas tranzistors, kas tiek ievadīts tiristora slēdža jaudas ievades ķēdē.

Vadības metodes darbības principu ilustrē 1.-3.att. rasējumi.

Vadības ķēde (1. attēls) satur strāvas avotu, tranzistora slēdzi 7, kura pamatne caur rezistoru 5 un plus barošanas avots caur rezistoru 4 ir savienota starp tiristora 8 anodu un tiristora 8 katodu. tiristora slēdža 2. diode 9. Barošanas ķēdes 6 ieeja ir savienota ar tiristora slēdzi 2. Tiristora 8 vadības elektrods caur rezistoru 3 ir savienots ar barošanas ieejas ķēdi 6, un caur rezistoru 1 tas ir savienots ar tiristora katoda negatīvu 8. Tranzistora 7 slēdža kolektors ir savienots ar plusu, un emitētājs ir savienots ar mīnusu caur slodzi Rl.

Tranzistora atslēgai 7 var būt jebkura vadītspēja, un slodze Rn ir savienota ar emitera vai kolektora ķēdi starp strāvas avota plusu vai mīnusu. Diode 9 aizver tranzistora atslēgas pamatni no saziņas ar mīnusu, tostarp caur tiristora 8 vadības elektrodu ķēdi. Kolektora-emitera vai emitētāja-kolektora tranzistora pāreja var veikt to pašu funkciju.

Tiristora 8 vadības elektrodu var savienot ar jaudas ieeju 6 caur rezistoru vai kondensatoru, vai diodi, vai Zenera diodi, vai kombināciju. Rezistors 5 s tranzistors n-p-n vadītspēja dažos gadījumos var nebūt iestatīta, kas pamatā ierobežo augstsprieguma impulsus pārslēgšanas laikā.

Shēma darbojas šādi: kad strāvas avots ir ieslēgts, kad tiristors 8 ir aizvērts, pozitīvā nobīde uz pamatnes aizvērs tranzistora taustiņu 7 ar p-n-p vadītspēju un atvērs to ar n-p-n vadītspēju. Palielinoties spriegumam barošanas ieejas ķēdē 6, pie strāvas, kas ir lielāka par turēšanas tiristoru 8, tas atvērsies un pārvedīs tranzistora slēdža 7 pamatni uz negatīvu nobīdi.Tranzistora slēdzis 7 ar p-n-p vadītspēju tiks atvērts un ieslēdziet slodzi Rn, un ar n-p-n vadītspēju tas aizvērsies un izslēgs slodzi Rn.

Ķēdes efektīvai darbībai tiek izvēlēta optimālā tiristora 8 noturošās strāvas sadalījuma proporcija. Tiristora 8 strāvu iestata, izvēloties rezistora 4 pretestību ar ātrumu aptuveni 80 ... 90% no turēšanas strāvas un 10 ... 20% caur tiristora slēdža 2 barošanas ieejas ķēdi 6, mazāk, pie kura tiristoru 8 aizvērsies. Piemēram, testi tika veikti 12 V barošanas ķēdē uz triac TS10-6 un tiristoriem KU101E, KU101G, kuru noturošā strāva bija 2 mA ... 5 mA, bet tiristora vērtība 8 nogriešanas sliekšņa strāva vienmēr bija nemainīga. Atkal tiristors 8 atvērās, kad spriegums pieauga par 0,7 ... 0,9 V pie barošanas ieejas 6, kas caur 3 k rezistoru tika savienots ar tiristoru slēdzi 2. 6 tiek ražots saskaņā ar 2. att. zīmējumā aprakstīto metodi.

2. attēls atšķiras no 1. attēla ar to, ka tranzistora 7 taustiņa nobīdes bāzes ķēde ir savienota ar tiristora 8 anoda kopējo punktu caur ievietoto diodi 11, bet diodes 11 katods ir savienots ar pozitīvo caur strāvas ģenerators 10. Starp tiristora 8 anoda un diodes 9 kopējo punktu ir ievietots strāvu ierobežojošais rezistors 12. Šajā shēmā tiek aplūkotas divas vadības metodes: caur strāvas noteicēju 10 un caur ievadīto rezistoru 12.

Diode 11 bloķē strāvas ģeneratoru 10 no saziņas ar tranzistora 7 atslēgas pamatni un uzlabo pārslēgšanas dinamiku. Strāvas iestatītājs 10 ir balasta elements, tas var saturēt ēku un strāvu ierobežojošu rezistoru. Tie nosaka tiristora 8 minimālo turēšanas strāvu barošanas ieejas ķēdē 6.

Strāvas ierobežošanas rezistoru 12 var papildināt ar apdares rezistoru. Tādā veidā tiek iestatīts tiristora 8 ieslēgšanas un izslēgšanas brīdis atkarībā no barošanas ieejas 6 ķēdes sprieguma vērtības.

3. attēls atšķiras no 1. attēla ar to, ka barošanas ieeja 6 ir savienota ar tiristora slēdzi 2 caur ieejas tranzistoru 14 un strāvu ierobežojošo rezistoru 13, un vadības ieeja ir savienota ar pamatni. Tranzistoram 14 var būt jebkura vadītspēja, kas kontrolē tiristora 8 darba strāvu vai pārslēdz tiristoru 8 atvērtā un aizvērtā stāvoklī, kas pārslēdz tranzistora slēdzi 7.

Piemēram, pieslēdzot zāģa zoba impulsu ģeneratora vadības ieeju, tranzistora 7 taustiņa izejā būs taisnstūrveida impulsu signāli, un 9. un 10. att. zīmējuma piemērā parādīta vienkārša elektroniskā releja darbība. .

Ierīce metodes ieviešanai, kas satur barošanas avotu, n-p-n tranzistora slēdzi, kura pamatne caur aizsargrezistoru un plus barošanas avots caur slīpo rezistoru ir savienota starp tiristora anodu un diodes katodu. , un tiristora vadības elektrods caur rezistoru vai rezistoru, sērijveidā savienota Zener diode vai diode ir savienota ar diodes anodu vai tranzistora emitētāju, caur citu rezistoru tas ir savienots ar mīnusu ar tiristora katodu, un tranzistora atslēgas kolektors ir savienots ar strāvas avota plusu vai savienots ar slodzes rezistoru, un emitētāja kopējais punkts caur starprezistoru ir savienots ar tiristora slēdža diodes anodu, un otrais paralēlās ķēdes emitētājs - pie ģeneratora izejas, un emitētājs un tranzistora pamatnes nobīdes punkts ir savienoti ar mīnusu caur kondensatoru, un tranzistora pamatne ir savienota ar emitētāju caur aizsargu. rezistoru un uz mīnusu caur aizsargkondensatoru.

Starprezistora un kondensatora kopīgais punkts caur ievietoto diodi ir savienots ar tranzistora emitētāju.

Paralēli tranzistora atslēgai ir pievienots otrs salikts tranzistors. p-n-p atslēga vadītspēja, izejas tranzistora emitētājs ir savienots ar strāvas avota plusu, un abu tranzistoru kolektori ir savienoti ar mīnusu caur slodzi, un kompozītmateriāla tranzistora bāzes ieeja caur vienu rezistoru ir savienota ar plus barošanas avotu un caur otro rezistoru līdz tranzistora atslēgas pamatnes nobīdes punktam.

Otrā tiristora slēdža diodes anods ir savienots ar ģeneratora izeju caur strāvu ierobežojošu rezistoru, un triac vadības elektrods ir savienots starp diodes katodu un tiristora anodu, kā arī fāzi. L caur slodzi un triac slēdzi ir savienots ar kopējo vadu darba nulles N un korpusu.

Jebkuras vadītspējas bloķējošais tranzistors ir savienots paralēli tiristora anodam un katodam, un bāze ir savienota ar vadības ieeju.

Starp tranzistora kolektoru un barošanas avota plus vai slodzes rezistoru ir ievietota optrona gaismas diode, un paralēli gaismas diodei ir pievienota aizsargājoša zenera diode vai rezistors, un optrona tranzistora kolektors ir savienots ar plus, un emitētājs ir. caur rezistoru savienots ar pastiprināšanas pakāpes pirmā tranzistora pamatni, kura pamatne ir savienota ar mīnusu caur aizsargkondensatoru un ar emitētāju caur aizsargrezistoru, un kolektors ir savienots ar jaudas plusu avots caur rezistoru vai savienots ar pastiprināšanas pakāpes otrā tranzistora kolektoru, kas caur slodzi ir savienots ar strāvas avota plusu, un bāze ir savienota ar pirmā tranzistora emitētāju un savienota ar mīnus un emitētājs caur rezistoru vai sērijveidā savienotu diodi.

Ģeneratora ierīce (4. attēls) satur barošanas avotu, tranzistora slēdzi 7, kura pamatne caur rezistoru 5 un plus barošanas avots caur rezistoru 4 ir savienota starp tiristora 8 anodu un tiristora 8 katodu. diode 9. Tiristora 8 vadības elektrods caur rezistoru 3 ir savienots ar diodes 9 anodu, un caur rezistoru 1 ir savienots ar mīnusu ar tiristora 8 katodu. Tranzistora 7 kolektors ir savienots par labu barošanas avotam. Tranzistora 7 emitera kopīgais punkts caur diodi 19 un starprezistoru 18 ir savienots ar tiristora slēdža 2 diodi 9, bet diodes 19 un starprezistora 18 kopējais punkts ir savienots ar mīnusu. kondensators 20, un ģeneratora izeja ir savienota ar emitētāju. Kondensators 15 ir savienots ar tranzistora 7 pamatnes nobīdes punktu, un bāze ar mīnusu ir savienota caur aizsargkondensatoru 16 un ar emitētāju caur aizsargrezistoru 17.

Ierīce darbojas šādi: kad strāvas avots ir ieslēgts, pozitīvs nobīde uz pamatnes atvērs tranzistora taustiņu 7. Izstarotājs plus caur diode 19 un starprezistors 18 iedarbinās tiristora slēdzi 2. Tiristors 8 tiks atvērts ar strāvu. lielāka par turēšanas strāvu un pārsūtīs tranzistora 7 bāzi uz negatīvu nobīdi, atslēga tiks aizvērta. Strāva caur tiristoru 8 kļūs mazāka par turēšanas strāvu, un tiristors 8 aizvērsies. Atkal tranzistora 7 pamatnē būs pozitīva novirze, un cikls atkārtosies. Kondensators 15 izstiepj tranzistora 7 atvērtā stāvokļa augšējo (pozitīvo) malu, bet kondensators 20 izstiepj tranzistora 7 slēgtā stāvokļa apakšējo malu, un papildus, izvēloties starprezistora 18 vērtību, izstiepj tranzistora 7 pārslēgšanas frekvenci. ģenerators ir mainīts. Starprezistors 18 satur vienu konstanti, vai vienu konstrukciju, vai arī konstrukcija ir papildināta ar virknē un paralēli savienotiem rezistoriem. Turklāt konstrukcijas rezistors var būt regulatora formā. Diode 19 bloķē kondensatora reverso izlādi ģeneratora izejas ķēdē. Tiristora 8 vadības elektrods ir papildus savienots ar rezistoru 3 ar diodes 9 anodu vai ar tranzistora 7 emitētāju caur Zenera diodi vai diodi gadījumos, kad iestatītu tiristora atvēršanas slieksni vai kompensētu starpība pārejas sprieguma kritumā pāri diodei 9. Tiristora 8 vadības ieejai un jaudas ievadei, ja nepieciešams, papildus pieslēdz kondensatoru tiristora impulsa atvēršanai.

5. attēlā - ierīces push-pull ģenerators, kas atšķiras no 4. attēla ar to, ka tranzistora 7 atslēgas kolektors ir savienots ar strāvas avotu caur slodzes rezistoru 24, bet starprezistors 18 ir savienots apdares rezistora veidā, un vadības gaismas diode 23 ir savienota ar ģeneratora izeju caur rezistoru 22. Paralēli tranzistora 7 taustiņam uz p-n-p vadītspējas tranzistoriem 26 un 27 ir pievienota saliktā tranzistora atslēga. Saliktā tranzistora slēdža 26 bāzes ieeja caur rezistoru 25 ir savienota ar strāvas avota plusu, bet caur rezistoru 21 ar tranzistora 7 taustiņa pamatnes kopējo nobīdes punktu. Izejas tranzistora 27 emitētājs ir savienots ar plusu, un abu tranzistoru 26 un 27 kolektori ir savienoti ar mīnusu caur slodzi - lampu 28.

Slodzes rezistors 24 ļauj paplašināt starpposma rezistora 18 pretestības regulēšanas diapazonu, samazinoties tranzistora 7 atslēgas atvēršanas dinamikai, bet tajā pašā laikā pasliktinās tā aizvēršana.

Saliktā tranzistora atslēgas p-n-p vadītspēja atveras un aizveras sinhroni ar tiristoru 8, un tranzistora slēdzis 7 darbojas asinhroni.

Pārbaudes tika veiktas ar kvēlspuldzi līdz 80 W.

Lampa 28 tika ieslēgta zemā frekvencē un kvēlspuldze regulēta augstā frekvencē, izvēloties kondensatorus 15 un 20 un starprezistoru regulatoru 18. Ķēde darbojas ar tiristoru 8, turot strāvu 3-15 mA robežās, bet tranzistors pases. var atšķirties, tostarp citās shēmās.

Atlasītos elementus lodziņā ar numuru 29 - tiristora slēdzi 2, tranzistora slēdzi 7 un kompozītmateriālu tranzistora slēdzi 26 un 27 - var saukt par tiristora-tranzistora slēdzi vai tiristora-tranzistora slēdzi. Īstenošanas piemērs integrālajā dizainā.

augstsprieguma pārveidotāja ierīču diagrammas

7. un 8. att. - augstsprieguma pārveidotāja ierīces shēmas, kas raksturīgas ar to, ka ģeneratorā paralēli tiristora 8 anodam un katodam ir pievienots tranzistors 38 p-n-p vadītspēja un vadības ieeja 37. savienots ar pamatni, kas bloķē un ieslēdz ģeneratoru, vai arī vadības ieeja var darboties kā galvenais oscilators. Turklāt tranzistoram 38 var būt jebkura vadītspēja.

8. attēlā redzamais ķēdes ģenerators atšķiras no 7. att. ar to, ka starp slodzes rezistoru 24 un tranzistora 7 kolektoru ir ievietota optrona gaismas diode 56 un paralēli gaismas diodei 56 ir pievienota Zenera diode 55. Kolektors no optrona savienotāja tranzistors 57 ir savienots ar plus, un emitētājs ir savienots (7. att. - ģeneratora izeja ir pievienota) caur rezistoru 42 uz pastiprināšanas pakāpes pirmā tranzistora 49 pamatni. Turklāt pirmā tranzistora 49 pamatne ir savienota ar mīnusu caur aizsargkondensatoru 44 un ar emitētāju caur aizsargrezistoru 45. Pirmā tranzistora 49 kolektors caur rezistoru 48 ir savienots ar pozitīvo starp aizsargdiodi. 47 un rezistors 46 vai ir savienots ar otrā tranzistora 53 kolektoru, kas savienots caur aizsargdiodi 52, slodze 54 (aizdedzes spole) - uz strāvas avota plusu. Pirmā tranzistora 49 emitētājs ir savienots ar otrā tranzistora 53 pamatni, kura bāze caur rezistoru 50 un diodi 51 ir savienota kopā ar emitētāju uz mīnusu. Strāvas avota plus caur aizsargdiodi 47 un aizsargrezistoru 46 ir savienots ar ģeneratora strāvas ķēdi, un kondensators 39 un Zenera diode 43 ir savienoti paralēli ģeneratora plusam un mīnusam.

Kā slodzes elements un vadība vadības gaismas diode 41 ir savienota ar ģeneratora izeju caur rezistoru 40 vai tikai rezistoru, kas ir īpaši nepieciešams, ja ir nepietiekama strāva, caur optrona LED 56, lai atvērtu tranzistora slēdzi. 57, un kad liela strāva paralēli optrona gaismas diodei 56 ir uzstādīts šunta rezistors. Ar PC817 tipa optronu (SHARP) ķēde var darboties bez papildu slodzes elementa.

Signāls zems līmenis pie vadības ieejas 37 atver tranzistoru 38, ģenerators tiek izslēgts. Pozitīvs līmenis ieejā 37 izslēdz tranzistoru 38 un ieslēdzas oscilators, kas iedarbina pastiprinātāja izejas posmu.

Pārbaudes tika veiktas autotransformatora tipa automašīnas B117 aizdedzes spolei, stabila pārrāvuma loka maksimums sasniedza 40 mm pēc 7. att. shēmas un pēc 8. att. shēmas līdz 30 mm. . Spriegums spoles izejā tiek samazināts, izvēloties kondensatora 44, rezistora 45 vērtības, vai arī kondensators un Zenera diode ir papildus savienoti paralēli izejas tranzistora 53 kolektoram un emitētājam.

Ierīce var kalpot kā daudzimpulsu pārveidotājs bezkontakta aizdedzes ierīcēm automašīnā un metināšanas ražošanā, lai darbinātu oscilatoru, vai var pieslēgt citas slodzes, piemēram, var pārslēgt kvēlspuldzes vai pieslēgt skaņas sirēnu utt. Turklāt ķēde var darboties bez aizsargelementiem 43, 46, 47 un 52.

9. att. - elektroniskā releja ierīce. Tranzistora 14 pamatne ir savienota ar laika ķēdi, kolektors ir savienots ar strāvas avota plusu, un emitētājs ir savienots ar tiristora 8 ķēdes jaudas ieeju caur strāvu ierobežojošu rezistoru 13 un diodi 9 Rezistors R4 ir laika aizkaves regulators.

Ierīce darbojas šādi

ieslēdziet strāvas avotu, tranzistora slēdzis 7 ir aizvērts. Īsi nospiežot pogu SB1, tiks uzlādēts kondensators C1, atvērsies tranzistors 14, kas atvērs tiristoru 8, un tiristors pārslēgs tranzistora slēdzi 7, ieslēgsies releja spole K1. Kondensatoram C1 izlādējoties, spriegums pāri tam samazinās. Tas noved pie sprieguma samazināšanās tranzistora 14 emitētājā, un ar strāvu, kas ir mazāka par turēšanas strāvu, tiristors 8 aizvērsies. Pozitīva nobīde uz pamatnes aizvērs tranzistora slēdzi 7, un relejs K1 izslēgsies. Ierīce ar šiem elementu nomināliem un tiristora 8 turēšanas strāvu ir 3-5 mA robežās. Ekspozīcijas laiks var būt līdz 30 minūtēm, un kļūda ar stabilu barošanas avotu ir 2-3% robežās.

10. att. - elektroniskā releja ierīce uz optrona triac. Darbības princips ir līdzīgs. MOS3063 vai MOS3082 tipa triac optrons, kas uztur to strāvu diapazonā no 0,4 līdz 0,6 mA. Šī iemesla dēļ ir pievienota saliktā tranzistora atslēga (līdzīgi kā saliktajai atslēgai 5. att. zīmējumā) ar lielu ieejas pretestību. Optocoupler LED vadības ieeja ir savienota caur zenera diodi un rezistoru, paralēli tam ir pievienots papildu kondensators triac impulsa atvēršanai. Zenera diode kalpo, lai atslēgtu strāvu caur optrona gaismas diode, kad samazinās spriegums pie tranzistora 14 emitētāja.Tas palielina ekspozīcijas laiku.

Pārbaudes laikā aizturēšanas laiks bija aptuveni 40 minūtes, un kļūda bija 2% robežās. Rādītāji ir daudz augstāki nekā tiristoram KU101.

Tiek piedāvāta metode jebkuras struktūras tiristora minimālās turēšanas strāvas noteikšanai. Tiristora atslēga ir savienota starp barošanas avotu plus un mīnus caur strāvu ierobežojošu rezistoru un sērijveidā savienotu miliammetru vai citu ierakstīšanas ierīci. Turklāt tas ir savienots paralēli strāvas avotam. elektrolītiskais kondensators liela ietilpība. Caur strāvu ierobežojošu rezistoru vai kondensatoru vadības ieejai īslaicīgi tiek pievadīts pozitīvs sprieguma impulss. Piestipriniet strāvu caur tiristoru uz miliampermetra, pēc tam izslēdziet strāvas avotu. Kondensatoram izlādējoties, strāva caur tiristoru samazināsies, un minimālo turēšanas strāvu nosaka miliammetra adatas krasas novirzes moments.

Izmantojot tranzistora atslēgas vadības metodi, tiks izmantots tālāk elektriskās diagrammas ierīces: elektroniskais laika relejs, piemēram, pārslēgšanas releja spoles; izsekošanas shēmas, piemēram, strāvas padeves avārijas slēdži; ģenerēšanas ķēdes, piemēram, augstfrekvences sirēnas drošības ierīcēs, augstsprieguma pārveidotāji aizdedzes spolēm.

Ierīces sastāvdaļu: tiristora slēdzi un tranzistora slēdzi var saukt par tiristora-tranzistora slēdzi vai tiristora-tranzistora slēdzi, ko var realizēt kā vienu integrālo shēmu. Šajā gadījumā būs jāregulē pases dati par minimālajām turēšanas strāvām.

Izgudrojumam tika izdots Krievijas Federācijas patents RU2343622
Autors(-i): Aleksejevs Alberts Gerasimovičs, Aleksejevs Vitālijs Albertovičs