Thyristor eller Silicon Controlled Rectifier Opplæringsgrunnlag og egenskaper

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Generelt bruker vi mange elektriske og elektroniske komponenter mens du designer elektronikkprosjekter og generelle kretser. Disse grunnleggende komponentene inkluderer motstander, transistorer, kondensatorer, dioder, induktorer, lysdioder, tyristorer eller silisiumstyrte likerettere, IC, og så videre. La oss se på likeretterne som er klassifisert i to typer som f.eks ukontrollerte likerettere (dioder) og kontrollerte likerettere (tyristorer). Egentlig ønsker mange ingeniørstudenter og elektroniske hobbyfolk å vite det grunnleggende om elektriske og elektroniske komponenter. Men her i denne artikkelen, la oss diskutere i detalj om tyristoren eller silisiumstyrt likeretteropplæringsgrunnleggende og egenskaper.

Silisiumstyrt likeretter

Tyristor eller silisiumstyrt likeretter er en flerlags halvlederanordning og ligner på transistoren. Silisiumstyrt likeretter består av tre terminaler (anode, katode og gate) i motsetning til de to terminaldioder (anode og katode) likeretter. Dioder blir betegnet som ukontrollerte likerettere når de utfører (under forspent tilstand uten noen kontroll) når anodespenningen til dioden er større enn katodespenningen.




Diode og tyristor

Diode og tyristor

Men de silisiumstyrte likeretterne leder ikke selv om anodespenningen er større enn katodespenningen, med mindre til (den tredje terminalen) portterminalen blir utløst. Ved å tilveiebringe utløsepulsen til portterminalen, kan vi styre driften (PÅ eller AV) av tyristoren. Derfor kalles tyristoren også som kontrollert likeretter eller silisiumstyrt likeretter.



Grunnleggende om silisiumstyrt likeretter

I motsetning til to lag (P-N) i dioden og tre lag (P-N-P eller N-P-N) i transistorer, består den silisiumstyrte likeretteren av fire lag (P-N-P-N) med tre P-N kryss som er koblet i serie. Den silisiumstyrte likeretteren eller tyristoren er representert med symbolet som vist på figuren.

Silisiumstyrt likeretter

Silisiumstyrt likeretter

Silisiumstyrt likeretter er også en ensrettet enhet, da den bare leder i en retning. Ved å utløse riktig kan tyristoren brukes som en bryter med åpen krets og også som en utbedrende diode. Tyristor kan imidlertid ikke brukes som en forsterker, og den kan bare brukes til å bytte drift styrt med utløsende puls på portterminalen.

Tyristor kan produseres ved hjelp av en rekke materialer som silisium, silisiumkarbid, galliumarsenid, galliumnitrid og så videre. Men den gode termiske ledningsevnen, høy strømkapasitet, høyspenningsevne, økonomiske prosessering av silisium har gjort det å foretrekke sammenlignet med andre materialer for fremstilling av tyristorer, derfor kalles de også som silisiumstyrte likerettere.


Silisiumstyrt likeretter fungerer

Tyristoren som fungerer, kan forstås ved å ta i betraktning de tre tilstandene driften av silisiumstyrt likeretter. De tre driftsmåtene til tyristoren er som følger:

  • Omvendt blokkeringsmodus
  • Fremover blokkeringsmodus
  • Fremoverledende modus

Omvendt blokkeringsmodus

Hvis vi reverserer anode- og katodeforbindelsene til tyristorene, er nedre og øvre dioder forspent. Dermed er det ingen ledningsbane, så ingen strøm vil strømme. Derfor kalles det omvendt blokkeringsmodus.

Fremover blokkeringsmodus

Generelt, uten en utløsende puls til portterminalen, forblir silisiumstyrt likeretter slått av, noe som indikerer ingen strømstrøm i fremoverretningen (fra anode til katode). Dette er fordi vi koblet to dioder (både øvre og nedre dioder er forspent) sammen for å danne en tyristor. Men krysset mellom disse to diodene er omvendt forspent, noe som eliminerer strøm av strøm fra topp til bunn. Derfor blir denne tilstanden betegnet som fremoverblokkerende modus. I denne modusen, selv om tyristoren har en tilstand som en konvensjonell forspent diode, vil den ikke oppføre seg da portterminalen ikke utløses.

Fremførende modus

I denne fremoverledende modus, er anodespenningen må være større enn katodespenningen og den tredje terminalporten må utløses passende for ledning av tyristoren. Dette er fordi, når portterminalen utløses, vil den nedre transistoren lede den som slår på den øvre transistoren, og den øvre transistoren slår på den nedre transistoren, og dermed aktiverer transistorene hverandre. Denne prosessen med intern positiv tilbakemelding fra begge transistorene gjentas til begge blir fullt aktivert, og deretter vil strømmen fra anode til katode. Så denne modusen for silisiumstyrt likeretter kalles fremoverledningsmodus.

Silisiumstyrte likeretteregenskaper

Silisiumstyrte likeretteregenskaper

Silisiumstyrte likeretteregenskaper

Figuren viser silisiumstyrte likeretteregenskaper og representerer også tyristoroperasjonen i tre forskjellige moduser, slik som omvendt blokkeringsmodus, fremover blokkeringsmodus og fremover ledende modus. De V-I egenskaper av tyristor representerer også omvendt blokkeringsspenning, forover blokkeringsspenning, omvendt sammenbruddsspenning, holdestrøm, brytespenning, og så videre som vist på figuren.

Silikonstyrte likeretterapplikasjoner

Påføring av silisiumstyrt likeretter brukes i kretsene som håndterer store strømmer og spenninger som f.eks elektrisk kraftsystem kretser med mer enn 1kV eller mer enn 100A strøm.

Tyristorer brukes spesielt for å redusere det interne strømtapet i kretsen. De silisiumstyrte likeretterne kan brukes til å kontrollere strømmen i kretsen uten tap ved hjelp av av / på-bryterstyring av tyristorene.

Silisiumkontrollerte likerettere brukes også til utbedringsformål, dvs. fra vekselstrøm til likestrøm . Vanligvis brukes tyristorer i AC til AC-omformere (cycloconverters) som er den vanligste anvendelsen av silisiumstyrt likeretter.

Praktisk anvendelse av silisiumstyrt likeretter

SCR-basert syklokonverter av Edgefxkits.com

SCR-basert syklokonverter av Edgefxkits.com

De SCR-basert syklokonverter er den praktiske anvendelsen av silisiumstyrt likeretter der hastigheten til enfaset induksjonsmotor styres i tre trinn. Induksjonsmotorer er maskiner med konstant hastighet og brukes ofte i flere bruksområder som vaskemaskiner, vannpumper og så videre. Disse applikasjonene krever forskjellige hastigheter på motoren som kan oppnås ved hjelp av denne SCR-baserte teknikken.

SCR Basert Cycloconverter Block Diagram av Edgefxkits.com

SCR Basert Cycloconverter Block Diagram av Edgefxkits.com

Tyristorbasert syklokonverter brukes til å kontrollere hastigheten på induksjonsmotoren i trinn. I dette prosjektet er par brytere koblet til 8051 mikrokontroller, og disse brukes til å velge ønsket hastighet (F, F / 2 og F / 3) til motoren. Basert på bryterenes status leverer mikrokontrolleren utløsende pulser til de silisiumstyrte likeretterne til dual bridge. Dermed styres induksjonshastigheten i tre trinn basert på kravet.

Vil du designe elektronikkprosjekter basert på silisiumstyrte likerettere? Deretter legger du ut ideene dine i kommentarfeltet nedenfor for teknisk assistanse i utformingen av prosjekter.