Hvor brukes tyristorer? Hva er en tyristor og hvordan fungerer den

En tyristor er en elektronisk komponent laget av halvledermaterialer, kan bestå av tre eller flere p-n-kryss og har to stabile tilstander: lukket (lav ledningsevne), åpen (høy ledningsevne).

Dette er en tørr formulering, som er for de som akkurat har begynt master elektroingeniør eh, det sier absolutt ingenting. La oss se på driftsprinsippet til denne elektroniske komponenten for vanlige mennesker, så å si, for dummies, og hvor den kan brukes. I hovedsak er det den elektroniske ekvivalenten til bryterne du bruker hver dag.

Det finnes mange typer av disse elementene, med ulike egenskaper og ulike bruksområder. Vurder en vanlig enoperasjonstyristor.

Betegnelsesmetoden på diagrammene er vist i figur 1.

Det elektroniske elementet har følgende konklusjoner:

anode positiv terminal;
katoden negativ terminal;
kontrollelektrode G.

Driftsprinsippet til en tyristor

Hovedanvendelsen av denne typen elementer er opprettelsen på grunnlag av krafttyristorbrytere for å bytte høye strømmer og regulere dem. Innkobling utføres av et signal som sendes til kontrollelektroden. I dette tilfellet er elementet ikke fullt kontrollerbart, og for å lukke det er det nødvendig å bruke ytterligere tiltak som vil sikre at spenningen faller til null.

Hvis vi snakker om hvordan en tyristor fungerer på en enkel måte, kan den, analogt med en diode, bare lede strøm i én retning, så når du kobler til den, trenger du observer riktig polaritet. Når spenning tilføres anoden og katoden, vil dette elementet forbli lukket inntil det tilsvarende elektriske signalet tilføres kontrollelektroden. Nå, uavhengig av tilstedeværelse eller fravær av et kontrollsignal, vil det ikke endre tilstanden og forbli åpen.

Forhold tyristor lukking:

Fjern signalet fra kontrollelektroden;
Reduser spenningen ved katoden og anoden til null.

For AC-nettverk utgjør det ingen spesielle vanskeligheter å oppfylle disse betingelsene. Den sinusformede spenningen, som endrer seg fra en amplitudeverdi til en annen, synker til en nullverdi, og hvis det i dette øyeblikket ikke er noe kontrollsignal, vil tyristoren lukkes.

Ved bruk av tyristorer i likestrømkretser benyttes en rekke metoder for tvungen kommutering (lukking av tyristoren), den vanligste er bruk av en kondensator som er forhåndsladet. Kretsen med kondensatoren er koblet til tyristorkontrollkretsen. Når en kondensator er koblet til kretsen, vil det oppstå en utladning til tyristoren, utladningsstrømmen til kondensatoren vil bli rettet motsatt av tyristorens foroverstrøm, noe som vil føre til en reduksjon i strømmen i kretsen til null og tyristoren lukkes.

Du tenker kanskje at bruken av tyristorer er uberettiget; er det ikke lettere å bruke en vanlig bryter? En stor fordel med tyristoren er at den lar deg bytte store strømmer i anode-katodekretsen ved å bruke et ubetydelig kontrollsignal som leveres til kontrollkretsen. I dette tilfellet oppstår ingen gnistdannelse, noe som er viktig for påliteligheten og sikkerheten til hele kretsen.

Tilkoblingsskjema

Styrekretsen kan se annerledes ut, men i det enkleste tilfellet ser tyristorbryterens koblingskrets ut som vist i figur 2.

En lyspære er festet til anoden L, og bryter K2 kobler den positive terminalen til strømkilden G. B. Katoden er koblet til den negative terminalen på strømforsyningen.

Etter at strøm er levert av bryter K2, vil batterispenning tilføres anoden og katoden, men tyristoren forblir lukket og lyset lyser ikke. For å slå på lampen, må du trykke på knappen K1, signalet gjennom motstand R sendes til kontrollelektroden, tyristorbryteren vil endre tilstanden til å åpne, og lampen vil lyse opp. Motstand begrenser strømmen som tilføres kontrollelektroden. Å trykke på K1-knappen igjen har ingen effekt på kretsens tilstand.

For å lukke den elektroniske nøkkelen, må du koble kretsen fra strømkilden ved å bruke bryter K2. Denne typen elektronisk komponent vil slå seg av hvis forsyningsspenningen ved anoden faller til en viss verdi, som avhenger av dens egenskaper. Slik kan du beskrive hvordan en tyristor for dummies fungerer.

Kjennetegn

Hovedkarakteristikkene inkluderer følgende:

Elementene som vurderes, i tillegg til elektroniske nøkler, brukes ofte i strømregulatorer, som gjør det mulig å endre strømmen som leveres til lasten ved å endre gjennomsnitts- og effektivverdiene til vekselstrømmen. Strømverdien reguleres ved å endre øyeblikket da åpningssignalet tilføres tyristoren (ved å variere åpningsvinkelen). Åpnings(regulerings)vinkelen er tiden fra begynnelsen av halvsyklusen til øyeblikket tyristoren åpner.

Datatyper for elektroniske komponenter

Det finnes mange forskjellige typer tyristorer, men de vanligste, i tillegg til de vi diskuterte ovenfor, er følgende:

dinistorelement, hvis bytte skjer når en viss spenningsverdi påført mellom anoden og katoden er nådd;
triac;
en optotyristor, hvis veksling utføres av et lyssignal.

Triacs

Jeg vil gjerne dvele mer detaljert ved triacs. Som nevnt tidligere kan tyristorer bare lede strøm i én retning, derfor, når de er installert i en vekselstrømkrets, regulerer en slik krets en halvsyklus av nettspenningen. For å regulere begge halvsyklusene, er det nødvendig å installere en annen tyristor rygg-til-rygg eller bruke spesielle kretser som bruker kraftige dioder eller diodebroer. Alt dette kompliserer ordningen, noe som gjør den tungvint og upålitelig.

Det er for slike tilfeller triacen ble oppfunnet. La oss snakke om det og driftsprinsippet for dummies. Hovedforskjellen mellom triacs fra elementene diskutert ovenfor ligger i evnen til å passere strøm i begge retninger. I hovedsak er dette to tyristorer med felles kontroll, koblet rygg-til-rygg (Figur 3 A).

Det grafiske symbolet for denne elektroniske komponenten er vist i fig. 3 V. Det skal bemerkes at det ikke vil være riktig å kalle strømterminalene anode og katode, siden strømmen kan ledes i alle retninger, så de er betegnet T1 og T2. Kontrollelektroden er betegnet med G. For å åpne triacen er det nødvendig å påføre et styresignal til den tilsvarende utgangen. Betingelsene for overgangen til en triac fra en tilstand til en annen og tilbake i AC-nettverk skiller seg ikke fra kontrollmetodene diskutert ovenfor.

Denne typen elektroniske komponenter brukes i produksjonssektoren, husholdningsapparater og elektroverktøy for å kontinuerlig regulere strømmen. Dette er kontrollen av elektriske motorer, varmeelementer, ladere.

Avslutningsvis vil jeg si at både tyristorer og triacer, mens de bytter betydelige strømmer, har svært beskjedne størrelser, mens betydelig termisk kraft frigjøres på kroppen deres. Enkelt sagt blir de veldig varme, så for å beskytte elementene mot overoppheting og termisk sammenbrudd bruker de en kjøleribbe, som i det enkleste tilfellet er en aluminiumsradiator.

Opprettelsen av halvlederenheter for kraftelektronikk begynte i 1953, da det ble mulig å skaffe silisium med høy renhet og danne store silisiumskiver. I 1955 ble en halvlederkontrollert enhet opprettet for første gang, med en fire-lags struktur og kalt en "tyristor".

Den ble slått på ved å påføre en puls til kontrollelektroden ved en positiv spenning mellom anoden og katoden. Slå av tyristoren sikres ved å redusere likestrømmen som strømmer gjennom den til null, som mange kretser med induktive-kapasitive svitsjekretser er utviklet for. De øker ikke bare kostnadene for omformeren, men forverrer også vekten og dimensjonene og reduserer påliteligheten.

Derfor, samtidig med opprettelsen av tyristoren, begynte forskning med sikte på å sikre at den slås av via kontrollelektroden. Hovedproblemet var å sikre rask resorpsjon av ladningsbærere i basisområdene.

De første slike tyristorer dukket opp i 1960 i USA. De ble kalt Gate Turn Off (GTO). I vårt land er de bedre kjent som låsbare eller byttebare tyristorer.

På midten av 90-tallet ble det utviklet en turn-off tyristor med ringterminal for kontrollelektroden. Den ble kalt Gate Commutated Thyristor (GCT) og ble en videreutvikling av GTO-teknologien.

Tyristors GTO

Enhet

En turn-off tyristor er en fullt kontrollerbar halvlederenhet basert på en klassisk firelags struktur. Den slås av og på ved å påføre positive og negative strømpulser til kontrollelektroden. I fig. 1 viser symbolet (a) og blokkskjemaet (b) for den avslåtte tyristoren. Som en konvensjonell tyristor har den en katode K, en anode A og en kontrollelektrode G. Forskjellene i strukturene til enhetene ligger i et annet arrangement av horisontale og vertikale lag med n- og p-ledningsevne.

Utformingen av katodelaget n har gjennomgått den største endringen. Den er delt inn i flere hundre elementære celler, jevnt fordelt over området og koblet parallelt. Denne utformingen er forårsaket av ønsket om å sikre en jevn reduksjon i strøm over hele området av halvlederstrukturen når enheten er slått av.

Grunnlaget p, til tross for at det er laget som en enkelt enhet, har et stort antall kontrollelektrodekontakter (omtrent lik antall katodeceller), også jevnt fordelt over området og koblet parallelt. Basislaget n er laget på samme måte som det tilsvarende laget til en konvensjonell tyristor.

Anodelaget p har shunter (soner n) som forbinder n-basen til anodekontakten gjennom små fordelte motstander. Anodeshunter brukes i tyristorer som ikke har revers blokkeringsevne. De er utformet for å redusere avstengingstiden for enheten ved å forbedre betingelsene for å trekke ut kostnader fra baseregionen n.

Hoveddesignen til GTO-tyristorer er tabletttypen med en firelags silisiumplate klemt gjennom temperaturkompenserende molybdenskiver mellom to kobberbaser med økt termisk og elektrisk ledningsevne. Kontrollelektroden, som har en terminal i et keramisk hus, er i kontakt med silisiumplaten. Enheten klemmes av kontaktflater mellom to halvdeler av kjølere, isolert fra hverandre og har en design som bestemmes av typen kjølesystem.

Driftsprinsipp

GTO-tyristorsyklusen har fire faser: på, ledende, av og blokkering.

I det skjematiske snittet av tyristorstrukturen (fig. 1, b) er den nedre terminalen av strukturen anode. Anoden er i kontakt med lag p. Deretter fra bunn til topp er det: basislag n, basislag p (som har en kontrollelektrodeterminal), lag n, som er i direkte kontakt med katodeterminalen. Fire lag danner tre p-n-kryss: j1 mellom lagene p og n; j2 mellom lagene n og p; j3 mellom lagene p og n.

Fase 1- inkludering. Overgangen av tyristorstrukturen fra blokkeringstilstand til ledende tilstand (slår på) er bare mulig når en likespenning påføres mellom anoden og katoden. Overgangene j1 og j3 er forskjøvet i foroverretningen og forstyrrer ikke passasjen av ladningsbærere. Hele spenningen påføres det midtre krysset j2, som er omvendt forspent. Nær j2-overgangen dannes det en sone som er utarmet for ladningsbærere, som kalles romladningsregionen. For å slå på GTO-tyristoren, påføres en spenning med positiv polaritet U G på kontrollelektroden og katoden via kontrollkretsen (“+”-terminalen til p-laget). Som et resultat flyter koblingsstrømmen I G gjennom kretsen.

Slå-av-tyristorer har strenge krav til helningen til dIG/dt-kanten og amplituden til IGM-kontrollstrømmen. Gjennom krysset j3, i tillegg til lekkasjestrømmen, begynner tenningsstrømmen I G å flyte. Elektronene som skaper denne strømmen vil bli injisert fra lag n inn i lag p. Deretter vil noen av dem bli overført av det elektriske feltet til baseovergangen j2 til lag n.

Samtidig vil motinjeksjonen av hull fra lag p til lag n og deretter til lag p øke, d.v.s. Det vil være en økning i strømmen skapt av minoritetsavgiftsbærere.

Den totale strømmen som passerer gjennom basiskrysset j2 overstiger innkoblingsstrømmen, tyristoren åpnes, hvoretter ladningsbærere fritt vil passere gjennom alle fire områdene.

Fase 2- ledende stat. I likestrømsmodus er det ikke behov for styrestrøm I G dersom strømmen i anodekretsen overstiger holdestrømmen. Men i praksis, for at alle strukturer til den avslåtte tyristoren skal være konstant i en ledende tilstand, er det fortsatt nødvendig å opprettholde strømmen gitt for et gitt temperaturregime. Under hele innkoplings- og ledende tilstand genererer styresystemet således en strømpuls med positiv polaritet.

I ledende tilstand sikrer alle områder av halvlederstrukturen jevn bevegelse av ladningsbærere (elektroner fra katoden til anoden, hull i motsatt retning). Anodestrømmen flyter gjennom overgangene j1, j2, og den totale strømmen til anoden og kontrollelektroden flyter gjennom overgangen j3.

Fase 3- skru av. For å slå av GTO-tyristoren med konstant spenningspolaritet U T (se fig. 3), påføres en spenning med negativ polaritet UGR til kontrollelektroden og katoden via kontrollkretsen. Det forårsaker en utkoblingsstrøm, hvis flyt fører til resorpsjon av hovedladningsbærerne (hullene) i basislaget p. Det er med andre ord en rekombinasjon av hull som kom inn i lag p fra basislaget n, og elektroner som kom inn i samme lag via kontrollelektroden.

Når basiskrysset j2 er frigjort fra dem, begynner tyristoren å slå seg av. Denne prosessen er preget av en kraftig reduksjon i tyristorens fremstrøm I T i løpet av kort tid til en liten verdi I TQT (se fig. 2). Umiddelbart etter at basisovergangen j2 er låst, begynner overgangen j3 å lukkes, men på grunn av energien som er lagret i induktansen til styrekretsene, forblir den i en litt åpen tilstand i noen tid.

Ris. 2. Grafer over endringer i anodestrømmen (iT) og kontrollelektroden (iG)

Etter at all energien som er lagret i induktansen til kontrollkretsen er forbrukt, er krysset j3 på katodesiden helt slått av. Fra dette tidspunktet er strømmen gjennom tyristoren lik lekkasjestrømmen som strømmer fra anoden til katoden gjennom kontrollelektrodekretsen.

Prosessen med rekombinasjon og derfor å slå av tyristoren avhenger i stor grad av helningen til den fremre dIGQ/dt og amplituden I GQ til den reverserte kontrollstrømmen. For å sikre den nødvendige helningen og amplituden til denne strømmen, må det påføres en spenning UG på kontrollelektroden, som ikke bør overstige den tillatte verdien for overgang j3.

Fase 4- blokkeringstilstand I blokkeringstilstandsmodus forblir den negative polaritetsspenningen UGR fra kontrollenheten påført kontrollelektroden og katoden. Den totale strømmen IGR flyter gjennom kontrollkretsen, bestående av tyristorlekkasjestrømmen og reversstyrestrømmen som går gjennom krysset j3. Overgang j3 er omvendt forspent. Således, i en GTO-tyristor i foroverblokkerende tilstand, er to koblinger (j2 og j3) reversert forspent og to romladningsområder dannes.

Under hele avstengnings- og blokkeringstilstanden genererer kontrollsystemet en puls med negativ polaritet.

Sikkerhetskretser

Bruk av GTO-tyristorer krever bruk av spesielle beskyttelseskretser. De øker vekten og dimensjonene, kostnadene for omformeren, og krever noen ganger ekstra kjøleinnretninger, men er nødvendige for normal funksjon av enhetene.

Hensikten med enhver beskyttelseskrets er å begrense økningshastigheten til en av de to parameterne for elektrisk energi når du bytter en halvlederenhet. I dette tilfellet er kondensatorene til beskyttelseskretsen CB (fig. 3) koblet parallelt med den beskyttede enheten T. De begrenser økningshastigheten til foroverspenningen dUT/dt når tyristoren er slått av.

LE choker er installert i serie med enhet T. De begrenser stigningshastigheten til foroverstrømmen dIT/dt når tyristoren er slått på. dUT/dt- og dIT/dt-verdiene for hver enhet er standardiserte; de er angitt i referansebøker og passdata for enhetene.

Ris. 3. Beskyttelseskretsskjema

I tillegg til kondensatorer og choker, brukes tilleggselementer i beskyttelseskretser for å sikre utladning og ladning av reaktive elementer. Disse inkluderer: diode DB, som omgår motstand RB når tyristor T er slått av og kondensator CB er ladet, motstand RB, som begrenser utladningsstrømmen til kondensator CB når tyristor T er slått på.

Kontrollsystem

Styresystemet (CS) inneholder følgende funksjonsblokker: en aktiveringskrets bestående av en krets for å generere en opplåsingspuls og en signalkilde for å holde tyristoren i åpen tilstand; krets for å generere et låsesignal; krets for å holde tyristoren i lukket tilstand.

Ikke alle typer kontrollsystemer krever alle de listede blokkene, men hvert kontrollsystem må inneholde kretser for å generere opplåsings- og låsepulser. I dette tilfellet er det nødvendig å sikre galvanisk isolasjon av kontrollkretsen og strømkretsen til den avslåtte tyristoren.

For å kontrollere driften av den avslåtte tyristoren brukes to hovedkontrollsystemer, som er forskjellige i måten de leverer et signal til kontrollelektroden på. I tilfellet presentert i fig. 4 er signalene generert av den logiske blokken St gjenstand for galvanisk isolasjon (potensialseparasjon), hvoretter de tilføres via tastene SE og SA til kontrollelektroden til den avslåtte tyristoren T. I det andre tilfellet vil signalene først trykk på tastene SE (på) og SA (av), som er under samme potensial som kontrollenheten, tilføres deretter kontrollelektroden gjennom galvaniske isolasjonsanordninger UE og UA.

Avhengig av plasseringen av SE- og SA-tastene, skilles kontrollskjemaer med lavt potensial (NPSU) og høyt potensial (VPSU, fig. 4).

Ris. 4. Styrekretsalternativ

NPSU-kontrollsystemet er strukturelt enklere enn VPSU, men dets evner er begrenset når det gjelder å generere langvarige kontrollsignaler som opererer i modusen for likestrøm som flyter gjennom tyristoren, samt for å sikre brattheten til kontrollpulser. For å generere langvarige signaler er det nødvendig å bruke dyrere push-pull-kretser.

I VPSU oppnås høy helning og økt varighet på styresignalet lettere. I tillegg brukes her kontrollsignalet fullstendig, mens verdien i NPSU er begrenset av en potensiell separasjonsenhet (for eksempel en pulstransformator).

Et informasjonssignal - en kommando for å slå på eller av - leveres vanligvis til kretsen gjennom en optoelektronisk omformer.

Tyristorer GCT

På midten av 90-tallet utviklet ABB og Mitsubishi en ny type Gate Commutated Thyristor (GCT). Faktisk er GCT en ytterligere forbedring av GTO, eller dens modernisering. Den fundamentalt nye utformingen av kontrollelektroden, samt de merkbart forskjellige prosessene som oppstår når enheten er slått av, gjør det imidlertid tilrådelig å vurdere det.

GCT ble designet for å være fri for mangler ved GTO, så først må vi ta tak i problemene som oppstår med GTO.

Den største ulempen med GTO er de store energitapene i beskyttelseskretsene til enheten under byttet. Å øke frekvensen øker tapene, så i praksis byttes GTO-tyristorer med en frekvens på ikke mer enn 250-300 Hz. Hovedtapene oppstår i motstanden RB (se fig. 3) når tyristoren T er slått av og følgelig kondensatoren CB utlades.

Kondensator CB er designet for å begrense økningshastigheten i foroverspenning du/dt når enheten er slått av. Ved å gjøre tyristoren ufølsom for du/dt-effekten, var det mulig å forlate snubberkretsen (svitsjebaneformasjonskretsen), som ble implementert i GCT-designet.

Kontroll- og designfunksjoner

Hovedtrekket til GCT-tyristorer, sammenlignet med GTO-enheter, er rask avstenging, som oppnås både ved å endre kontrollprinsippet og ved å forbedre utformingen av enheten. Rask avstengning realiseres ved å konvertere tyristorstrukturen til en transistorstruktur når enheten er slått av, noe som gjør enheten ufølsom for du/dt-effekten.

GCT i på, ledende og blokkerende fase styres på samme måte som GTO. Når den er slått av, har GCT-kontrollen to funksjoner:

kontrollstrømmen Ig er lik eller overstiger anodestrømmen Ia (for GTO-tyristorer er Ig 3 - 5 ganger mindre);
kontrollelektroden har lav induktans, noe som gjør det mulig å oppnå en styrestrømstigningshastighet dig/dt på 3000 A/µs eller mer (for GTO-tyristorer er dig/dt-verdien 30-40 A/µs).

Ris. 5. Fordeling av strømmer i strukturen til GCT-tyristoren når den er slått av

I fig. Figur 5 viser fordelingen av strømmer i strukturen til GCT-tyristoren når enheten er slått av. Som nevnt ligner påkoblingsprosessen på påkobling av GTO-tyristorer. Avslutningsprosessen er annerledes. Etter å ha påført en negativ kontrollpuls (-Ig) som i amplitude er lik verdien av anodestrømmen (Ia), blir all likestrøm som passerer gjennom enheten avledet inn i kontrollsystemet og når katoden, forbi overgang j3 (mellom områdene p og n). Junction j3 er omvendt forspent og katodetransistoren npn slås av. Ytterligere avslåing av GCT ligner på å slå av en hvilken som helst bipolar transistor, som ikke krever en ekstern begrensning av stigningshastigheten til fremspenningen du/dt og derfor tillater fravær av en snubberkjede.

Endringen i GCT-designet skyldes det faktum at de dynamiske prosessene som oppstår i enheten når den er slått av, går en til to størrelsesordener raskere enn i GTO. Så hvis minimum avslåing og blokkeringstid for GTO er 100 μs, for GCT overskrider ikke denne verdien 10 μs. Styrestrømmens stigningshastighet når du slår av GCT er 3000 A/µs, GTO - overstiger ikke 40 A/µs.

For å sikre høy dynamikk i bytteprosesser ble utformingen av kontrollelektrodeutgangen og tilkoblingen av enheten til pulsformeren til kontrollsystemet endret. Utgangen er laget i en ring som omkranser enheten i en sirkel. Ringen passerer gjennom den keramiske kroppen til tyristoren og er i kontakt: inne med cellene til kontrollelektroden; utvendig - med en plate som kobler styreelektroden til pulsdanneren.

Nå produseres GTO-tyristorer av flere store selskaper i Japan og Europa: Toshiba, Hitachi, Mitsubishi, ABB, Eupec. Enhetsparametere for spenning UDRM: 2500 V, 4500 V, 6000 V; ved strøm ITGQM (maksimal repeterende låsestrøm): 1000 A, 2000 A, 2500 A, 3000 A, 4000 A, 6000 A.

GCT tyristorer produseres av Mitsubishi og ABB. Enhetene er designet for UDRM-spenning opptil 4500 V og ITGQM-strøm opptil 4000 A.

For tiden produseres GCT- og GTO-tyristorer ved det russiske foretaket Elektrovypryamitel OJSC (Saransk).Tyristorer i seriene TZ-243, TZ-253, TZ-273, ZTA-173, ZTA-193, ZTF-193 produseres (i likhet med GCT ) etc. med en silisiumplatediameter på opptil 125 mm og et spenningsområde UDRM 1200 - 6000 V og strøm ITGQM 630 - 4000 A.

Parallelt med avslåtte tyristorer og for bruk i forbindelse med dem, har JSC Elektrovypryamitel utviklet og satt i serieproduksjon hurtiggjenopprettingsdioder for demping (snubber)kretser og reversstrømdioder, samt en kraftig pulstransistor for utgangstrinnene av kontrollføreren (kontrollsystemet).

Tyristorer IGCT

Takket være konseptet med streng kontroll (finkontroll av legeringsprofiler, mesa-teknologi, proton- og elektronbestråling for å skape en spesiell fordeling av kontrollerte rekombinasjonssentre, teknologien til såkalte transparente eller tynne emittere, bruken av et bufferlag i n-base region, etc.) var det mulig å oppnå en betydelig forbedring i egenskapene til GTO når den var slått av. Det neste store fremskrittet innen HD GTO-teknologi fra et enhets-, kontroll- og applikasjonsperspektiv var ideen om kontrollerte enheter basert på den nye Integrated Gate-Commutated Thyristor (IGCT). Takket være den tette styringsteknologien øker ensartet kobling det sikre operasjonsområdet til IGCT til grensene begrenset av snøskred, dvs. til de fysiske egenskapene til silisium. Ingen beskyttelseskretser mot overskridelse av du/dt kreves. Kombinert med forbedret ytelsestap, har nye applikasjoner blitt funnet i kilohertz-området. Kraften som kreves for kontroll reduseres med en faktor på 5 sammenlignet med standard GTO-er, hovedsakelig på grunn av den transparente anodedesignen. Den nye familien av IGCT-enheter, med monolittiske integrerte høyeffektdioder, er utviklet for applikasjoner i området 0,5 - 6 MV*A. Med de eksisterende tekniske egenskapene til seriell og parallell tilkobling, lar IGCT-enheter strømnivået økes til flere hundre megavolt - ampere.

Med en integrert kontrollenhet avtar katodestrømmen før anodespenningen begynner å øke. Dette oppnås på grunn av den svært lave induktansen til kontrollelektrodekretsen, realisert gjennom den koaksiale tilkoblingen av kontrollelektroden i kombinasjon med et flerlags kontrollkort. Som et resultat ble det mulig å oppnå en utkoblingsstrømhastighet på 4 kA/µs. Ved styrespenning UGK=20 V. når katodestrømmen blir null, går den gjenværende anodestrømmen til styreenheten, som i dette øyeblikk har lav motstand. På grunn av dette minimeres energiforbruket til kontrollenheten.

Ved å jobbe med "hard" kontroll, skifter tyristoren, når den er slått på, fra p-n-p-n-tilstanden til p-n-p-modus på 1 μs. Utkobling skjer helt i transistormodus, og eliminerer enhver mulighet for en triggereffekt.

Redusering av tykkelsen på enheten oppnås ved å bruke et bufferlag på anodesiden. Bufferlaget av krafthalvledere forbedrer ytelsen til tradisjonelle elementer ved å redusere deres tykkelse med 30 % ved samme foroverbruddsspenning. Den største fordelen med tynne elementer er forbedrede teknologiske egenskaper med lave statiske og dynamiske tap. Et slikt bufferlag i en firelagsanordning krever fjerning av anodeshorts, men frigjør likevel effektivt elektroner under avstengning. Den nye IGCT-enheten kombinerer et bufferlag med en transparent anodeemitter. Den transparente anoden er et p-n-kryss med strømstyrt emittereffektivitet.

For maksimal støyimmunitet og kompakthet, omgir kontrollenheten IGCT, og danner en enkelt struktur med kjøleren, og inneholder kun den delen av kretsen som er nødvendig for å kontrollere selve IGCT. Som et resultat reduseres antall elementer i kontrollenheten, parametrene for varmespredning, elektriske og termiske overbelastninger reduseres. Derfor reduseres også kostnaden for kontrollenheten og feilraten betydelig. IGCT, med sin integrerte kontrollenhet, festes enkelt i modulen og kobles nøyaktig til strømforsyningen og styresignalkilden via optisk fiber. Ved ganske enkelt å frigjøre fjæren, påføres en nøyaktig beregnet klemkraft på IGCT, og skaper elektrisk og termisk kontakt, takket være et nøye utformet klemkontaktsystem. Dette sikrer maksimal enkel montering og maksimal pålitelighet. Ved drift av IGCT uten snubber, må frihjulsdioden også fungere uten snubber. Disse kravene oppfylles av en høyeffektsdiode i en klempakke med forbedrede egenskaper, produsert ved hjelp av en bestrålingsprosess i kombinasjon med klassiske prosesser. Evnen til å gi di/dt bestemmes av driften av dioden (se fig. 6).

Ris. 6. Forenklet diagram av en trefase-omformer på IGCT

Hovedprodusenten av IGCT er ABB Tyristorspenningsparametere U DRM: 4500 V, 6000 V; nåværende ITGQM: 3000 A, 4000 A.

Konklusjon

Den raske utviklingen av krafttransistorteknologi på begynnelsen av 90-tallet førte til fremveksten av en ny klasse enheter - isolerte gate bipolare transistorer (IGBT - Insulated Gate Bipolar Transistors). Hovedfordelene med IGBT er høy driftsfrekvens, effektivitet, enkelhet og kompakthet til kontrollkretser (på grunn av lav styrestrøm).

Fremveksten de siste årene av IGBT-er med driftsspenninger opp til 4500 V og evne til å bytte strøm opp til 1800 A har ført til forskyvning av gated turn-off tyristorer (GTO) i enheter med effekt opp til 1 MW og spenning opp til 3,5 kV.

De nye IGCT-enhetene, som er i stand til å operere ved svitsjefrekvenser fra 500 Hz til 2 kHz og tilbyr høyere ytelse enn IGBT-er, kombinerer imidlertid en optimal kombinasjon av velprøvd tyristorteknologi med dens iboende lave tap, og snubberløs, svært effektiv utkoblingsteknologi. kontrollelektrode IGCT er i dag den ideelle løsningen for mellom- og høyspenningseffektelektronikkapplikasjoner.

Egenskapene til moderne kraftige strømbrytere med dobbeltsidig kjøleribbe er gitt i tabell. 1.

Tabell 1. Kjennetegn på moderne kraftige strømbrytere med dobbeltsidig kjøleribbe

Enhetstype	Fordeler	Feil	Bruksområder
Tradisjonell tyristor (SCR)	Laveste tap i staten. Høyeste overbelastningskapasitet. Høy pålitelighet. Enkelt koblet parallelt og i serie.	Ikke i stand til tvungen låsing via kontrollelektroden. Lav driftsfrekvens.	DC-stasjon; kraftige strømforsyninger; sveising; smelting og oppvarming; statiske kompensatorer; AC-nøkler
GTO	Kontrollert låseevne. Relativt høy overbelastningskapasitet. Mulighet for seriekobling. Driftsfrekvenser opp til 250 Hz ved spenninger opp til 4 kV.	Høye tap i staten. Svært store tap i kontrollsystemet. Komplekse systemer for styring og tilførsel av energi til potensial. Store byttetap.	Elektrisk stasjon; statiske kompensatorer, reaktiv effekt; avbruddsfri strømforsyningssystemer; induksjonsoppvarming
IGCT	Kontrollert låseevne. Overbelastningskapasiteten er den samme som GTO. Lavt svitsjetap i tilstanden. Driftsfrekvens - opptil enheter, kHz. Innebygd kontrollenhet (driver). Mulighet for seriekobling.	Ikke identifisert på grunn av manglende driftserfaring	Kraftige strømforsyninger (omformer- og likeretterstasjoner for likestrømsoverføringslinjer); elektrisk stasjon (spenningsomformere for frekvensomformere og elektriske stasjoner for ulike formål)
IGBT	Kontrollert låseevne. Høyeste driftsfrekvens (opptil 10 kHz). Enkelt kontrollsystem med lav effekt. Innebygd driver.	Svært høye tap i staten.	Elektrisk drift (hakkere); avbruddsfri strømforsyningssystemer; statiske kompensatorer og aktive filtre; viktige strømforsyninger

En tyristor er en halvlederenhet designet for å fungere som en nøkkel. Den har tre elektroder og en p-n-p-n struktur med fire lag med halvleder. Elektrodene omtales som anode, katode og kontrollelektrode. p-n-p-n-strukturen er funksjonelt lik en ikke-lineær motstand, som er i stand til å akseptere to tilstander:

med svært høy motstand, slått av;
med svært lav motstand, slått på.

Slags

Den påslåtte tyristoren opprettholder en spenning på omtrent en eller flere volt, som øker litt med økende strøm som flyter gjennom den. Avhengig av typen strøm og spenning som påføres den elektriske kretsen med en tyristor, bruker den en av tre moderne varianter av disse halvlederenhetene. Følgende fungerer på likestrøm:

byttebare tyristorer;
tre typer turn-off tyristorer, referert til som

Triacs opererer på vekselstrøm og likestrøm. Alle disse tyristorene inneholder en kontrollelektrode og to andre elektroder som laststrømmen flyter gjennom. For SCR-er og avslåtte tyristorer er disse anoden og katoden; for triacer bestemmes navnet på disse elektrodene av riktig bestemmelse av egenskapene til kontrollsignalet som leveres til kontrollelektroden.

Tilstedeværelsen av en p-n-p-n-struktur i en tyristor gjør at den kan deles betinget i to regioner, som hver er en bipolar transistor med tilsvarende ledningsevne. Dermed tilsvarer disse sammenkoblede transistorene en tyristor, som vist i diagrammet til venstre. SCR-er var de første som dukket opp på markedet.

Egenskaper og egenskaper

I hovedsak er dette en analog av et selvlåsende relé med en normalt åpen kontakt, hvis rolle spilles av en halvlederstruktur plassert mellom anoden og katoden. Forskjellen fra et relé er at denne halvlederenheten kan ha flere byttemetoder. Alle disse metodene er forklart av transistorekvivalenten til SCR.

To ekvivalente transistorer er dekket av positiv tilbakemelding. Den multipliserer eventuelle gjeldende endringer i deres halvlederforbindelser. Derfor er det flere typer påvirkning på elektrodene til tyristoren for å slå den av og på. De to første metodene lar deg slå på anoden.

Hvis spenningen ved anoden økes, til en viss verdi, vil effekten av det begynnende sammenbruddet av halvlederstrukturene til transistorer begynne å påvirke. Den første strømmen som vises vil bli forsterket på en skredlignende måte ved positiv tilbakemelding og begge transistorene vil slå seg på.
Med en tilstrekkelig rask økning i spenningen ved anoden, lades interelektrodekapasitansene, som er tilstede i alle elektroniske komponenter. Samtidig dukker det opp ladestrømmer til disse kondensatorene i elektrodene, som fanges opp av positiv tilbakemelding og det hele ender med at SCR-en slås på.

Hvis spenningsendringene ovenfor er fraværende, skjer svitsjing vanligvis med basisstrømmen til den ekvivalente n-p-n-transistoren. Du kan slå av tyristoren på en av to måter, som også blir tydelig på grunn av samspillet mellom ekvivalente transistorer. Positiv tilbakemelding i dem fungerer fra visse verdier av strømmer som flyter i p-n-p-n-strukturen. Hvis gjeldende verdi gjøres mindre enn disse verdiene, vil positiv tilbakemelding fungere for raskt å forsvinne strømmene.

En annen avstengingsmetode innebærer å avbryte den positive tilbakekoblingssløyfen med en spenningspuls som reverserer polariteten ved anoden og katoden. Med denne effekten endres retningen av strømmene mellom elektrodene til det motsatte og tyristoren slås av. Siden halvledermaterialer er preget av fenomenet fotoelektrisk effekt, er det foto- og optotyristorer, der innkoblingen kan forårsakes av belysning av enten mottaksvinduet eller LED-en i kroppen til denne halvlederenheten.

Det finnes også såkalte dinistorer (ukontrollerte tyristorer). Disse halvlederenhetene har ikke en kontrollelektrode etter design. I kjernen er det en tyristor med en manglende terminal. Derfor avhenger deres tilstand bare av spenningen til anoden og katoden, og de kan ikke slås på av et kontrollsignal. Ellers ligner prosessene i dem på konvensjonelle tyristorer. Det samme gjelder triacs, som i hovedsak er to tyristorer koblet parallelt. Derfor brukes de til å kontrollere vekselstrøm uten ekstra dioder.

Låsbare tyristorer

Hvis du produserer områder av p-n-p-n-strukturen nær basene til ekvivalente transistorer på en bestemt måte, kan du oppnå fullstendig kontrollerbarhet av tyristoren fra kontrollelektroden. Denne p-n-p-n strukturdesignen er vist på bildet til venstre. En slik tyristor kan slås på og av med passende signaler når som helst ved å sende dem til kontrollelektroden. Andre koblingsmetoder som brukes på tyristorer er også egnet for avslåing av tyristorer.

Disse metodene er imidlertid ikke anvendelige for slike halvlederenheter. Tvert imot er de utelukket av visse kretsløsninger. Målet er å oppnå pålitelig av- og påkobling kun ved bruk av kontrollelektroden. Dette er nødvendig for bruk av slike tyristorer i kraftige høyfrekvente omformere. GTO-er opererer ved frekvenser opptil 300 Hertz, og IGCT-er er i stand til betydelig høyere frekvenser, og når 2 kHz. Nominelle strømmer kan være flere tusen ampere, og spenninger kan være flere kilovolt.

En sammenligning av forskjellige tyristorer er gitt i tabellen nedenfor.

Type tyristor	Fordeler	Feil	Hvor brukes den?
SCR	Minimum spenning i på-tilstand ved maksimale strømmer og overbelastninger. Den mest pålitelige av alle. God skalerbarhet av kretser på grunn av felles drift av flere tyristorer koblet enten parallelt eller i serie	Det er ingen mulighet for vilkårlig kontrollert avstengning ved bruk av kun kontrollelektroden. Laveste driftsfrekvenser.	Elektriske stasjoner; høy strømforsyning; sveising invertere; kontroll av kraftige varmeovner; statiske kompensatorer; brytere i vekselstrømkretser
GTO	Mulighet for vilkårlig kontrollert avstengning. Relativ høy strømoverbelastningsevne. Evne til å operere pålitelig i en seriell forbindelse. Driftsfrekvens opp til 300 Hz, spenning opp til 4000 V.	Spenningen i på-tilstand er betydelig ved maksimale strømmer og overbelastninger og tilsvarende tap, inkludert i kontrollsystemer. Komplekse kretser for å konstruere systemet som en helhet. Store dynamiske tap.
IGCT	Mulighet for vilkårlig kontrollert avstengning. Relativ høy strømoverbelastningsevne. Relativt lav spenning i på-tilstand ved maksimale strømmer og overbelastninger. Driftsfrekvens - opptil 2000 Hz. Enkle kontroller. Evne til å operere pålitelig i en seriell forbindelse.	Den dyreste av alle tyristorer	Elektriske stasjoner; statisk reaktiv effektkompensatorer; strømforsyninger med høy effekt, induksjonsvarmer

Tyristorer er produsert for et bredt spekter av strømmer og spenninger. Designet deres bestemmes av dimensjonene til p-n-p-n-strukturen og behovet for å oppnå pålitelig varmefjerning fra den. Moderne tyristorer, så vel som deres betegnelser på elektriske kretser, er vist på bildene nedenfor.

Ulike begreper og symboler brukes ofte i diagrammer og teknisk dokumentasjon, men ikke alle nybegynnere elektrikere vet hva de betyr. Vi foreslår å diskutere hva krafttyristorer for sveising er, deres driftsprinsipper, egenskaper og merker til disse enhetene.

Hva er en tyristor og deres typer

Mange har sett tyristorer i "Running Fire"-kransen; dette er det enkleste eksemplet på enheten beskrevet og hvordan den fungerer. En silisiumlikeretter eller tyristor er veldig lik en transistor. Dette er en flerlags halvlederenhet, hvis hovedmateriale er silisium, oftest i et plasthus. På grunn av det faktum at driftsprinsippet er veldig likt en likeretterdiode (AC-likeretterenheter eller dinistorer), er betegnelsen på diagrammene ofte den samme - dette regnes som en analog av en likeretter.

Foto – Running fire girlander diagram

Det er:

ABB slå-av tyristorer (GTO),
standard SEMIKRON,
kraftig snøskred type TL-171,
optokoblere (f.eks. TO 142-12.5-600 eller MTOTO 80-modul),
symmetrisk TS-106-10,
lavfrekvente MTT-er,
triac BTA 16-600B eller VT for vaskemaskiner,
frekvens TBC,
utenlandsk TPS 08,
TYN 208.

Men samtidig brukes IGBT- eller IGCT-transistorer for høyspentenheter (ovner, maskinverktøy og annen industriell automatisering).

Foto – Thyristor

Men i motsetning til en diode, som er en to-lags (PN) transistor (PNP, NPN), består en tyristor av fire lag (PNPN) og denne halvlederenheten inneholder tre p-n-kryss. I dette tilfellet blir diodelikerettere mindre effektive. Dette er godt demonstrert av tyristorkontrollkretsen, så vel som alle elektrikeres oppslagsverk (for eksempel i biblioteket kan du lese en bok av forfatteren Zamyatin gratis).

En tyristor er en ensrettet AC-omformer, noe som betyr at den leder strøm bare i én retning, men i motsetning til en diode, kan enheten gjøres til å fungere som en åpen kretsbryter eller som en likerettingsdiode. Med andre ord kan halvledertyristorer bare fungere i svitsjemodus og kan ikke brukes som forsterkerenheter. Nøkkelen på tyristoren er ikke i stand til å bevege seg til lukket posisjon på egen hånd.

Den silisiumkontrollerte likeretteren er en av flere krafthalvlederenheter, sammen med triacs, AC-dioder og unijunction-transistorer, som kan bytte fra en modus til en annen veldig raskt. En slik tyristor kalles høyhastighets. Selvfølgelig spiller klassen til enheten en stor rolle her.

Påføring av tyristor

Formålet med tyristorer kan være veldig forskjellig, for eksempel er en hjemmelaget sveisevekselretter som bruker tyristorer, en lader for en bil (tyristor i strømforsyningen) og til og med en generator veldig populære. På grunn av det faktum at selve enheten kan passere både lavfrekvente og høyfrekvente belastninger, kan den også brukes til en transformator for sveisemaskiner (broen deres bruker akkurat disse delene). For å kontrollere driften av delen i dette tilfellet, er det nødvendig med en spenningsregulator på tyristoren.

Foto - bruker Thyristor i stedet for LATR

Ikke glem tenningstyristoren for motorsykler.

Beskrivelse av design og operasjonsprinsipp

Tyristoren består av tre deler: "Anode", "Cathode" og "Input", bestående av tre p-n-kryss som kan veksle mellom "ON" og "OFF" posisjoner i svært høy hastighet. Men samtidig kan den også byttes fra "ON"-posisjonen i forskjellige varigheter, dvs. over flere halvsykluser, for å levere en viss mengde energi til lasten. Virkemåten til en tyristor kan bedre forklares ved å anta at den vil bestå av to transistorer koblet til hverandre, som et par komplementære regenerative brytere.

De enkleste mikrokretsene viser to transistorer, som er kombinert på en slik måte at kollektorstrømmen, etter "Start"-kommandoen, flyter inn i NPN-transistoren TR 2-kanaler direkte inn i PNP-transistoren TR 1. På dette tidspunktet vil strømmen fra TR 1 renner inn i kanalene inn i basene til TR 2. Disse to sammenkoblede transistorene er anordnet slik at baseemitteren mottar strøm fra kollektoremitteren til den andre transistoren. Dette krever parallell plassering.

Foto – Thyristor KU221IM

Til tross for alle sikkerhetstiltak, kan tyristoren ufrivillig bevege seg fra en posisjon til en annen. Dette oppstår på grunn av et kraftig hopp i strøm, temperaturendringer og andre forskjellige faktorer. Derfor, før du kjøper en tyristor KU202N, T122 25, T 160, T 10 10, må du ikke bare sjekke den med en tester (ring), men også gjøre deg kjent med driftsparametrene.

Typiske tyristorstrøm-spenningsegenskaper

For å begynne å diskutere dette komplekse emnet, se på diagrammet over strømspenningsegenskapene til en tyristor:

Foto - egenskapene til tyristorens strøm-spenningskarakteristikk

Segmentet mellom 0 og (V®,IL) tilsvarer fullt ut direkte låsing av enheten;
I Vvo-seksjonen er tyristoren i "ON"-posisjon;
Segmentet mellom soner (Vvo, IL) og (Vн,In) er overgangsposisjonen i på-tilstanden til tyristoren. Det er i dette området den såkalte dinistoreffekten oppstår;
På sin side viser punkter (Vн,In) på grafen den direkte åpningen av enheten;
Punktene 0 og Vbr er delen der tyristoren er slått av;
Dette etterfølges av segmentet Vbr - det indikerer omvendt sammenbruddsmodus.

Naturligvis kan moderne høyfrekvente radiokomponenter i en krets påvirke strømspenningsegenskapene på en ubetydelig måte (kjølere, motstander, releer). Dessuten kan symmetriske fototyristorer, SMD zenerdioder, optotyristorer, trioder, optokoblere, optoelektroniske og andre moduler ha forskjellige strømspenningsegenskaper.

Foto - strømspenningskarakteristikk for en tyristor

I tillegg gjør vi oppmerksom på at i dette tilfellet utføres enhetsbeskyttelse ved belastningsinngangen.

Tyristorsjekk

Før du kjøper en enhet, må du vite hvordan du tester en tyristor med et multimeter. Måleapparatet kan kun kobles til en såkalt tester. Diagrammet som en slik enhet kan settes sammen med, er presentert nedenfor:

Foto – tyristor tester

I henhold til beskrivelsen er det nødvendig å påføre en positiv spenning til anoden, og en negativ spenning til katoden. Det er veldig viktig å bruke en verdi som samsvarer med oppløsningen til tyristoren. Tegningen viser motstander med en nominell spenning på 9 til 12 volt, som betyr at testerspenningen er litt høyere enn tyristoren. Etter at du har satt sammen enheten, kan du begynne å kontrollere likeretteren. Du må trykke på knappen som sender pulssignaler for å slå den på.

Det er veldig enkelt å teste tyristoren; en knapp sender kort et åpningssignal (positivt i forhold til katoden) til kontrollelektroden. Etter dette, hvis kjørelysene på tyristoren tennes, anses enheten som inoperativ, men kraftige enheter reagerer ikke alltid umiddelbart etter at lasten kommer.

Foto - testerkrets for tyristorer

I tillegg til å sjekke enheten, anbefales det også å bruke spesielle kontrollere eller en kontrollenhet for tyristorer og triacs OWEN BOOST eller andre merker; den fungerer omtrent på samme måte som en strømregulator på en tyristor. Hovedforskjellen er et bredere spekter av spenninger.

Video: driftsprinsippet til en tyristor

Spesifikasjoner

La oss vurdere de tekniske parametrene til KU 202e-seriens tyristor. Denne serien presenterer innenlandske laveffektsenheter, hvis hovedbruk er begrenset til husholdningsapparater: den brukes til å drive elektriske ovner, varmeovner, etc.

Tegningen nedenfor viser pinout og hoveddeler av tyristoren.

Bilde – ku 202

Still inn revers på-tilstand spenning (maks.) 100 V
Lukket spenning 100 V
Puls i åpen stilling – 30 A
Gjentatt puls i åpen stilling 10 A
Middels spenning<=1,5 В
Ikke-låsende spenning >=0,2 V
Sett strøm i åpen posisjon<=4 мА
Omvendt strøm<=4 мА
Konstant type opplåsingsstrøm<=200 мА
Still inn konstant spenning<=7 В
På tide<=10 мкс
Avstengningstid<=100 мкс

Enheten slås på i løpet av mikrosekunder. Hvis du trenger å erstatte den beskrevne enheten, kontakt en salgskonsulent i en elektrisk butikk - han vil kunne velge en analog i henhold til diagrammet.

Foto – tyristor Ku202n

Prisen på en tyristor avhenger av dens merke og egenskaper. Vi anbefaler å kjøpe husholdningsapparater - de er mer holdbare og rimelige. På spontane markeder kan du kjøpe en høykvalitets, kraftig omformer for opptil hundre rubler.

En tyristor er en halvlederbryter hvis design består av fire lag. De har evnen til å bevege seg fra en tilstand til en annen - fra lukket til åpen og omvendt.

Informasjonen som presenteres i denne artikkelen vil bidra til å gi et omfattende svar på spørsmålet om denne enheten.

Driftsprinsippet til en tyristor

I spesiallitteratur kalles denne enheten også en enkeltoperasjonstyristor. Dette navnet skyldes det faktum at enheten er ikke fullt håndterlig. Med andre ord, når den mottar et signal fra kontrollobjektet, kan det bare gå inn i på-tilstandsmodus. For å slå av enheten, må en person utføre ytterligere handlinger, noe som vil føre til et fall i spenningsnivået til null.

Driften av denne enheten er basert på bruk av et kraftelektrisk felt. For å bytte den fra en tilstand til en annen, brukes kontrollteknologi som overfører visse signaler. I dette tilfellet kan strømmen gjennom tyristoren bare bevege seg i én retning. Når den er slått av, har denne enheten evnen til å tåle både forover- og reversspenning.

Metoder for å slå på og av en tyristor

Overgangen til driftstilstanden til en standardenhet av denne typen utføres ved å motta en strømspenningspuls i en viss polaritet. På innkoblingshastigheten og hvordan den senere vil fungere, følgende faktorer påvirker:

Slår av tyristoren kan gjøres på flere måter:

Naturlig nedleggelse. I faglitteraturen er det også noe som heter naturlig svitsj - det ligner på naturlig avstengning.
Tvunget avstenging (tvungen kobling).

Den naturlige avstengningen av denne enheten skjer under driften i kretser med vekselstrøm, når strømnivået faller til null.

Tvunget avstengning inkluderer et stort antall forskjellige metoder. Den vanligste av dem er følgende metode.

Kondensatoren, betegnet med den latinske bokstaven C, er koblet til nøkkelen. Den skal være merket med S. I dette tilfellet må kondensatoren lades før lukking.

Hovedtyper av tyristorer

For tiden er det et betydelig antall tyristorer som skiller seg fra hverandre i sine tekniske egenskaper - driftshastighet, kontrollmetoder og prosesser, strømretninger i ledende tilstand, etc.

De vanligste typene

Tyristor diode. En slik enhet ligner på en enhet som har en anti-parallell diode i på-modus.
Diode tyristor. Et annet navn er dinistor. Et særtrekk ved denne enheten er at overgangen til ledende modus skjer i det øyeblikket det gjeldende nivået overskrides.
Låsbar tyristor.
Symmetrisk. Det kalles også en triac. Utformingen av denne enheten ligner på to enheter med back-to-back dioder når den er i driftsmodus.
Høyhastighets eller inverter. Denne typen enhet har muligheten til å gå inn i en inoperativ tilstand på rekordkort tid - fra 5 til 50 mikrosekunder.
Optotyristor. Arbeidet utføres ved hjelp av en lysflux.
Tyristor under feltkontroll via den ledende elektroden.

Gir beskyttelse

Tyristorer er inkludert i listen over enheter som er kritiske påvirke hastighetsendringenøkende foroverstrøm. Både dioder og tyristorer er preget av flyten av omvendt gjenvinningsstrøm. En kraftig endring i hastigheten og et fall til null fører til økt risiko for overspenning.

I tillegg kan overspenning i utformingen av denne enheten oppstå på grunn av fullstendig forsvinning av spenning i forskjellige komponenter i systemet, for eksempel i små installasjonsinduktanser.

Av de ovennevnte grunnene, i de aller fleste tilfeller, brukes ulike CFTP-ordninger for å sikre pålitelig beskyttelse av disse enhetene. Disse kretsene, når de er i dynamisk modus, bidrar til å beskytte enheten mot forekomsten av uakseptable spenningsverdier.

Et pålitelig beskyttelsesmiddel er også bruk av varistor. Denne enheten er koblet til utgangspunktene til den induktive lasten.

I sin mest generelle form kan bruken av en enhet som en tyristor være delt inn i følgende grupper:

Begrensninger i tyristor

Når du arbeider med en hvilken som helst type av denne enheten, må du følge visse sikkerhetsregler og være klar over noen nødvendige restriksjoner.

For eksempel i tilfelle av en induktiv belastning ved drift av en type enhet som en triac. I denne situasjonen er begrensningene knyttet til endringshastigheten i spenningsnivået mellom to hovedelementer - dens anoder og driftsstrøm. For å begrense påvirkningen av strøm og overbelastning RC-krets brukes.