Запираемый тиристор это тиристор: 1.4.5. Запираемые тиристоры

Содержание

1.4.5. Запираемые тиристоры

Запираемые тиристоры являются одними из последних разработок в процессе конструирования и производства силовых электронных ключей.

Запираемый тиристор (gate turn off thyristor— GТО) — тиристор, который может быть переключен из открытого состояния в закрытое и, наоборот, открыт путем подачи на управляющий электрод сигналов соответствующей полярности. Для выключения запираемых тиристоров (ЗТ) достаточно подать на его управляющий электрод импульс тока отрицательной полярности. Четырехслойные структуры типа р-п-р-п запираемого и обычного тиристоров подобны. Это четырехслойные полупроводниковые приборы с тремя силовыми выводами. Требования к их конструктивному исполнению различны. Более того, реализация процесса эффектив­ного запирания ЗТ потребовала более сложной технологии их производства. Поэ­тому долгое время они не применялись, так как коммутируемая ими мощность была существенно меньше по сравнению с мощностью, коммутируемой традици­онными тиристорами. В настоящее время запираемые тиристоры являются одними из наиболее мощных электронных, полностью управляемых ключей. Наиболее существенным изменением в конструкции современных ЗТ по срав­нению с тиристорами стало изменение катодных эмиттеров, в основу которой было положено максимальное увеличение поверхности протекания электронно-дырочной плазмы от управляющего электрода к катоду при одновременном сокра­щении путей ее протекания. Это достигнуто созданием сильноразветвленного катода, выполненного из большого числа сегментов, расположенных в виде кон­центрических окружностей, имеющих общий контакт с управляющим электро­дом. Сегмент катода обычно имеет длину 2—3 мм, а ширину 100—300 мкм. При выключении ЗТ быстрое увеличение запирающего тока управляющего электрода приводит к быстрому уменьшению тока катода и выключению ЗТ.

В настоящее время существуют три группы модификаций GТО, блокирующие обратное напряжение: симметричные ЗТ, способные блокировать равные прямое и обратное напряжение; асимметричные ЗТ, не выдерживающие обратное напряжение; обратно проводящие ЗТ, проводящие ток в обратном направлении, так как в них входят быстродействующие диоды.

Для повышения отключающей способности и минимизации емкостей у цепей формирования траектории переключения вплоть до их полного исключения был создан прибор с использованием драйвера малой индуктивности, называемый тиристор, коммутируемый по управлению (gate commutated thyristor — GСТ). Полный ключ, объединяющий GСТ и элементы драйвера очень низкой индуктив­ности, называется коммутируемым тиристором с интегрированным управлением (integrated date commutated thyristor — IGCT). Главное различие между GТО (ЗТ) и тиристорами GСТ и IGCT заключается в переводе полного анодного тока с катода на управляющий электрод за очень короткое время. Пре­имуществом такого принципа выключения GTO и IGCT является существенное повышение их быстродействия. Кроме того, становится возможным осуществить коммутацию без ЦФТП (в современной технической литературе используется термин «коммутация без снаббера» или «безснабберная коммутация»).

Максимальное значение отрицательного тока выключения рассчитыва­ется из наиболее тяжелых условий коммутации. Оно соизмеримо с выключаемым током и составляет примерно 30 % максимально допустимого значения запирае­мого тока. Например, для GТО SSGA30I 4502 фирмы АВВ при максимальном токе 3000 А ток составляет примерно 600—800 А в зависимости от параметров снаббера. Однако энергия выключения за один импульс Eвыкл незначительна и составляет 18—24 Дж за один импульс [6].

Оптотиристоры (LTT), запираемые тиристоры (GTO) и ком­мутируемые по затвору запираемые тиристоры (GCT, IGCT) являются производными тиристорных техноло­гий и находят применение в мегаваттном диапазоне мощностей. В настоя­щее время для LTT достигнуты пре­дельные параметры 8 кВ/4 кА, для GCT — 4,5 кВ. К 2014 году планирует­ся производство GCT на 11кВ. Будет развиваться и совершенствоваться технология IGCT — объединение на одной пла­стине GCT с обратным диодом в таб­леточных корпусах с плавающими прижимными контактами, конструк­тивно объединённых с платой управ­ления (драйвером). В будущем класс тиристоров все же будет частично за­менён и, возможно, полностью вытес­нен высоковольтными IGBT. Тиристо­ры в комбинации с MOSFET-структурами, такие как MCT, MTO и EST, всё же не нашли широкого применения. В настоящее время они нашли частичное применение в схемах с мяг­кой коммутацией.

В приборах типов GСТ и IGCT отрицательный ток выключения очень быстро достигает значений анодного тока. Поэтому они относятся к приборам с коэффи­циентом усиления по выключению, равным единице, а также к категории запирае­мых тиристоров с «жестким» выключением.

В настоящее время созданы запираемые тиристоры с максимальными значени­ями напряжения до 6 кВ и тока до 6 кА. Различные модификации запираемых тиристоров GСТ могут успешно исполь­зоваться для последовательного соединения или без снабберной работы.

Тиристоры, в которых МОП- транзисторы участвуют в выключении, называются МОП- управляемыми тиристорами (МСТ). Эти тиристоры являются интегральными приборами, которые состоят из десятков тысяч ячеек, имеющих электрические связи. Соотношение числа тиристорных ячеек и подключенных к ним МОП- транзисторов зависит от модификации исполнения МСТ.

На рис. 1.31 представлена эквивалентная схема одной из модификаций МСТ.

Схема Р-МСТ состоит из биполярных транзисторов

VT1 и VТ2, соединенных

по схеме, эквивалентной одно операционному тиристору, и двух полевых транзисто­ров (ПТ). Полевой транзистор p-канального типа работает на включение, ну а n-канального типа — на выключение. Согласно эквивалентной схеме полевые транзисторы обеспечивают регенеративные процессы переключения тирис­тора за счет обратных связей с биполярными структурами. Включение Р-МСТ осу­ществляется подачей отрицательного относительно анода импульса напряжения на управляющий электрод G при наличии прямого напряжения иАСF, приложен­ного к Р-МСТ. При этом происходит включение МОП- транзистора ПТвкл., который отпирает транзистор VT1, что вызывает включение транзистора VТ2 в режиме регенерации, как в одно операционном тиристоре. В результате Р-МСТ переходит в проводящее состояние, которое сохраняется после снятия импульса управления.

а б

Рис. 1.31. МОП- управляемый тиристор (Р-МСТ):

а — эквивалентная схема; б — обозначение

Выключение Р-МСТ осуществляется подачей положительного импульса на управляющий электрод относительно анода, что приводит к включению транзис­тора ПТвкл. и разрыву его обратной связи с транзистором VT1 (коллектор VT2 — база VТ1). В результате происходит выключение схемы Р-МСТ.

Вопросы для самоконтроля

  1. Объясните принцип работы тиристора с помощью двухтранзисторной модели. В чем заключается положительная обратная связь?

  2. Почему отсутствие тока управляющего электрода не приводит к выключению тиристора?

  3. Какое прямое напряжение может выдержать тиристор при отсутствии импульса управления?

  4. Какими кривыми входной ВАХ ограничен импульс управления тиристором?

5. Какие условия необходимо создать для отпирания тиристора?

Запираемый тиристор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Запираемый тиристор

Cтраница 3

Одним из основных параметров запираемых тиристоров является коэффициент запирания.  [31]

Относительно перспектив развития мощных запираемых тиристоров можно заметить, что в недалеком будущем следует ожидать существенного улучшения основных параметров приборов. По имеющимся сведениям [111] уже в настоящее время некоторые зарубежные фирмы, в частности японская фирма Тосиба [75], имеют образцы мощного запираемого тиристора на напряжение 2500 В и ток 600 А. Получены также экспериментальные данные, свидетельствующие о возможности повышения коэффициента запирания К до значений 10 — 15 при высоком рабочем напряжении.  [32]

С-цепь подключена к катоду запираемого тиристора ЗТ.  [34]

По этой причине в запираемых тиристорах используют технологическую шунтировку только анодного перехода, так как он является эмиттерным переходом транзистора с наименьшими усилительными свойствами.  [35]

В отличие от биполярных транзисторов

запираемые тиристоры имеют более высокий коэффициент усиления по току включения. Возможно выполнение прибора одновременно на большой ток и высокое напряжение. Однако запираемые тиристоры имеют меньший коэффициент усиления по току выключения; кроме того, у них отсутствует ограничение по анодному току после включения, что снижает возможности применения.  [36]

Поэтому, используя ценные свойства запираемых тиристоров, можно проектировать на их основе ряд схем и устройств, которые качественно отличаются от ранее разработанных.  [37]

Приведенные в [15, 32, 35] данные по запираемым тиристорам получены без использования снаббера, что, естественно, уменьшает значение выключаемого тока.  [38]

Рассмотрены разновидности тиристоров: симисторы, запираемые тиристоры, тиристоры-диоды.  [39]

Физические процессы, протекающие в структурах запираемых тиристоров, ао многом аналогичны уже рассмотренным для одноопера-ционного прибора. Исключение составляет процесс прерывания анодного тока отрицательным током управления. При достаточной амплитуде и длительности запирающего тока, а также равномерности его распределения по однородным ячейкам избыточная концентрация неосновных носителей первоначально снижается до нуля вблизи центрального перехода структуры. При этом коллекторные переходы обоих транзисторов одновременно смещаются в обратном направлении, воспринимая часть внешнего анодного напряжения. Так как оба транзистора начинают работать в активном режиме, в структуре возникает положительная обратная связь при отрицательном базовом токе в л-р-л-транзисторе Вследствие лавинообразного уменьшения зарядов в базовых областях анодный ток тиристора начинает регенеративно снижаться.  [40]

Зависимость выключаемого тока от напряжения для запираемых тиристоров необходимо учитывать при их применении в мощных электрических цепях с индуктивной нагрузкой. Всплеск напряжения, возникающий в цепи из-за резкого прерывания большого тока, затрудняет процесс выключения запираемых тиристоров.  [41]

Следует также отметить, что в запираемых тиристорах остаточные напряжения, как правило, несколько выше, чем в одинаковых с ними по мощности обычных тиристорах. Это связано с тем, что их конструкция и свойства слоев выбраны так, чтобы заряд носителей, накапливаемый в базах при протекании прямого тока, был минимальным, а с понижением концентрации носителей — ниже определенного уровня ( примерно 1016 см-3), начиная с которого электронно-дырочное рассеяние становится несущественным, растет падение напряжения на толще базовых слоев. Кроме того, уменьшение концентрации носителей заряда в базах приводит к снижению степени насыщения коллекторного перехода. Так, например, эксперименты показывают [20], что в структурах с остаточными напряжениями в несколько вольт ( 3 В и более) на коллекторном переходе может иметь место и обратное смещение. Однако ненасыщающиеся структуры не представляют практического интереса, и поэтому их вольт-амперная характеристика здесь не рассматривается.  [42]

Рассмотрим ряд схем и устройств, использующих запираемые тиристоры.  [43]

Таким полностью управляемым вентилем является транзистор, запираемый тиристор или незапираемый тиристор со специальным коммутирующим узлом.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

6.6.2.      Способы выключения тиристоров | Электротехника

Выключение тиристора путем уменьшения тока в цепи основ­ных электродов до значения, меньшего удерживающего тока, или путем разрыва цепи основных электродов.

Тиристор будет выключен, т.е. переведен из открытого состояния в закрытое, только после рассасывания неравновесных носителей заряда в базовых областях. Если до окончания процесса выключения вновь подать напряжение между основными электродами тирис­тора, то он окажется во включенном состоянии. Таким образом, для выключения тиристора необходимо некоторое время.

При выключении тиристора путем разрыва цепи основных электродов рассасывание неравновесных носителей заряда про­исходит только в результате рекомбинации. Такой способ выклю­чения применяется, когда время выключения тиристора не влияет на работу той или иной схемы.

Выключение тиристора путем изменения полярности анодного напряжения

Для ускорения процесса рассасывания неравновес­ных носителей заряда, накопленных в базовых областях при прохождении прямого тока через открытый тиристор, необходимо понизить потенциальный барьер коллекторного перехода. Однако коллекторный переход при открытом состоянии тиристора уже был смещен в прямом направлении из-за накопленных неравно­весных носителей заряда в базовых областях и, следовательно, имел малое сопротивление.

Поэтому на долю коллекторного перехода при переключении тиристора на обратное напряжение приходится очень малая часть всего внешнего напряжения. Из-за малого сопротивления тиристора, находящегося еще в открытом состоянии, обратный ток на первом этапе процесса выключе­ния ограничен сопротивлением внешней цепи.

Существенное уменьшение времени выключения даже при не­больших обратных напряжениях удается получить для тиристо­ров, проводящих в обратном направлении. У этих тиристоров оба эмиттерные перехода зашунтированы объемными сопротивле­

ниями прилегающих базовых областей. Поэтому даже небольшое обратное напряжение способствует быстрому рассасыванию накопленных в базовых областях неравновесных носителей.

Выключение тиристора с помощью тока управляющего электрода

Для выключения тиристора необходимо отвести не­равновесные основные носители заряда из базы, у которой имеется управляющий электрод. В то же время основной ток, проходящий через еще открытый тиристор, непрерывно воспол­няет количество неравновесных носителей заряда в базовых об­ластях. Таким образом, значение тока управления, необходи­мого для выключения тиристора, зависит от основного тока через тиристор.

Некоторые тиристоры с большой площадью р-n-переходов невозможно выключить с помощью тока управляющего электрода при больших токах между основными электродами. Объясняется это тем, что при движении носителей заряда к управляющему электроду, например, дырок в тиристоре (рис. 6.14) база тиристора под эмиттерным переходом становится неэквипотенциальной и дальние от управляющего электрода части эмиттерного перехода остаются смещен­ными в прямом направлении. Инжекция электронов из этих частей эмиттерного перехода поддерживает соответствующую часть тиристорной структуры в открытом состоянии.

Таким образом, существуют тиристоры, запираемые и незапираемые по управляющему электроду.

Запираемый (двухоперационный) тиристор – это тиристор, который может переключаться из закрытого состояния в открытое и, наоборот, при подаче на управляющий электрод сигналов соответствующей полярности.

Но и для за­пираемого тиристора существует максимально допустимый по­стоянный запираемый ток () – наибольшее значение основ­ного тока, до которого допускается запирание тиристора по управляющему электроду. При использовании в мощных устрой­ствах запираемые тиристоры обладают преимуществами перед транзисторами, поскольку тиристоры способны выдерживать значительно большие напряжения в закрытом состоянии.

Тиристор — это… Что такое Тиристор?

Обозначение на схемах

Тири́стор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p-n-переходами и имеющий два устойчивых состояния: закрытое состояние, то есть состояние низкой проводимости, и открытое состояние, то есть состояние высокой проводимости.

Тиристор можно рассматривать как электронный выключатель (ключ). Основное применение тиристоров — управление мощной нагрузкой с помощью слабых сигналов, а также переключающие устройства. Существуют различные виды тиристоров, которые подразделяются, главным образом, по способу управления и по проводимости. Различие по проводимости означает, что бывают тиристоры, проводящие ток в одном направлении (например тринистор, изображённый на рисунке) и в двух направлениях (например, симисторы, симметричные динисторы).

Тиристор имеет нелинейную вольт-амперную характеристику (ВАХ) с участком отрицательного дифференциального сопротивления. По сравнению, например, с транзисторными ключами, управление тиристором имеет некоторые особенности. Переход тиристора из одного состояния в другое в электрической цепи происходит скачком (лавинообразно) и осуществляется внешним воздействием на прибор: либо напряжением (током), либо светом (для фототиристора). После перехода тиристора в открытое состояние он остаётся в этом состоянии даже после прекращения управляющего сигнала, если протекающий через тиристор ток превышает некоторую величину, называемую током удержания.

Устройство и основные виды тиристоров

Рис. 1. Схемы тиристора: a) Основная четырёхслойная p-n-p-n-структура b) Диодный тиристор с) Триодный тиристор.

Основная схема тиристорной структуры показана на рис. 1. Она представляет собой четырёхслойный полупроводник структуры p-n-p-n, содержащий три последовательно соединённых p-n-перехода J1, J2, J3. Контакт к внешнему p-слою называется анодом, к внешнему n-слою — катодом. В общем случае p-n-p-n-прибор может иметь до двух управляющих электродов (баз), присоединённых к внутренним слоям. Подачей сигнала на управляющий электрод производится управление тиристором (изменение его состояния). Прибор без управляющих электродов называется диодным тиристором или динистором. Такие приборы управляются напряжением, приложенным между основными электродами. Прибор с одним управляющим электродом называют триодным тиристором или тринистором[1] (иногда просто тиристором, хотя это не совсем правильно). В зависимости от того, к какому слою полупроводника подключён управляющий электрод, тринисторы бывают управляемыми по аноду и по катоду. Наиболее распространены последние.

Описанные выше приборы бывают двух разновидностей: пропускающие ток в одном направлении (от анода к катоду) и пропускающие ток в обоих направлениях. В последнем случае соответствующие приборы называются симметричными (так как их ВАХ симметрична) и обычно имеют пятислойную структуру полупроводника. Симметричный тринистор называется также симистором или триаком (от англ. triac). Следует заметить, что вместо симметричных динисторов, часто применяются их интегральные аналоги, обладающие лучшими параметрами.

Тиристоры, имеющие управляющий электрод, делятся на запираемые и незапираемые. Незапираемые тиристоры, как следует из названия, не могут быть переведены в закрытое состояние с помощью сигнала, подаваемого на управляющий электрод. Такие тиристоры закрываются, когда протекающий через них ток становится меньше тока удержания. На практике это обычно происходит в конце полуволны сетевого напряжения.

Вольтамперная характеристика тиристора

Рис. 2. Вольтамперная характеристика тиристора

Типичная ВАХ тиристора, проводящего в одном направлении (с управляющими электродами или без них), приведена на рис 2. Она имеет несколько участков:

  • Между точками 0 и 1 находится участок, соответствующий высокому сопротивлению прибора — прямое запирание.
  • В точке 1 происходит включение тиристора.
  • Между точками 1 и 2 находится участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
  • Участок между точками 2 и 3 соответствует открытому состоянию (прямой проводимости).
  • В точке 2 через прибор протекает минимальный удерживающий ток Ih.
  • Участок между 0 и 4 описывает режим обратного запирания прибора.
  • Участок между 4 и 5 — режим обратного пробоя.

Вольтамперная характеристика симметричных тиристоров отличается от приведённой на рис. 2 тем, что кривая в третьей четверти графика повторяет участки 0—3 симметрично относительно начала координат.

По типу нелинейности ВАХ тиристор относят к S-приборам.

Режимы работы триодного тиристора

Режим обратного запирания

Рис. 3. Режим обратного запирания тиристора

Два основных фактора ограничивают режим обратного пробоя и прямого пробоя:

  1. Лавинный пробой.
  2. Прокол обеднённой области.

В режиме обратного запирания к аноду прибора приложено напряжение, отрицательное по отношению к катоду; переходы J1 и J3 смещены в обратном направлении, а переход J2 смещён в прямом (см. рис. 3). В этом случае большая часть приложенного напряжения падает на одном из переходов J1 или J3 (в зависимости от степени легирования различных областей). Пусть это будет переход J1. В зависимости от толщины Wn1 слоя n1 пробой вызывается лавинным умножением (толщина обеднённой области при пробое меньше Wn1) либо проколом (обеднённый слой распространяется на всю область n1, и происходит смыкание переходов J1 и J2).

Режим прямого запирания

При прямом запирании напряжение на аноде положительно по отношению к катоду и обратно смещён только переход J2. Переходы J1 и J3 смещены в прямом направлении. Большая часть приложенного напряжения падает на переходе J2. Через переходы J1 и J3 в области, примыкающие к переходу J2, инжектируются неосновные носители, которые уменьшают сопротивление перехода J2, увеличивают ток через него и уменьшают падение напряжения на нём. При повышении прямого напряжения ток через тиристор сначала растёт медленно, что соответствует участку 0-1 на ВАХ. В этом режиме тиристор можно считать запертым, так как сопротивление перехода J2 всё ещё очень велико. По мере увеличения напряжения на тиристоре снижается доля напряжения, падающего на J2, и быстрее возрастают напряжения на J1 и J3, что вызывает дальнейшее увеличение тока через тиристор и усиление инжекции неосновных носителей в область J2. При некотором значении напряжения (порядка десятков или сотен вольт), называется напряжением переключения VBF (точка 1 на ВАХ), процесс приобретает лавинообразный характер, тиристор переходит в состояние с высокой проводимостью (включается), и в нём устанавливается ток, определяемый напряжением источника и сопротивлением внешней цепи.

Двухтранзисторная модель

Для объяснения характеристик прибора в режиме прямого запирания используется двухтранзисторная модель. Тиристор можно рассматривать как соединение p-n-p транзистора с n-p-n транзистором, причём коллектор каждого из них соединён с базой другого, как показано на рис. 4 для триодного тиристора. Центральный переход действует как коллектор дырок, инжектируемых переходом J1, и электронов, инжектируемых переходом J3. Взаимосвязь между токами эмиттера IE, коллектора IC и базы IB и статическим коэффициентом усиления по току α1 p-n-p транзистора также приведена на рис. 4, где IСо— обратный ток насыщения перехода коллектор-база.

Рис. 4. Двухтранзисторная модель триодного тиристора, соединение транзисторов и соотношение токов в p-n-p транзисторе.

Аналогичные соотношения можно получить для n-p-n транзистора при изменении направления токов на противоположное. Из рис. 4 следует, что коллекторный ток n-p-n транзистора является одновременно базовым током p-n-p транзистора. Аналогично коллекторный ток p-n-p транзистора и управляющий ток Ig втекают в базу n-p-n транзистора. В результате, когда общий коэффициент усиления в замкнутой петле превысит 1, оказывается возможным регенеративный процесс.

Ток базы p-n-p транзистора равен IB1 = (1 — α1)IA — ICo1. Этот ток также протекает через коллектор n-p-n транзистора. Ток коллектора n-p-n транзистора с коэффициентом усиления α2 равен IC2 = α2IK + ICo2.

Приравняв IB1 и IC2, получим (1 — α1)IA — ICo1 = α2IK + ICo2. Так как IK = IA + Ig, то

Рис. 5. Энергетическая зонная диаграмма в режиме прямого смещения: состояние равновесия, режим прямого запирания и режим прямой проводимости.

Это уравнение описывает статическую характеристику прибора в диапазоне напряжений вплоть до пробоя. После пробоя прибор работает как p-i-n-диод. Отметим, что все слагаемые в числителе правой части уравнения малы, следовательно, пока член α1 + α2 < 1, ток IA мал. (Коэффициенты α1 и α2 сами зависят от IA и обычно растут с увеличением тока) Если α1 + α2 = 1, то знаменатель дроби обращается в нуль и происходит прямой пробой (или включение тиристора). Следует отметить, что если полярность напряжения между анодом и катодом сменить на обратную, то переходы J1 и J3 будут смещены в обратном направлении, а J2 — в прямом. При таких условиях пробой не происходит, так как в качестве эмиттера работает только центральный переход и регенеративный процесс становится невозможным.

Ширина обеднённых слоёв и энергетические зонные диаграммы в равновесии, в режимах прямого запирания и прямой проводимости показаны на рис. 5. В равновесии обеднённая область каждого перехода и контактный потенциал определяются профилем распределения примесей. Когда к аноду приложено положительное напряжение, переход J2 стремится сместиться в обратном направлении, а переходы J1 и J3 — в прямом. Падение напряжения между анодом и катодом равно алгебраической сумме падений напряжения на переходах: VAK = V1 + V2 + V3. По мере повышения напряжения возрастает ток через прибор и, следовательно, увеличиваются α1 и α2. Благодаря регенеративному характеру этих процессов прибор в конце концов перейдёт в открытое состояние. После включения тиристора протекающий через него ток должен быть ограничен внешним сопротивлением нагрузки, в противном случае при достаточно высоком напряжении тиристор выйдет из строя. Во включенном состоянии переход J2 смещён в прямом направлении (рис. 5, в), и падение напряжения VAK = (V1 — |V2| + V3) приблизительно равно сумме напряжения на одном прямосмещенном переходе и напряжения на насыщенном, транзисторе.

Режим прямой проводимости

Когда тиристор находится во включенном состоянии, все три перехода смещены в прямом направлении. Дырки инжектируются из области p1, а электроны — из области n2, и структура n1-p2-n2 ведёт себя аналогично насыщенному транзистору с удалённым диодным контактом к области n1. Следовательно, прибор в целом аналогичен p-i-n (p+-i-n+)-диоду…

Классификация тиристоров

[2][3][4]
  • тиристор диодный (доп. название «динистор») — тиристор, имеющий два вывода
    • тиристор диодный, не проводящий в обратном направлении
    • тиристор диодный, проводящий в обратном направлении
    • тиристор диодный симметричный (доп. название «диак»)
  • тиристор триодный (доп. название «тринистор») — тиристор, имеющий три вывода
    • тиристор триодный, не проводящий в обратном направлении (доп. название «тиристор»)
    • тиристор триодный, проводящий в обратном направлении (доп. название «тиристор-диод»)
    • тиристор триодный симметричный (доп. название «триак», неоф. название «симистор»)
    • тиристор триодный асимметричный
    • запираемый тиристор (доп. название «тиристор триодный выключаемый»)

Отличие динистора от тринистора

Принципиальных различий между динистором и тринистором нет, однако если открытие динистора происходит при достижении между выводами анода и катода определённого напряжения, зависящего от типа данного динистора, то в тринисторе напряжение открытия может быть специально снижено, путём подачи импульса тока определённой длительности и величины на его управляющий электрод при положительной разности потенциалов между анодом и катодом, и конструктивно тринистор отличается только наличием управляющего электрода. Тринисторы являются наиболее распространёнными приборами из «тиристорного» семейства.

Отличие тиристора триодного от запираемого тиристора

Переключение в закрытое состояние обычных тиристоров производят либо снижением тока через тиристор до значения Ih, либо изменением полярности напряжения между катодом и анодом.

Запираемые тиристоры, в отличие от обычных тиристоров, под воздействием тока управляющего электрода могут переходить из закрытого состояния в открытое состояние, и наоборот. Чтобы закрыть запираемый тиристор, необходимо через управляющий электрод пропустить ток противоположной полярности, чем полярность, которая вызывала его открытие.

Симистор

Симистор (симметричный тиристор) представляет собой полупроводниковый прибор, по своей структуре является аналогом встречно-параллельного включения двух тиристоров. Способен пропускать электрический ток в обоих направлениях.

Характеристики тиристоров

Современные тиристоры изготовляют на токи от 1 мА до 10 кА; на напряжения от нескольких В до нескольких кВ; скорость нарастания в них прямого тока достигает 109 А/с, напряжения — 109 В/с, время включения составляет величины от нескольких десятых долей до нескольких десятков мкс, время выключения — от нескольких единиц до нескольких сотен мкс; КПД достигает 99 %.

Применение

См. также

Примечания

Литература

  • ГОСТ 15133-77.
  • Кублановский. Я. С. Тиристорные устройства. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1987. — 112 с.: ил. — (Массовая радиобиблиотека. Вып. 1104).

Ссылки

Тиристоры для чайников / Хабр

Добрый вечер хабр. Поговорим о таком приборе, как тиристор. Тиристор — это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. Поэтому обычно его можно найти под названием — не полностью управляемый ключ.


На рисунке представлен обычный вид тиристора. Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод.
Анод — это контакт с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем.
Освежить память о p-n переходе можно тут.

Классификация

В зависимости от количества выводов можно вывести классификацию тиристоров. По сути все очень просто: тиристор с двумя выводами называется динисторами (соответственно имеет только анод и катод). Тиристор с тремя и четырьмя выводами, называются триодными или тетродными. Также бывают тиристоры и с большим количеством чередующихся полупроводниковых областей. Одним из самых интересных является симметричный тиристор (симистор), который включается при любой полярности напряжения.

Принцип работы


Обычно тиристор представляют в виде двух транзисторов, связанных между собой, каждый из которых работает в активном режиме.

В связи с таким рисунком можно назвать крайние области — эмиттерными, а центральный переход — коллекторным.
Чтобы разобраться как работает тиристор стоит взглянуть на вольт-амперную характеристику.

К аноду тиристора подали небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включены в прямом направлении, а коллекторный в обратном. (по сути все напряжение будем на нем). Участок от нуля до единицы на вольт-амперной характеристике будет примерно аналогичен обратной ветви характеристики диода. Этот режим можно назвать — режимом закрытого состояния тиристора.
При увеличении анодного напряжения происходит происходит инжекция основных носителей в области баз, тем самым происходит накопление электронов и дырок, что равносильно разности потенциалов на коллекторном переходе. С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном переходе начнет уменьшаться. И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (на рисунке участок 1-2).
После этого все три перехода сместятся в прямом направлении тем самым переведя тиристор в открытое состояние (на рисунке участок 2-3).
В открытом состоянии тиристор будет находится до тех пор, пока коллекторный переход будет смещен в прямом направлении. Если же ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации уменьшится количество неравновесных носителей в базовых областях и коллекторный переход окажется смещен в обратном направлении и тиристор перейдет в закрытое состояние.
При обратном включении тиристора вольт-амперная характеристика будет аналогичной как и у двух последовательно включенных диодов. Обратное напряжение будет ограничиваться в этом случае напряжением пробоя.

Общие параметры тиристоров

1.

Напряжение включения

— это минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние.

2.

Прямое напряжение

— это прямое падение напряжения при максимальном токе анода.

3.

Обратное напряжение

— это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии.

4.

Максимально допустимый прямой ток

— это максимальный ток в открытом состоянии.

5.

Обратный ток

— ток при максимальной обратном напряжении.

6.

Максимальный ток управления электрода

7.

Время задержки включения/выключения

8.

Максимально допустимая рассеиваемая мощность

Заключение

Таким образом, в тиристоре существует положительная обратная связь по току — увеличение тока через один эмиттерный переход приводит к увеличению тока через другой эмиттерный переход.

Тиристор — не полностью управляющий ключ. То есть перейдя в открытое состояние, он остается в нем даже если прекращать подавать сигнал на управляющий переход, если подается ток выше некоторой величины, то есть ток удержания.

Источники:
ru.wikipedia.org
electricalschool.info

Тиристор — принцип работы, виды и характеристики

Тиристор это полупроводниковый прибор, предназначенный для работы в качестве ключа. Он имеет три электрода и структуру p-n-p-n из четырёх слоёв полупроводника. Электроды именуются как анод, катод и управляющий электрод. Структура p-n-p-n функционально аналогична нелинейному резистору, который способен принимать два состояния:

  • с очень большим сопротивлением, выключенное;
  • с очень малым сопротивлением, включенное.

Виды

На включенном тиристоре сохраняется напряжение около одного или нескольких Вольт, которое незначительно увеличивается с возрастанием силы тока, протекающего через него. В зависимости от вида тока и напряжения, приложенного к электрической цепи с тиристором, в ней используется одна из трёх современных разновидностей этих полупроводниковых приборов. На постоянном токе работают:

  • включаемые тринисторы;
  • три разновидности запираемых тиристоров, именуемых как

На переменном и постоянном токе работают симисторы. Все эти тиристоры содержат управляющий электрод и два других электрода, через которые тёчёт ток нагрузки. Для тринисторов и запираемых тиристоров это анод и катод, для симисторов наименование этих электродов обусловлено правильностью определения свойств управляющего сигнала, подаваемого на управляющий электрод.

Наличие в тиристоре структуры p-n-p-n позволяет разделить её условно на две области, каждая из которых является биполярным транзистором соответствующей проводимости. Таким образом, эти взаимосвязанные транзисторы являются эквивалентом тиристора, что имеет вид схемы на изображении слева. Первыми на рынке появились тринисторы.

Свойства и характеристики

По сути это аналог самоблокирующегося реле с одним нормально разомкнутым контактом, роль которого выполняет полупроводниковая структура, расположенная между анодом и катодом. Отличие от реле состоит в том, что для этого полупроводникового прибора может быть применено несколько способов включения и выключения. Все эти способы объясняются транзисторным эквивалентом тринистора.

Два эквивалентных транзистора охвачены положительной обратной связью. Она многократно усиливает любые изменения тока в их полупроводниковых переходах. Поэтому существует несколько видов воздействия на электроды тринистора для его включения и выключения. Первые два способа позволяют выполнить включение по аноду.

  • Если напряжение на аноде увеличивать, при его определённом значении начнут сказываться эффекты начинающегося пробоя полупроводниковых структур транзисторов. Появившийся начальный ток лавинообразно усилится положительной обратной связью и оба транзистора включатся.
  • При достаточно быстром увеличении напряжения на аноде происходит заряд межэлектродных ёмкостей, которые присутствуют в любых электронных компонентах. При этом в электродах появляются зарядные токи этих ёмкостей, которые подхватывает положительная обратная связь и всё заканчивается включением тринистора.

Если перечисленные выше изменения напряжения отсутствуют, включение обычно происходит током базы эквивалентного n-p-n транзистора. Выключить тринистор можно одним из двух способов, которые также становятся понятны из-за взаимодействия эквивалентных транзисторов. Положительная обратная связь в них действует, начиная с некоторых величин токов, протекающих в структуре p-n-p-n. Если величину тока сделать меньше этих величин, положительная обратная связь сработает на быстрое исчезновение токов.

Другой способ выключения использует прерывание положительной обратной связи импульсом напряжения, который меняет полярность на аноде и катоде. При таком воздействии направления токов между электродами изменяется на противоположные и тринистор выключается. Поскольку для полупроводниковых материалов характерно явление фотоэффекта, существуют фото- и оптотиристоры, у которых включение может быть обусловлено освещением либо приёмного окошка, либо светодиодом в корпусе этого полупроводникового прибора.

Существуют ещё и так называемые динисторы (неуправляемые тиристоры). В этих полупроводниковых приборах нет управляющего электрода конструктивно. По своей сути это тринистор с одним отсутствующим выводом. Поэтому их состояние зависит только от напряжения анода и катода и они не могут включиться управляющим сигналом. В остальном процессы в них аналогичны обычным тринисторам. То же относится и к симисторам, которые по сути являются двумя тринисторами соединёнными параллельно. Поэтому они применяются для управления переменным током без дополнительных диодов.

Запираемые тиристоры

Если определённым образом изготовить области структуры p-n-p-n вблизи баз эквивалентных транзисторов можно достичь полной управляемости тиристором со стороны управляющего электрода. Такая конструкция структуры p-n-p-n показана на изображении слева. Включать и выключать такой тиристор можно соответствующими сигналами в любой момент времени подавая их на управляющий электрод. Остальные способы включения, применяемые к тринисторам, для запираемых тиристоров так же годятся.

Однако эти способы не применяются к таким полупроводниковым приборам. Они наоборот исключаются теми или иными схемотехническими решениями. Целью является получение надёжного включения и выключения только по управляющему электроду. Это необходимо для использования таких тиристоров в мощных инверторах повышенной частоты. GTO работают на частотах до 300 Герц, а IGCT способны на существенно более высокие частоты, достигающие 2 кГц. Номинальные значения токов могут быть несколько тысяч ампер, а напряжение – несколько киловольт.

Сравнение различных тиристоров приведено в таблице ниже.

Разновидность тиристора Преимущества Недостатки Где используется
Тринистор Минимальное напряжение во включенном состоянии при максимально больших токах и перегрузках. Наиболее надёжен из всех. Хорошая масштабируемость схем путём совместной работы нескольких тринисторв соединяемых либо параллельно, либо последовательно Отсутствует возможность произвольного управляемого отключения только управляющим электродом. Наиболее низкие рабочие частоты. Электроприводы, источники электропитания питания большой мощности; сварочные инверторы; управление мощными нагревателями; статические компенсаторы; коммутаторы в цепях с переменным током
GTO Возможность произвольного управляемого выключения. Относительно высокая способность к перегрузкам по току. Способность надёжно работать при последовательном соединении. Рабочая частота до 300 Гц, напряжение до 4000 В. Значительно напряжение во включенном состоянии при максимально больших токах и перегрузках и соответствующие им потери, в том числе и в системах управления. Сложная схемотехника построения системы в целом. Большие динамические потер. Электроприводы; статические компенсаторы реактивной мощности; источники электропитания питания большой мощности, индукционные нагреватели
IGCT Возможность произвольного управляемого выключения. Относительно высокая способность к перегрузкам по току. Относительно малое напряжение во включенном состоянии при максимально больших токах и перегрузках. Рабочая частота — до 2000 Гц. Простое управление. Способность надёжно работать при последовательном соединении. Наиболее дорогие из всех тиристоров Электроприводы; статические компенсаторы реактивной мощности; источники электропитания питания большой мощности, индукционные нагреватели

 

Тиристоры изготавливаются для широкого диапазона токов и напряжений. Конструкция их определяется размерами структуры p-n-p-n и необходимостью получения надёжного отвода тепла от неё. Современные тиристоры, а также их обозначения на электрических схемах показаны на изображениях ниже:

   

В наши дни тиристор является главным полупроводниковым прибором силовой электроники. Он обеспечивает наиболее эффективное преобразование электрической энергии.

что это такое, принцип работы, ВАХ, разновидности и маркировка

Тиристор – это отдельный тип переключающих полупроводниковых радиодеталей. Ток в этом случае пропускается только в одну сторону. Они нашли свое широкое использование в различных устройствах, основанных на полупроводниковом эффекте, а также в самых разнообразных токовых преобразователях. Тиристоры используются в регуляторах, частотных преобразователях тока, управляющих схемах синхронных двигателях и других приборах.

Главная задача тиристора – подача силовой при соответствующем сигнале управления. В данной статье будет подробно рассмотрены все особенности строения, какие материалы используются, а также из чего состоят тиристоры. Дополнением служат два видеоролика, а также одна научная статья.

Устройство и назначение.

Тиристором называется управляемый трехэлектродный полупроводниковый прибор с тремя p–n -переходами, обладающий двумя устойчивыми состояниями электрического равновесия: закрытым и открытым.

Тиристор совмещает в себе функции выпрямителя, выключателя и усилителя. Часто он используется как регулятор, главным образом, когда схема питается переменным напряжением. Нижеследующие пункты раскрывают три основных свойства тиристора:

  • Тиристор, как и диод, проводит ток в одном направлении, проявляя себя как выпрямитель;
  • Тиристор переводится из выключенного состояния во включенное при подаче сигнала на управляющий электрод и, следовательно, как выключатель имеет два устойчивых состояния.
  • Управляющий ток, необходимый для перевода тиристора из «закрытого» состояния в «открытое», значительно меньше (несколько миллиампер) при рабочем токе в несколько ампер и даже в несколько десятков ампер. Следовательно, тиристор обладает свойствами усилителя тока.

Тиристор – это переключающий полупроводниковый прибор, пропускающий ток в одном направлении.

Принцип работы тиристора и его устройство.

Устройство и основные виды

Основная схема тиристорной структуры показана на рис. 1. Она представляет собой четырёхслойный полупроводник структуры p-n-p-n , содержащий три последовательно соединённых p-n -перехода J1, J2, J3. Контакт к внешнему p -слою называется анодом, к внешнему n -слою – катодом.

В общем случае p-n-p-n -прибор может иметь до двух управляющих электродов (баз), присоединённых к внутренним слоям. Подачей сигнала на управляющий электрод производится управление тиристором (изменение его состояния). Прибор без управляющих электродов называется диодным иристором или динистором.

Такие приборы управляются напряжением, приложенным между основными электродами. Прибор с одним управляющим электродом называют триодным тиристором или тринистором (иногда просто тиристором, хотя это не совсем правильно).

В зависимости от того, к какому слою полупроводника подключён управляющий электрод, тринисторы бывают управляемыми по аноду и по катоду. Наиболее распространены последние.

Описанные выше приборы бывают двух разновидностей: пропускающие ток в одном направлении (от анода к катоду) и пропускающие ток в обоих направлениях. В последнем случае соответствующие приборы называются симметричными (так как ихВАХ симметрична) и обычно имеют пятислойную структуру полупроводника. Симметричный тринистор называется также симистором или триаком (от англ. triac). Следует заметить, что вместо симметричных динисторов , часто применяются их интегральные аналоги, обладающие лучшими параметрами.

Таблица основных характеристик тиристоров.

Тиристоры, имеющие управляющий электрод, делятся на запираемые и незапираемые. Незапираемые тиристоры, как следует из названия, не могут быть переведены в закрытое состояние с помощью сигнала, подаваемого на управляющий электрод. Такие тиристоры закрываются, когда протекающий через них ток становится меньше тока удержания. На практике это обычно происходит в конце полуволны сетевого напряжения.

Условное обозначение тиристора на схеме

Вольтамперная характеристика

Типичная ВАХ тиристора, проводящего в одном направлении (с управляющими электродами или без них), приведена на рис 2. Она имеет несколько участков:

  • Между точками 0 и (Vвo,IL) находится участок, соответствующий высокому сопротивлению прибора – прямое запирание (нижняя ветвь).
  • В точке Vво происходит включение тиристора (точка переключения динистора во включённое состояние).
  • Между точками (Vво, IL) и (Vн,Iн) находится участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением-неустойчивая область переключения во включённое состояние. При подаче разности потенциалов между анодом и катодом тиристора прямой полярности больше Vно происходит отпирание тиристора (динисторный эффект).
  • Участок от точки с координатами (Vн,Iн) и выше соответствует открытому состоянию (прямой проводимости)

Вольтамперная характеристика симметричных тиристоров отличается от приведённой на рис. 2 тем, что кривая в третьей четверти графика повторяет участки 0-3 симметрично относительно начала координат. По типу нелинейности ВАХ тиристор относят к S-приборам.

Как и любых других электронных компонентов у тиристоров есть ряд характеристик:

  1. Падение напряжения при максимальном токе анода (VT или Uос).
  2. Прямое напряжение в закрытом состоянии (VD(RM) или Uзс).
  3. Обратное напряжение (VR(PM) или Uобр).
  4. Прямой ток (IT или Iпр) – это максимальный ток в открытом состоянии.
  5. Максимально допустимый прямой ток (ITSM) — это максимальный пиковый ток в открытом состоянии.
  6. Обратный ток (IR) — ток при определенном обратном напряжении.
  7. Постоянный ток в закрытом состоянии при определенном прямом напряжении (ID или Iзс).
  8. Постоянное отпирающее напряжение управления (VGT или UУ).
  9. Ток управления (IGT).
  10. Максимальный ток управления электрода IGM.
  11. Максимально допустимая рассеиваемая мощность на управляющем электроде (PG или Pу)

Интересно по теме: Как проверить стабилитрон.

Назначение устройства

Тиристорами называются полупроводниковые приборы с тремя (и более) р-п -переходами, предназначенными для использования в качестве электронных ключей в схемах переключения электрических токов. Они переключают электрические цепи, регулируют напряжение, преобразуют постоянный ток в переменный.

По устройству и принципу работы он очень похож на полупроводниковый диод, но в отличие от него тиристор управляемый. “Ключевой” характер действия тринистора позволяет использовать его для переключения электрических цепей там, где для этой цели до этого служили только электромагнитные реле.

Полупроводниковые переключатели легче, компактнее и во много раз надежнее в работе, чем электромагнитные реле с механически замыкаемыми контактами. В отличие от таких реле они производят переключение с очень большой скоростью – сотни и тысячи раз в секунду, а если нужно – еще быстрее. Тринисторы используют в современной аппаратуре электрической связи, в быстродействующих системах дистанционного управления, в вычислительных машинах и в энергетических устройствах.

Как проверить тиристор тестером

Классификация

В зависимости от конструктивных особенностей и свойств тиристоры делят на диодные и триодные.

В диодных тиристорах различают:

  • тиристоры, запираемые в обратном направлении;
  • проводящие в обратном направлении;
  • симметричные.

Триодные тиристоры подразделяют:

  • на запираемые в обратном направлении с управлением по аноду или катоду;
  • проводящие в обратном направлении с управлением по аноду или катоду;
  • симметричные (двунаправленные).

Наиболее распространены динисторы – тиристоры с двумя выводами и тринисторы – приборы с тремя выводами. Кроме того, различают группу включаемых тиристоров.

Тиристорный модуль.

Принцип действия

Когда на тиристор подают напряжение он не проводит ток. Есть два способа включит его – подать напряжение между анодом и катодом достаточное для открытия, тогда его работа ничем не будет отличаться от динистора. Другой способ – это подать кратковременный импульс на управляющий электрод.

Ток открытия тиристора лежит в пределах 70-160 мА, хотя на практике эта величина, как и напряжение которое нужно приложить к тиристору зависит от конкретной модели и экземпляра полупроводникового прибора и даже от условий, в которых он работает, таких, например, как температура окружающей среды.

Кроме управляющего тока, есть такой параметр как ток удержания – это минимальный ток анода для удержания тиристора в открытом состоянии. После открытия тиристора управляющий сигнал можно отключать, тиристор будет открыт до тех пор, пока через него протекает прямой ток и подано напряжение.

То есть в цепи переменного тиристор будет открыт в течении той полуволны напряжение которой смещает тиристор в прямом направлении. Когда напряжение устремится к нулю, снизится и ток. Когда ток в цепи упадет ниже величины тока удержания тиристора – он закроется (выключится).

Полярность управляющего напряжения должна совпадать с полярностью напряжения между анодом и катодом, что вы наблюдаете на осциллограммах выше. Управление симистором аналогично хоть и имеет некоторые особенности. Для управления симистором в цепи переменного тока нужно два импульса управляющего напряжения – на каждую полуволну синусоиды соответственно. После подачи управляющего импульса в первой полуволне (условно положительной) синусоидального напряжения ток через симистор будет протекать до начала второй полуволны, после чего он закроется, как и обычный тиристор.

После этого нужно подать еще один управляющий импульс для открытия симистора на отрицательной полуволне. Это наглядно проиллюстрировано на следующих осциллограммах. Полярность управляющего напряжения должна соответствовать полярности приложенного напряжения между анодом и катодом. Из-за этого возникают проблемы при управлении симисторами с помощью цифровых логических схем или от выходов микроконтроллера. Но это легко решается путем установки симисторного драйвера, о чем мы поговорим позже.

Свойства и характеристики

По сути это аналог самоблокирующегося реле с одним нормально разомкнутым контактом, роль которого выполняет полупроводниковая структура, расположенная между анодом и катодом. Отличие от реле состоит в том, что для этого полупроводникового прибора может быть применено несколько способов включения и выключения. Все эти способы объясняются транзисторным эквивалентом тринистора.

Два эквивалентных транзистора охвачены положительной обратной связью. Она многократно усиливает любые изменения тока в их полупроводниковых переходах. Поэтому существует несколько видов воздействия на электроды тринистора для его включения и выключения. Первые два способа позволяют выполнить включение по аноду.

  • Если напряжение на аноде увеличивать, при его определённом значении начнут сказываться эффекты начинающегося пробоя полупроводниковых структур транзисторов. Появившийся начальный ток лавинообразно усилится положительной обратной связью и оба транзистора включатся.
  • При достаточно быстром увеличении напряжения на аноде происходит заряд межэлектродных ёмкостей, которые присутствуют в любых электронных компонентах. При этом в электродах появляются зарядные токи этих ёмкостей, которые подхватывает положительная обратная связь и всё заканчивается включением тринистора.

Если перечисленные выше изменения напряжения отсутствуют, включение обычно происходит током базы эквивалентного n-p-n транзистора. Выключить тринистор можно одним из двух способов, которые также становятся понятны из-за взаимодействия эквивалентных транзисторов. Положительная обратная связь в них действует, начиная с некоторых величин токов, протекающих в структуре p-n-p-n. Если величину тока сделать меньше этих величин, положительная обратная связь сработает на быстрое исчезновение токов.

Другой способ выключения использует прерывание положительной обратной связи импульсом напряжения, который меняет полярность на аноде и катоде. При таком воздействии направления токов между электродами изменяется на противоположные и тринистор выключается.

Поскольку для полупроводниковых материалов характерно явление фотоэффекта, существуют фото- и оптотиристоры, у которых включение может быть обусловлено освещением либо приёмного окошка, либо светодиодом в корпусе этого полупроводникового прибора. Существуют ещё и так называемые динисторы (неуправляемые тиристоры). В этих полупроводниковых приборах нет управляющего электрода конструктивно.

По своей сути это тринистор с одним отсутствующим выводом. Поэтому их состояние зависит только от напряжения анода и катода и они не могут включиться управляющим сигналом. В остальном процессы в них аналогичны обычным тринисторам. То же относится и к симисторам, которые по сути являются двумя тринисторами соединёнными параллельно. Поэтому они применяются для управления переменным током без дополнительных диодов.

Интересно почитать: инструкция как прозвонить транзистор.

Запираемые тиристоры

Если определённым образом изготовить области структуры p-n-p-n вблизи баз эквивалентных транзисторов можно достичь полной управляемости тиристором со стороны управляющего электрода. Такая конструкция структуры p-n-p-n показана на изображении слева. Включать и выключать такой тиристор можно соответствующими сигналами в любой момент времени подавая их на управляющий электрод. Остальные способы включения, применяемые к тринисторам, для запираемых тиристоров так же годятся.

Однако эти способы не применяются к таким полупроводниковым приборам. Они наоборот исключаются теми или иными схемотехническими решениями. Целью является получение надёжного включения и выключения только по управляющему электроду. Это необходимо для использования таких тиристоров в мощных инверторах повышенной частоты. GTO работают на частотах до 300 Герц, а IGCT способны на существенно более высокие частоты, достигающие 2 кГц. Номинальные значения токов могут быть несколько тысяч ампер, а напряжение – несколько киловольт.

Тиристоры изготавливаются для широкого диапазона токов и напряжений. Конструкция их определяется размерами структуры p-n-p-n и необходимостью получения надёжного отвода тепла от неё. Современные тиристоры, а также их обозначения на электрических схемах показаны на изображениях ниже. Как мы уже выяснили – тиристор, это полупроводниковый прибор, обладающий свойствами электрического вентиля. Тиристор с двумя выводами (А — анод, К — катод) , это динистор. Тиристор с тремя выводами (А – анод, К – катод, Уэ – управляющий электрод) , это тринистор, или в обиходе его называют просто тиристор.

Запираемый тиристор.

С помощью управляющего электрода (при определенных условиях) можно изменять электрическое состояние тиристора, то есть переводить его из состояния «выключено» в состояние «включено». Тиристор открывается в случае, если приложенное напряжение между анодом и катодом превысит величину U = Uпр , то есть величину напряжения пробоя тиристора.

Тиристор можно открыть и при напряжении меньше, чем Uпр между анодом и катодом (U < Uпр) , если подать импульс напряжения положительной полярности между управляющим электродом и катодом.  В открытом состоянии тиристор может находиться сколько угодно долго, пока на него подано питающее напряжение.
Тиристор можно закрыть:

  • если уменьшить напряжение между анодом и катодом до U = 0 ;
  • если снизить анодный ток тиристора до величины, меньше тока удержания Iуд .
  • подачей запирающего напряжения на управляющий электрод, (только для запираемых тиристоров).

Тиристор может также находиться в закрытом состоянии сколько угодно долго, до прихода запускающего импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного, так и в цепях переменного тока.

Заключение

Рейтинг автора

Автор статьи

Инженер по специальности «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», МИФИ, 2005–2010 гг.

Написано статей

Более подробно о тиристорах рассказано в статье Все о тиристорах. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов.

Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vк.coм/еlеctroinfonеt. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию во время подготовки статьи:

www.elenergi.ru

www.elektrovesti.net

www.my-multi.ru

www.geekmatic.in.ua

www.radioprog.ru

Предыдущая

ПолупроводникиЧто такое симистор (триак)

Следующая

ПолупроводникиВиды и устройство оптронов (оптопар)

Что такое тиристор и как он работает?

В общем, тиристоры также являются переключающими устройствами, аналогичными транзисторам. Как мы уже обсуждали, транзисторы — это крошечный электронный компонент, который изменил мир, сегодня мы можем найти их в каждом электронном устройстве, таком как телевизоры, мобильные телефоны, ноутбуки, калькуляторы, наушники и т. Д. Они адаптируемы и универсальны, но это не значит, что их можно использовать в любом приложении, мы можем использовать их в качестве усилительного и переключающего устройства, но они не могут работать с более высоким током, а также транзистору требуется постоянный ток переключения.Итак, для решения всех этих проблем и решения этих проблем мы используем тиристоры.

Обычно тиристоры и тиристоры взаимозаменяемы, но тиристоры являются разновидностью тиристоров. Тиристор включает в себя множество типов переключателей, некоторые из них — SCR (кремниевый выпрямитель), GTO (выключение затвора) и IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) и т. Д. Но SCR является наиболее широко используемым устройством, поэтому слово Thyristor стало синоним SCR. Проще говоря, SCR — это разновидность тиристора .

SCR или тиристор — это четырехслойное полупроводниковое переключающее устройство с тремя переходами. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор . Тиристор также является однонаправленным устройством, как диод, что означает, что он течет ток только в одном направлении. Он состоит из трех последовательно соединенных PN-переходов, как и из четырех слоев. Клемма затвора, используемая для запуска SCR путем подачи небольшого напряжения на эту клемму, которую мы также назвали методом запуска затвора для включения SCR.

Двухтранзисторный аналог тиристора

Здесь эквивалентная схема двух транзисторов показывает, что база PNP-транзистора T1 питается коллекторным током NPN-транзистора T2, а коллекторный ток транзистора T1 питает базу транзистора T2.Следовательно, проводимость обоих транзисторов зависит друг от друга. Таким образом, пока одна из баз любого транзистора не получит базовый ток, он не будет проводить, даже если напряжение присутствует на аноде и катоде. Основное различие между транзистором и тиристором заключается в том, что транзистор выключается при снятии тока базы, в то время как тиристор остается включенным после его однократного срабатывания. Для таких приложений, как цепь аварийной сигнализации, которая должна сработать один раз и оставаться включенной навсегда, нельзя использовать транзистор. Итак, для решения этих проблем мы используем тиристоры.

Чем тиристор отличается от полевого МОП-транзистора?

Тиристор и полевой МОП-транзистор являются электрическими переключателями и используются чаще всего. Основное различие между ними заключается в том, что переключатели MOSFET являются устройством, управляемым напряжением, и могут переключать только постоянный ток, в то время как тиристорные переключатели являются устройством с управлением по току и могут переключать как постоянный, так и переменный ток.

Есть еще несколько отличий между тиристором и полевым МОП-транзистором , которые приведены ниже в таблице:

Имущество Тиристор МОП-транзистор
Термический бег Есть Нет
Температурная чувствительность меньше высокая
Тип Высоковольтное устройство высокого тока Устройство высокого напряжения и среднего тока

Выключение

Требуется отдельная коммутационная цепь

Не требуется

Включение

Требуется одиночный импульс

Постоянное питание не требуется, кроме как во время включения и выключения

Скорость переключения

низкий

высокая

Резистивное входное сопротивление

низкий

высокая

Контроллинг

Устройство с контролем тока

Устройство, управляемое напряжением

Чем тиристор отличается от транзистора?

Тиристор и транзистор оба являются электрическими переключателями, но пропускная способность тиристоров намного лучше, чем у транзисторов.Из-за высокого номинала тиристора, выраженного в киловаттах, а мощность транзистора — в ваттах. При анализе тиристор рассматривается как замкнутая пара транзисторов. Основное различие между транзистором и тиристором заключается в том, что транзистору требуется непрерывное переключение питания, чтобы оставаться включенным, но в случае тиристора нам нужно запустить его только один раз, и он остается включенным. Для таких приложений, как цепь аварийной сигнализации, которая должна сработать один раз и оставаться включенной навсегда, нельзя использовать транзистор. Итак, чтобы преодолеть эти проблемы, мы используем тиристоры.

Есть еще различий между тиристором и транзистором , которые приведены ниже в таблице:

Имущество

Тиристор

Транзистор

Слой

Четыре слоя

Три слоя

Клеммы

Анод, катод и затвор

Эмиттер, коллектор и база

Работа от перенапряжения и тока

Высшее

Ниже тиристора

Включение

Требуется только стробирующий импульс для включения

Требуется постоянная подача управляющего тока

Внутренняя потеря мощности

Ниже транзистора

выше

Характеристики V-I тиристора или SCR

Базовая схема для получения V-I характеристик тиристора приведена ниже, анод и катод тиристора подключены к основному источнику питания через нагрузку.Затвор и катод тиристора питаются от источника Es, который используется для обеспечения тока затвора от затвора к катоду.

Согласно характеристической диаграмме, существует три основных режима SCR: режим обратной блокировки, режим прямой блокировки и режим прямой проводимости.

Обратный режим блокировки:

В этом режиме катод становится положительным по отношению к аноду при разомкнутом переключателе S. Переходы J1 и J3 имеют обратное смещение, а J2 — прямое.Когда на тиристоре подается обратное напряжение (должно быть меньше V BR ), устройство обеспечивает высокий импеданс в обратном направлении. Поэтому тиристор трактуется как разомкнутый переключатель в режиме реверсивной блокировки. V BR — это обратное напряжение пробоя, при котором происходит лавина, если напряжение превышает V , BR может вызвать повреждение тиристора.

Режим прямой блокировки:

Когда анод положительный по отношению к катоду, переключатель затвора разомкнут.Говорят, что тиристор смещен в прямом направлении, соединения J1 и J3 смещены в прямом направлении, а J2 — с обратным смещением, как вы можете видеть на рисунке. В этом режиме протекает небольшой ток, называемый током прямой утечки, поскольку прямой ток утечки мал и недостаточен для срабатывания тринистора. Следовательно, SCR рассматривается как открытый переключатель даже в режиме прямой блокировки.

Режим прямой проводимости:

По мере увеличения прямого напряжения при разомкнутой цепи затвора на переходе J2 возникает лавина, и тиристор переходит в режим проводимости.Мы можем включить тиристор в любой момент, подав положительный импульс затвора между затвором и катодом или прямым размыкающим напряжением между анодом и катодом тиристора.

Способы срабатывания тиристора или тиристора

Есть много методов запуска SCR, например:

  • Запуск по прямому напряжению
  • Запуск ворот
  • срабатывание дв / дт
  • Срабатывание по температуре
  • Легкое срабатывание

Запуск по прямому напряжению:

При приложении прямого напряжения между анодом и катодом при разомкнутой цепи затвора переход J2 смещается в обратном направлении.В результате на участке J2 происходит формирование обедненного слоя. По мере увеличения прямого напряжения наступает стадия, когда истощающий слой исчезает, и говорят, что J2 имеет Avalanche Breakdown . Следовательно, тиристор переходит в состояние проводимости. Напряжение, при котором возникает лавина, называется напряжением прямого пробоя V BO .

Запуск ворот:

Это один из наиболее распространенных, надежных и эффективных способов включения тиристора или тиристора.При запуске затвора для включения SCR между затвором и катодом прикладывается положительное напряжение, которое вызывает ток затвора, заряд вводится во внутренний слой P и происходит прямое переключение. Чем выше ток затвора, тем ниже напряжение переключения.

Как показано на рисунке, в тиристоре три разветвления, теперь для включения тиристора разветвление J2 должно разорваться. . При использовании метода запуска затвора при подаче стробирующего импульса переход J2 разрывается, переход J1 и J2 смещается в прямом направлении или SCR переходит в состояние проводимости.Следовательно, он позволяет току течь через анод к катоду.

Для модели с двумя транзисторами, когда анод положительный по отношению к катоду. Ток не будет течь через анод к катоду, пока не сработает штифт затвора. Когда ток течет в вывод затвора, он включает нижний транзистор. Когда нижний транзистор проводит, он включает верхний транзистор. Это своего рода внутренняя положительная обратная связь, поэтому, подавая импульс на затворе один раз, тиристор остается во включенном состоянии.Когда оба транзистора включаются, ток начинает проходить через анод к катоду. Это состояние известно как прямая проводимость, и именно так транзистор «фиксируется» или остается постоянно включенным. Чтобы выключить тиристор, вы не можете выключить его, просто сняв ток затвора, в этом состоянии тиристоры становятся независимыми от тока затвора. Итак, для выключения необходимо произвести выключение цепи.

dv / dt Срабатывание:

В обратном смещенном переходе J2 приобретает характеристики конденсатора из-за наличия заряда на переходе, что означает, что переход J2 ведет себя как емкость.Если прямое напряжение приложено внезапно, зарядный ток через емкость перехода Cj приведет к включению тринистора.

Зарядный ток i C определяется выражением;

i  C  = dQ / dt = d (Cj * Va) / dt (где Va - прямое напряжение, появляющееся на переходе J2)
я  C  = (Cj * dVa / dt) + (Va * dCj / dt)
поскольку емкость перехода почти постоянна, dCj / dt равно нулю, тогда
i  C  = Cj dVa / dt 

Следовательно, если скорость нарастания прямого напряжения dVa / dt высока, зарядный ток i C будет больше.Здесь зарядный ток играет роль тока затвора, чтобы включить SCR, даже если сигнал затвора равен нулю.

Срабатывание по температуре:

Когда тиристор находится в режиме прямой блокировки, большая часть приложенного напряжения собирается через переход J2, это напряжение связано с некоторым током утечки. Что увеличивает температуру спая J2. Таким образом, с повышением температуры слой истощения уменьшается, а при некоторой высокой температуре (в пределах безопасного предела) слой истощения разрушается, и SCR переходит в состояние ON.

Световое срабатывание:

Для срабатывания тринистора светом во внутреннем р-слое сделана выемка (или полость), как показано на рисунке ниже. Луч света определенной длины волны направляется оптическими волокнами для облучения. Когда интенсивность света превышает определенное значение, SCR включается. Этот тип SCR называется Light Activated SCR (LASCR). Иногда эти SCR запускаются с использованием комбинации как источника света, так и стробирующего сигнала.Для включения тиристора требуется высокий ток затвора и более низкая интенсивность света.

LASCR или SCR с триггером света используются в системе передачи HVDC (постоянный ток высокого напряжения).

BEHLKE Каталог A

Опция с (1)

HFB

Высокая Frequency Burst: улучшенная пакетная способность драйвера с помощью внешних буферных конденсаторов.Рекомендуется, если более 10 импульсов с создаются интервалы менее 10 мкс.

HFS

Высокая Переключение частоты: внешнее питание вспомогательного драйвера напряжение (50-350 В постоянного тока в зависимости от типа). Необходимо, если указано «Максимальная рабочая частота» должна быть превышена. (2)

LP

Низкий Pass: фильтр нижних частот на входе управления.Задержка распространения время увеличится на ~ 50 нс. Джиттер + 500 пс. Улучшен помехозащищенность и менее критичная проводка на высокой скорости Приложения. (3)

СТ

Этап Нарезание: Коннекторы на отдельных этапах стек, чтобы использовать одиночные силовые полупроводники. Чтобы быстро добиться время нарастания даже при очень низких рабочих напряжениях (<0.01xVo).

ISO-25

25 кВ Изоляция: повышенное напряжение изоляции до 25 кВ постоянного тока. Размеры корпуса могут меняться для некоторых моделей.

ISO-40

40 кВ Изоляция: напряжение развязки увеличено до 40 кВ постоянного тока.Размеры корпуса могут меняться для некоторых модели. Только в сочетании с опцией PT-HV.

ISO-80

80 кВ Изоляция: повышенное напряжение изоляции до 80 кВ постоянного тока. Размеры корпуса могут меняться для некоторых модели. Только в сочетании с опцией PT-HV.

ISO-120

120 кВ Изоляция: напряжение изоляции увеличено до 120 кВ постоянного тока.Размеры корпуса могут меняться для некоторых моделей. Только в связи с вариант ПТ-ХВ.

И-ПК

интегрированный Компоненты детали: интеграция мелких деталей в соответствии со спецификациями заказчика (например, буфер конденсаторы, демпферы, демпфирующие резисторы, диоды, оптопары). (2)

I-FWD

интегрированный Free-Wheeling Diode: встроенный параллельный диод с короткое время восстановления.Только в связи с индуктивной нагрузкой.

LS-C

Разъем LEMO для управления Подключение: вход Z = 100 Ом. Собранный соединительный кабель (1 м / 3 фута) с двумя заглушками и одна розетка входит в комплект. Повышенная помехозащищенность. (3)

PT-C

косичка для управляющего соединения: гибкие провода (l = 75 мм) с разъемом AMP-Modu.Только для выключателей со штырьками, которые должны быть заменены на косички в случае любого варианта охлаждения, кроме варианта ITC.

PIN-C

контактов для управляющего соединения: позолоченные контакты для печатной платы платы (доступны специальные розетки). Эта опция актуальна только для коммутационных модулей, которые в стандартной комплектации имеют косички.

PT-HV

Косички для высоковольтного подключения: гибкие провода с кабельными наконечниками. Для повышенная утечка. PT-HV является стандартным для всех типов с напряжением> 25 кВ. коммутируемое напряжение. Не рекомендуется в очень быстрых схемах.

ST-HV

Винт Клеммы для высоковольтного подключения: резьбовые вставки внизу модуля (если не стандарт).Для дизайна печатных плат. Эксплуатация выше 25 кВ требуется жидкая изоляция (Galden® / масло) или заливка.

SEP-C

Отдельный блок управления: Блок управления со светодиодными индикаторами в отдельном корпусе (габ. 79x38x17 мм). Соединительный кабель (<1 м) со штекером. Блок управления с пайкой булавки или косички.

FOI-C

Волоконно-оптический вход / контроль: Дополнительный оптический контроль вход для включения переключателя с оптоволоконным сигналом (только в комбинация с опцией SEP-C) (2)

ФОО-Ф

Волоконно-оптический выход / неисправность: Дополнительный оптический выход для считывание неисправного состояния переключателя с помощью оптоволоконного сигнал (только в сочетании с опцией SEP-C) (2)

UL94

Пламя Стойкая литейная смола: литейная смола в соответствии с UL-94-VO.Требуется минимальное количество заказа. (2)

ФХ Корпус фланца: Пластиковый фланцевый корпус для изолированного крепления на токопроводящих поверхностях. Идеально, если выключатель не предназначен для печатных плат. Предлагается вариант PT-HV.

ТН

трубчатый Корпус: трубчатый вместо прямоугольного.Адаптация к специфические условия окружающей среды или в случае сложной сборки ситуации. (2)

FC

Квартира Корпус: высота стандартных пластиковых корпусов уменьшена до 19/25. мм. Не в сочетании с вариантами охлаждения CF, GCF и DLC.

ITC

Увеличено Теплопроводность: специальный процесс формования для увеличения теплопроводность модуля.Pd (max) увеличится на ок. 20-30%. (2)

CF

Медь Ребра охлаждения d = 0,5 мм: Высота ребра 35 мм. Никелированная. Также для охлаждения воздуха с принудительной или естественной конвекцией что касается жидкостного охлаждения с непроводящими хладагентами.

CF-1

Медь Ребра охлаждения d = 1 мм: Толщина ребра 1.0 мм вместо 0,5 мм. Макс. Рассеиваемая мощность Pd (max) будет увеличена на ~ 80%. Для воздуха или жидкостное охлаждение (например, Galden® или масло).

CF-X2

Медь Ребра охлаждения «XL»: Площадь плавника увеличена в 2 раза. Рекомендуется для естественной конвекции воздуха. Отсутствие значительной охлаждающей способности улучшение в связи с принудительным воздушным или жидкостным охлаждением.

CF-X3

Медь Ребра охлаждения «XXL»: Площадь ребра увеличена в 3 раза. Рекомендуется для естественной конвекции воздуха. Отсутствие значительной охлаждающей способности улучшение в связи с принудительным воздушным или жидкостным охлаждением.

CF-CS

Медь Ребра охлаждения индивидуальной формы: Индивидуальная форма для удовлетворения особые требования OEM.(2) Можно комбинировать с опциями CF-1, CF-D и CF-S. для увеличения охлаждающей способности.

CF-LC

Медь Ребра охлаждения для жидкостного охлаждения: Двойные ласты, никелированная медь, высота 20 мм. Для погружения в масляные баки и т. Д. Принудительное рекомендуется конвекция. Комбинируется с опт.CF-S.

CF-D

Двойная медь Ребра охлаждения: Прибл. На 100% больше охлаждающей способности, прибл. Расстояние 2 мм между ребрами рекомендуется принудительная конвекция. Комбинируется с опт. CF-S, CF-X2, CF-X3 и CF-CS.

CF-S

Медь Ребра охлаждения: Полупроводники напаяны на ребра.Прибл. От 30% до 100% больше охлаждающей способности (в зависимости от типа). Комбинируется с опциями CF-D, CF-X2, CF-X3 и CF-CS.

CF-GRA

Неизолированные охлаждающие ребра из графита: Очень легкий по сравнению с медь при аналогичной температуре передача, но пониженная теплоемкость.0,5 или толщиной 1 мм, высотой 35 мм.

CF-CER

Изолированные ребра охлаждения из керамики: Теплопередача свойства аналогичны глинозему. Рекомендуется принудительная конвекция из-за 2 мм расстояние между ребрами. Высота 35 мм.

CCS

Керамическое охлаждение Поверхность: верхняя сторона коммутационного модуля из керамики.Нагревать свойства передачи аналогичны глинозему. Максимум. Изоляция 20 кВ постоянного тока. Принужденный рекомендуется конвекция.

CCF

Керамическое охлаждение Фланец: нижняя сторона коммутационного модуля из керамическая пластина плоской шлифовки. Интегрированный металлический каркас для униформы и безопасности контактное давление.Максимум. Изоляция 40 кВ постоянного тока.

C-DR

Охлаждение для водителя: Дополнительное охлаждение для водителя и управления электроника. Рекомендуется в сочетании с опцией HFS при более высоких частоты переключения. (2)

GCF

заземлен Фланец охлаждения: фланец из никелированной меди для высокой мощности Приложения.Максимум. напряжение изоляции 40кВ. Повышенное сцепление емкость. Только в сочетании с опцией SPT-C.

GCF-X2

заземлен Фланец охлаждения, макс. Непрерывное рассеивание мощности увеличено в 2 раза: Термическое сопротивление «Переход на фланец» снижено для вдвое больше мощности. (2)

ILC

Непрямая жидкость Охлаждение: жидкостное охлаждение для всех типов токопроводящих охлаждающих жидкостей. вкл.вода. Внутренний теплообменник из керамики. Для Рассеивание средней мощности.

DLC

Прямое жидкостное охлаждение: внутреннее каналы охлаждения вокруг силовых полупроводников. Наиболее эффективное охлаждение для высокочастотных приложений. Только непроводящие охлаждающие жидкости.

HI-REL

Высокая Версии надежности / MIL: доступны по запросу.(2)

(1) Новый код опции: технические данные могут отличаться от этой кодировки системы (особенно старые) и не указывают все возможные варианты в соответствии с таблицей выше. (2) Проконсультируйтесь завод для получения подробной информации.
(3) Эти опции имеют отношение к ЭМС и рекомендуются для промышленных силовые приложения, сложные окружающие шумы, прототипные эксперименты с летающими лидами и для пользователей без специальных Опыт проектирования EMC.

Тиристор — Все производители — eTesters.com

Отображение недавних результатов 1 — 15 из 22 найденных продуктов.

  • Тиристорные регуляторы

    КИТАЙ

    Маленькие и легкие тиристорные регуляторы для однофазных нагрузок отличаются высокой плотностью монтажа на панели.

  • Тиристорные переключатели

    Серия SC — Entes Elektronik

    Тиристорные переключатели серии

    SC используются в системах, содержащих индуктивные нагрузки с быстрым переключением. Конденсаторы, которые будут использоваться для подачи емкостной энергии в систему, могут включаться и выключаться с временем переключения менее 20 мс (1 период) с помощью статических контакторов серии SC, что обеспечивает более эффективную компенсацию быстрого переключения. такие грузы, как аппараты для прихваточной сварки, краны и дуговые печи.

  • Источник питания с тиристорным регулированием

    HYN — FuG Elektronik GmbH

    Простая конструкция Чрезвычайно прочная Высокая эффективность Защита от короткого замыкания и неограниченная работа с полным током в условиях короткого замыкания Регулировка напряжения и тока с автоматическим и резким переходом; режим управления индицируется светодиодами. Настройка напряжения и тока с помощью 10-оборотных потенциометров с точной шкалой; регулировочная ручка может быть заблокирована Трехзначный цифровой вольтметр для напряжения и тока Ограничение пускового тока при включении Подходит для индуктивных и емкостных нагрузок Контур блокировки для контроля внешней нагрузки и внутреннего контура в качестве стандартного счетчика прошедших часов в стандартной комплектации

  • Источник питания с тиристорным регулированием

    MYN — FuG Elektronik GmbH

    Простая конструкция Чрезвычайно прочная Высокая эффективность Защита от короткого замыкания и неограниченная работа с полным током в условиях короткого замыкания Регулировка напряжения и тока с автоматическим и резким переходом; режим управления индицируется светодиодами. Настройка напряжения и тока с помощью 10-оборотных потенциометров с точной шкалой; регулировочная ручка может быть заблокирована Трехзначный цифровой вольтметр для напряжения и тока Ограничение пускового тока при включении Подходит для индуктивных и емкостных нагрузок Контур блокировки для контроля внешней нагрузки и внутреннего контура в качестве стандартного счетчика прошедших часов в стандартной комплектации

  • Системы ИБП постоянного тока с тиристорной технологией

    JOVYATLAS

    JOVYATLAS разработал новый цифровой тиристорный выпрямитель, отвечающий современным требованиям к современным и безопасным источникам питания.Выпрямители с тиристорной зарядкой — это наиболее часто используемая серия для высоких выходных мощностей и надежных приложений. В этих устройствах обычно используются выпрямительные мосты в схемах B6C. Для специальных применений также доступны выпрямительные устройства с полностью управляемыми 12-импульсными выпрямительными мостами. Устройства можно адаптировать к соответствующему приложению с помощью различных опций. Значения производительности варьируются в зависимости от требований заказчика. За счет адаптации батарей можно добиться более короткого или более длительного времени автономной работы.Входной трансформатор адаптирован к соответствующему сетевому напряжению,

  • Анализатор тиристоров и симисторов Atlas SCR

    SCR100 — Peak Electronic Design Ltd.

    Тиристорам и симисторам

    требуются особые условия тестирования для эффективного анализа — вот тут-то и появляется новый SCR Atlas. SCR100 может подавать испытательные токи затвора от 100 мкА до 90 мА (с токами испытательной нагрузки до 100 мА), поэтому он не ограничивается чувствительными частями. .Он автоматически определяет тип детали (тиристор или симистор), идентифицирует все три вывода, а также классифицирует чувствительность затвора. Эта новая версия использует стандартную щелочную батарею AAA.

  • 6-ти импульсный / 12-ти импульсный тиристорный выпрямитель

    JOVYATLAS

    Тиристорные выпрямители типа JOVYREC THYRIDIN — это оптимальное решение для питания потребителей постоянным током с высокими характеристиками.Встроенное цифровое управление тиристорным выпрямителем отвечает самым высоким требованиям к современным и безопасным источникам питания. Устройства можно адаптировать к соответствующему приложению с помощью различных опций. Значения производительности могут быть разработаны в соответствии с требованиями заказчика. Параллельно можно использовать максимум три устройства для повышения производительности.

  • Линейно-регулируемый источник питания с тиристорным предварительным регулированием

    NTN — FuG Elektronik GmbH

    Высокоэффективная защита от короткого замыкания и неограниченная работа с полным током в условиях короткого замыкания, регулировка напряжения и тока с автоматическим и резким переходом; режим управления индицируется светодиодами. Настройка напряжения и тока с помощью 10-оборотных потенциометров с точной шкалой; регулировочная ручка может быть заблокирована. 4-значный цифровой мультиметр для напряжения и тока (для настольных моделей) Сенсорные клеммы для компенсации падения напряжения на линиях нагрузки.Номинальное напряжение всегда относится к выходным клеммам Возможно параллельное и последовательное соединение Подходит для индуктивных и емкостных нагрузок с номинальной мощностью 700 Вт и выше, ограничение пускового тока при включении петли блокировки для контроля внешней нагрузки и внутренней петли в стандартной комплектации для трех фазовые агрегаты Счетчик отработанного времени в стандартной комплектации для трехфазных агрегатов

  • Линейно-регулируемый источник питания с предварительным регулированием тиристоров / активным отключением питания

    NTS — FuG Elektronik GmbH

    Высокая эффективность Защита от короткого замыкания и неограниченная работа при полном токе в условиях короткого замыкания Клеммы датчика для компенсации падения напряжения в линиях электропередач.Путем предварительной настройки напряжения может быть сгенерировано линейное нарастание тока. Напряжение включения и выключения может быть предварительно установлено с помощью одного потенциометра. Работа с постоянным напряжением для линейного регулирования вверх и вниз. выходного напряжения (2-квадрантный режим)

  • Тест SOA

    FTI 5000 — Focused Test, Inc.

    FTI 5000 выполняет тесты безопасной рабочей зоны (SOA) на силовых устройствах, таких как MOSFET, биполярный транзистор (BJT), тиристор и IGBT. Тест SOA определяется как условия напряжения и тока, при которых устройство должно работать без повреждений.

  • Управляемый программируемый источник постоянного тока с нагрузкой

    LAB / SL — ET System Electronic GmbH

    * Линейный лабораторный источник питания * Встроенная электронная нагрузка * Линейно-регулируемый лабораторный источник питания постоянного тока * Без предварительной регулировки тиристора, очень небольшая пульсация * Различные интерфейсы · Встроенная электронная нагрузка * Защита от короткого замыкания, перегрузки и перегрева * Постоянный ток и постоянство напряжение * Быстрое время регулирования прибл.250 мкСм

Что такое SCR (выпрямитель с кремниевым управлением), как он работает и различные типы SCR и пакеты

Термин SCR означает кремниевый управляемый выпрямитель, который является одним из наиболее важных членов семейства тиристоров . Он более популярен, чем другие тиристоры, такие как TRIAC, SCS, DIAC и т. Д., Поэтому некоторые люди даже используют слова Thyristor и SCR как синонимы. Так что в следующий раз, когда кто-то скажет просто «тиристор» в целом, они будут иметь в виду SCR.

SCR

изготовлены из кремния и чаще всего используются для преобразования переменного тока в постоянный (выпрямление), отсюда и название «Кремниевый управляемый выпрямитель ». Они также используются в других приложениях, таких как регулирование мощности, инверсия и т. Д. SCR обладают способностью выдерживать высокие значения тока и напряжения, поэтому они используются в большинстве промышленных приложений.

Символ SCR

Символ SCR будет аналогичен символу диода, кроме того; он имеет терминал ворот, как показано ниже.SCR — это однонаправленное устройство, которое позволяет току течь в одном направлении и противодействовать ему в другом направлении. SCR имеет три контакта, а именно анод (A), катод (K) и затвор (G), он может быть включен или выключен, контролируя условия смещения или вход затвора.

И снова символ тиристора и символ SCR совпадают. Теперь, когда мы знаем, как SCR / тиристор может быть представлен на принципиальной схеме, давайте рассмотрим конструкцию SCR и работу , чтобы понять о ней больше.

Строительство SCR

SCR — это четырехслойное полупроводниковое устройство, которое формирует структуру NPNP или PNPN, которая в конечном итоге формирует три перехода J1, J2 и J3. Среди трех выводов SCR анод является положительным электродом, он будет на P-слое, а катод — отрицательным электродом, он будет на N-слое SCR, затвор действует как управляющий вывод SCR. Изображение SCR Construction показано ниже.

Внешние слои P и N, на которых размещены два электрода, будут сильно легированы, а средние слои P и N будут слегка легированы, вывод затвора будет соединен с P-слоем в середине. SCR изготавливаются трех различных типов: плоского типа, типа Mesa и типа пресс-пакета.

Как работает SCR

Чтобы понять принцип работы SCR , мы должны изучить различные способы его работы.В зависимости от полярности приложенного напряжения и импульса затвора, подаваемого на SCR, он может работать в трех различных режимах, таких как

  • Режим блокировки вперед
  • Режим прямой проводимости
  • Обратный режим блокировки

Теперь давайте разберемся, как работает тиристор , посмотрев на каждый из режимов работы с его принципиальной схемой.

Режим прямой блокировки

В этом режиме работы положительное напряжение подается на анод, а отрицательное напряжение подается на катод, на затвор не будет подаваться импульс, он будет оставаться в открытом состоянии.После подачи напряжения переходы J1 и J3 будут смещены в прямом направлении, а переход J2 — в обратном. Поскольку J2 смещен в обратном направлении, ширина обедненной области увеличивается, и она действует как препятствие для проводимости, поэтому только небольшое количество тока будет течь от J1 к J3.

Когда напряжение, подаваемое на SCR, увеличивается и достигает значения напряжения пробоя SCR , переход J2 истощается из-за лавинного пробоя.Как только произойдет сбой Лавина , ток начнет течь через тиристор. В этом режиме работы тиристор смещен в прямом направлении, но никакого протекания тока не будет.

Режим прямой проводимости

Режим прямой проводимости — единственный режим, в котором SCR будет находиться во включенном состоянии и будет проводить. Мы можем сделать тиристор проводящим двумя разными способами: один — мы можем увеличить приложенное напряжение прямого смещения сверх напряжения пробоя , либо мы можем подать положительное напряжение на клемму затвора.

Когда мы увеличиваем приложенное прямое напряжение смещения между анодом и катодом, переход J2 будет истощен из-за лавинного пробоя, и SCR начнет проводить. Мы не можем сделать это для всех приложений, и этот метод активации SCR в конечном итоге уменьшит срок службы SCR .

Если вы хотите использовать тиристор для низковольтных приложений, вы можете подать положительное напряжение на затвор тиристора.Приложенное положительное напряжение поможет тиристору перейти в состояние проводимости. В этом режиме работы тиристор будет работать в прямом смещении, и через него будет протекать ток.

Обратный режим блокировки

В режиме обратной блокировки положительное напряжение подается на катод (-), а отрицательное напряжение подается на анод (+). На затвор не будет подаваться импульс, он будет сохранен как разомкнутая цепь. .В этом режиме работы переходы J1 и J3 будут смещены в обратном направлении, а переход J2 будет смещен в прямом направлении. Поскольку переходы J1 и J3 смещены в обратном направлении, через тиристор не будет протекать ток. Хотя будет протекать небольшой ток утечки из-за дрейфующих носителей заряда в прямом смещенном переходе J2, этого недостаточно для включения тринистора.

VI Характеристики SCR

Характеристики VI SCR получаются путем работы SCR в трех различных областях, а именно в области прямой блокировки, области прямой проводимости и области обратной блокировки

Когда SCR работает в режиме обратной блокировки , будет небольшой ток утечки, протекающий в обратном направлении SCR, который упоминается как обратный ток утечки на графике, обратный ток утечки будет расположен в отрицательном направлении. квадранты графа.

Теперь, если вы подадите положительное напряжение на анод и отрицательное напряжение на катод, SCR начнет работать в режиме прямой блокировки , и небольшой ток утечки будет проходить через SCR в положительном направлении, следовательно, кривая начинает подниматься до определенного значения. уровень в положительных квадрантах графика, который упоминается как прямой ток утечки.

Когда график достигает определенного уровня напряжения, называемого напряжением пробоя, или если ток затвора Ig подается на SCR, SCR переходит в режим проводимости , и через SCR начинает течь большой ток.Ток представлен как прямая проводимость на кривой VI . Применяемый ток затвора обозначается как Ig1, Ig2 и Ig3. Чем выше приложенный ток затвора, тем быстрее SCR переходит в состояние проводимости как Ig3> Ig2> Ig1.

Приложения SCR

От схем преобразователя до схем управления, тиристоры используются в широком диапазоне приложений. Невозможно обсудить все применения тиристора , но в основном они используются для управления током или напряжением на устройстве.Например, давайте рассмотрим пример, в котором SCR используются для управления скоростью двигателя.

На приведенной выше принципиальной схеме SCR показано устройство для управления скоростью двигателя постоянного тока с использованием SCR. Двигатель будет иметь две обмотки, а именно обмотку возбуждения и обмотку якоря . Управляя током, подаваемым на обмотку якоря, мы можем управлять скоростью двигателя постоянного тока. Обмотка якоря двигателя подключена к источнику переменного тока через трансформатор и два тиристора, соединенных параллельно друг другу.

Во время положительного полупериода питания переменного тока, , тиристор 1 смещен в прямом направлении и начинает проводить, если подан импульс затвора, ток в обмотке якоря будет протекать через тиристор 1. Точно так же во время отрицательного полупериода питания переменного тока SCR2 будет смещен в прямом направлении , а SCR1 будет смещен в обратном направлении, и, следовательно, SCR1 перейдет в состояние ВЫКЛ, когда импульс затвора применяется к SCR2, он начинает проводить. Изменяя пусковой импульс, подаваемый на вентили соответствующих тиристоров, мы сможем управлять входом, подаваемым на двигатель постоянного тока, следовательно, он контролирует скорость двигателя.

Различные типы SCR и пакетов

Существует множество типов SCR в зависимости от технических характеристик и применения. Мы уже обсуждали популярные SCR, такие как BT151, 2P4M, TYN608 и т. Д. SCR доступны в различных типах пакетов, которые можно использовать для разных типов приложений. SCR доступны в следующих пакетах

Дискретный пластик: Дискретный пластиковый корпус — это широко известный тип тиристоров, которые имеют три контакта, прикрепленных к покрытому пластиком полупроводниковому материалу.Эти SCR имеют плоскую конструкцию и являются самым дешевым типом SCR по сравнению с другими блоками. Они доступны до 25A и 1000V приложений , они могут быть легко установлены в цепи любого типа с большим количеством других компонентов.

Пластиковый модуль: Пластиковый модуль имеет те же характеристики, что и дискретный пластиковый корпус, он также содержит более одного устройства и доступен в диапазоне токов от до 100 А .Использование этих модулей придаст схеме более качественный вид, поскольку их можно установить на плате, прикрутив болтами радиатор к печатной плате.

Основание шпильки: Устройство основания шпильки будет иметь резьбовое основание, оно имеет двойное преимущество — низкое тепловое сопротивление и простоту монтажа. Они доступны в диапазоне тока от 5 до 150 A и во всем диапазоне напряжений. Единственный недостаток — непростая изоляция от радиатора

.

Плоское основание: Плоское основание обладает теми же характеристиками, что и основание шпильки SCR, дополнительным преимуществом является то, что они изолированы от радиатора тонким слоем изоляции.Они доступны в диапазоне тока от 10 до 400 А.

Press Pack: Прессы SCR используются для сильноточных приложений 200A или выше и приложений с более высоким напряжением , превышающим 1200V . Структура SCR и электроды упакованы в керамическую оболочку, которая обеспечивает необходимую изоляцию между анодом и катодом. Обе поверхности прижимаются к радиатору; следовательно, они предлагают лучшее электрическое контактное сопротивление и минимальное тепловое сопротивление.

SCR-106 — Innoflight

Innoflight SCR-106 следует за успехом SCR-100 и SCR-104. Innoflight продолжал использовать свои знания в области проектирования, разработки и производства программно-конфигурируемых радиостанций, чтобы выйти на новый уровень пропускной способности данных и расширить предложения частот. Результатом этого стали SCR-106 и SCR-108.

SCR-106 использует значительное количество проверенных временем компонентов SCR-104, включая его модем программно-определяемой радиосвязи промежуточной частоты (IF-SDR).SCR-106 имеет скорость передачи данных до 105 Мбит / с и позволяет достичь гораздо более высоких скоростей передачи данных. Передатчик работает в диапазоне от 7900 до 8500 МГц, и, как и все наши радиостанции, передатчик SCR-106 предлагает различные методы модуляции, включая BPSK, QPSK, OQPSK и 8PSK.

Приемник SCR-106 имеет рабочий диапазон частот от 2025 МГц до 2110 МГц и может программироваться в полете. Предлагаются различные методы модуляции приема, включая GMSK / FSK, PCM / FM, FSK / AM и BPSK с возможностью добавления других модуляций.

SCR 106 разработан для обеспечения производительности и надежности в существенно миниатюрном корпусе. Он включает в себя передовые методы модуляции, кодирования и передачи с помощью современных высокоинтегрированных наборов микросхем (RF) с высокой степенью интеграции с ПЛИС системы на кристалле (SoC) высокой плотности. Благодаря нашему глубокому опыту в проектировании ПЛИС, мы обеспечиваем сложные интеллектуальные функции в одном устройстве и добавляем встроенные механизмы повышения производительности и надежности в среде дальнего космоса. Усовершенствованные коммуникационные компоненты SCR-106 позволяют выбирать частоту, мощность, форму волны, модуляцию и другие функции на лету, в отличие от традиционного космического оборудования.

Каждый отдельный SCR-106 проходит аттестацию Innoflight перед поставкой. Сюда входят процедуры приемочных испытаний (ATP) и испытания термического цикла качества изготовления. Чтобы узнать о дополнительных мерах и услугах тестирования, обратитесь к доступным услугам Innoflight.

Пожалуйста, свяжитесь с Innoflight для получения полного списка спецификаций и любой дополнительной информации.

Строительные и фурнитурные принадлежности Другая дверная фурнитура Лучшая дверная раздвижная защелка Болт Защелка Стволы Защитная фурнитура для домашних ворот # Scr Bn

Строительные и фурнитурные материалы Другая дверная фурнитура Лучшая дверная скользящая защелка Болт Защелка Бочки Защитная фурнитура для домашних ворот # Scr Bn
  1. Дом
  2. Дом и сад
  3. Ремонт дома
  4. Строительные и фурнитурные материалы
  5. Двери и дверная фурнитура
  6. дверная фурнитура
  7. Другая дверная фурнитура
  8. Лучшая дверная запирающая защелка Болт Защелка Стволы Защитная фурнитура для домашних ворот # Scr Bn

Best Door Slide Lock Bolt Защелка Стволы Домашние ворота Защитное оборудование # Scr Bn.Конструкция с одним отверстием для навесного замка делает вашу дверь более безопасной. 1x защелка для ванной комнаты + винты. Используется для запирания двери, ящика, шкафа, шкафа, туалета или другой мебели. Поверхность: Матовая нержавеющая сталь. Тип: Болты .. Состояние: Новое: Совершенно новый, неиспользованный, неоткрытый, неповрежденный предмет в оригинальной упаковке (если применима упаковка). Упаковка должна быть такой же, как в розничном магазине, если товар не сделан вручную или не был упакован производителем в нерозничную упаковку, такую ​​как коробка без надписи или полиэтиленовый пакет.См. Список продавца для получения полной информации. Просмотреть все определения условий : Бренд: : Без товарного знака , Страна / регион производства: : Китай : MPN: : Не применяется ,。

Best Door Slide Catch Lock Bolt Latch Barrels Home Gate Safety Hardware # Scr Bn







Hermanos y hermanas y muy Estimados húespedes: Durante estos tiempos…

Лучшая дверная защелка с защелкой, болт, защелка, бочки, домашние ворота, защитное оборудование # Scr Bn

Деревянная настенная вывеска «День матери любви» 8 «X8» P125 Подарок лучшей маме на свете.Нож для чистки ананаса, фруктовая спираль, поворотная ручка из нержавеющей стали, легкие новые инструменты. Современный USB Деревянный Цифровой Светодиодный Настольный Будильник Термометр Беспроводное Зарядное Устройство Ци Hot. Зимнее зеленое Рождество Любимые на небесах Персонализированный свадебный знак. Avenged Sevenfold Death Bat Flag Hail to the King banner 3X5FT продавец из США, НОВАЯ бутылка для воды с шампунем для полоскания детской ванны Легкая стирка Чашка для купания ребенка в форме лягушки, Крючки в форме Elstahl S Кухонная сковорода для мяса 4500 лм Лампа для сарая от заката до рассвета IP65, Приветственный знак пчел и бабочек Деревенская настенная доска или висящий садовник, Двенадцать художественных наклеек МАЙКЛА ДЖЕКСОНА Ноутбук // Скейтборд // ПК и т. Д., Рычаг на дверных ручках-розах, набор из полированных хромированных пар, 3D балетная танцующая девушка Night Light 7 Color Change LED Настольная лампа Touch Decor Gift, Приятного аппетита Наклейка на стену для кухни Виниловая съемная наклейка на стену Декор столовой SL.Super Trim SU095LSQ .095 дюймов x 72 футов 2,4 мм Триммер для травы и сорняков Линия обрезки, Caldera Spa Jet Covers. Зеленый помидор-мустанг 10 семян-семена-семена-семена овощей. 6 шт. В упаковке BLACK + DECKER AF-100-3ZP 30 футов, 0,065 дюйма, сменная катушка для триммера.

В связи с серьезными опасениями по поводу COVID19, мы сделали…

Еще несколько лет назад большинство людей не платили…

Вы все еще можете внести свой вклад в реставрацию…

La Sociedad Protección Mutua de Trabajadores Unidos (SPMDTU) был…

Лучшая дверная защелка с защелкой, болт, защелка, бочки, домашние ворота, защитное оборудование # Scr Bn

100% замена дефектных изделий.обеспечение бесперебойной установки и эксплуатации вашего нового шланга. Детектор будет излучать яркий свет 650 нм для отслеживания волокон, самоклеящихся отпечатков; Просто очистите и приклейте. Дата первого упоминания: 15 апреля, Лучшая дверная задвижка, фиксатор, фиксатор, защелка, барабан, Оборудование безопасности для домашних ворот # Scr Bn . Наш широкий выбор имеет право на бесплатную доставку и бесплатный возврат.Каждый комплект тормозной магистрали Yana Shiki собирается на собственном предприятии из фитингов из нержавеющей стали высшего качества, обжатых непосредственно на жестко вытянутый эластичный плетеный шланг из нержавеющей стали, пластина: 2 x 2-1 / 2 «(BH 1 x 2»): Товары для дома, YG-1 TC485C HSS-EX Спиральный комбинированный смеситель для многоцелевого использования.Браслет натянут на эластичный шнур и имеет медную каплю и координирующие бусины. Best Door Slide Lock Bolt Защелка Стволы Домашние ворота Защитное оборудование # Scr Bn . С изображением ворот Некрономикона, если вам нужно имя на экскаваторе. готов к использованию на всем, начиная от наклеек. __________________________________________________________, *** Добро пожаловать, байкер, который хочет Хищника. Лучшая дверная заслонка с защелкой и защелкой Стволы Защелка для домашних ворот # Scr Bn . На этих досках также есть металлическая подрезная пластина.Вот почему вы можете запросить индивидуальный заказ без дополнительных затрат, его стиль соответствует качеству — изделие сделано в Италии для Harrods. Прочная толстостенная стальная конструкция стирает этот шаг, обеспечивая одновременный обзор, Best Door Slide Lock Bolt Latch Barrels Home Gate Safety Hardware # Scr Bn . Эти роторы соответствуют стандарту SAE в отношении структурной целостности с использованием материала, соответствующего требованиям оригинального оборудования G3000, обеспечивающего гарантированную производительность. Полировальные подушечки на липучке для легкого подсоединения и снятия.Бесплатная доставка и возврат соответствующих заказов. ★ ПРОСТОТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ — Просто включите фигурку совы и оставьте ее в положении «включено» в дневное время. СООТВЕТСТВУЕТ ЛЮБОЙ ОДЕЖДЕ — этот медальон с фотографиями — идеальный выбор ювелирных украшений для украшения вашей шеи в любых особых случаях. Лучшая дверная заслонка с защелкой и защелкой Стволы Защелка для домашних ворот # Scr Bn . ГАРАНТИЯ КАЧЕСТВА ПРОИЗВОДИТЕЛЯ 1 ГОД. Мы рады решить вашу проблему за 24 часа.


Best Door Slide Catch Lock Bolt Latch Barrels Home Gate Защитное оборудование # Scr Bn


ящик, шкаф, шкаф, шкаф или другая мебель, отделка: матовая нержавеющая сталь, тип: болты, конструкция с одним отверстием для навесного замка делает вашу дверь более безопасной, 1x защелка для ванной комнаты + винты, использование для запирания двери, горячие продажи товаров в Интернете Покупки в моде делают вашу жизнь легкой, здоровой и приятной.spmdtu.org
Лучшая дверная защелка с защелкой, болт, защелка, бочки, предохранительное оборудование для домашних ворот # Scr Bn spmdtu.org .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *