Тиристорний модуль використовує мультиметр для розрізнення трьох електродів тиристора
SilicON Controlled Rectifier, SCR перетворився на велике сімейство з моменту його появи в 1950-х роках, і його основні члени включають однонаправлені тиристори, двонаправлені тиристори, світлокеровані тиристори, тиристори зі зворотним струмом, тиристори вимикання, швидкі тиристори тощо. чекати. Сьогодні всі використовують односпрямований тиристор, який в народі часто називають звичайним тиристором. Він складається з чотирьох шарів напівпровідникових матеріалів із трьома PN-переходами та трьома зовнішніми електродами: електрод, витягнутий з першого шару напівпровідника P-типу, називається анодом A. , електрод, витягнутий із третього шару напівпровідника P-типу, називається анодом A. називається керуючим електродом G, а електрод, витягнутий з четвертого шару напівпровідника N-типу, називається катодом K. З символу схеми тиристора видно, що це односпрямований провідний пристрій, як діод, а ключ що він має додатковий керуючий електрод G, завдяки чому він має абсолютно відмінні робочі характеристики від діода.
Три електроди тиристора можна розрізнити мультиметром
Три електроди звичайних тиристорів можна виміряти за допомогою шестерні R×100 мультиметра. Як ми всі знаємо, між тиристорами G і K існує pN-перехід (рис. 2(a)), який еквівалентний діоду, G є позитивним полюсом, а K є негативним полюсом. Тому за методикою перевірки діода з'ясовують два з трьох полюсів. Один полюс, виміряйте його прямий і зворотний опір, опір невеликий, чорну ручку мультиметра підключіть до контрольного полюса G, червону ручку підключіть до катода K, а решта є анодом A. Щоб перевірити Незалежно від того, чи справний тиристор чи поганий, ви можете використовувати щойно продемонстровану схему навчальної плати (рис. 3). При підключеному джерелі живлення SB лампочка добре, якщо світиться, і погано, якщо не світиться.
Як визначити три полюси кремнієвого керованого випрямляча
Спосіб визначення трьох полюсів тиристора дуже простий. Згідно з принципом pN-переходу, просто використовуйте мультиметр, щоб виміряти значення опору між трьома полюсами.
Прямий і зворотний опір між анодом і катодом становить більше кількох сотень тисяч Ом, а прямий і зворотний опір між анодом і керуючим електродом більше кількох сотень тисяч Ом (між ними є два pN-переходу, і напрям Навпаки, тому позитивний і негативний напрямки анода і полюса керування не з'єднані).
Між керуючим електродом і катодом є pN-перехід, тому його прямий опір знаходиться в діапазоні від кількох Ом до сотень Ом, а зворотний опір більший за прямий. Однак характеристики діода полюса керування не ідеальні. Зворотний напрямок не блокується повністю, і через нього може проходити відносно великий струм. Тому іноді виміряний зворотний опір полюса керування є відносно малим, що не означає, що характеристики полюса керування погані. . Крім того, при вимірюванні прямого і зворотного опору полюса керування мультиметр слід розташувати в блоці R*10 або R*1, щоб запобігти зворотному пробою полюса керування при надто високій напрузі.
Якщо виміряно, що катод і анод компонента були замкнуті накоротко, або анод і полюс керування замкнуті накоротко, або полюс керування та катод замкнуті навпаки, або полюс керування та катод розімкнутий, це означає, що компонент пошкоджено.
Тиристор - це абревіатура кремнієвого керованого випрямляючого елемента, який є потужним напівпровідниковим пристроєм із чотиришаровою структурою з трьох pN-переходів. Насправді функція тиристора полягає не тільки в випрямленні, його також можна використовувати як неперемикач для швидкого вмикання або вимикання ланцюга, здійснення інверсії постійного струму в змінний і зміни змінного струму однієї частоти. на іншу частоту змінного струму тощо. SCR, як і інші напівпровідникові пристрої, мають такі переваги, як малий розмір, висока ефективність, хороша стабільність і надійна робота. Його поява перенесла напівпровідникову технологію зі сфери слабкої електрики в сферу сильної електрики та стала компонентом, який охоче використовується в промисловості, сільському господарстві, транспорті, військових наукових дослідженнях, а також у комерційних і цивільних електроприладах.
Будова і характеристики тиристора
Тиристор має три електроди - анод (А), катод (С) і затвор (Г). Він має матрицю з чотиришаровою структурою, що складається з провідників p-типу та провідників n-типу, що перекриваються, і загалом є три pN-переходи. Його структурна схема та умовні позначення.
Тиристори сильно відрізняються за структурою від кремнієвих випрямних діодів лише з одним pN-переходом. Чотиришарова структура тиристора та опорний полюс керування заклали основу для його відмінних характеристик керування «контроль великого з малим». При використанні кремнієвого керованого випрямляча, якщо невеликий струм або напруга подається на полюс керування, можна контролювати великий анодний струм або напругу. В даний час випускаються тиристорні елементи з потужністю струму в кілька сотень і навіть тисяч ампер. Як правило, тиристор менше 5 ампер називається тиристором малої потужності, а тиристор вище 50 ампер - тиристором великої потужності.
Чому тиристор має керованість «керування великим з малим»? Нижче ми використовуємо схему -27, щоб коротко проаналізувати принцип роботи тиристора.
Перш за все, ми бачимо, що перший, другий і третій шари від катода є транзистором типу NpN, тоді як другий, третій і четвертий шари утворюють ще один транзистор типу pNp. Серед них другий і третій шари розділені двома трубами, що перекриваються. Таким чином для аналізу можна намалювати еквівалентну схему схеми -27(C). Коли пряма напруга Ea прикладається між анодом і катодом, а позитивний тригерний сигнал подається між керуючим електродом G і катодом C (еквівалентно базі-емітеру BG1), BG1 генеруватиме базовий струм Ib1 через При посиленні BG1 матиме струм колектора IC1, збільшений в 1 раз. Оскільки колектор BG1 з’єднаний з базою BG2, IC1 є базовим струмом Ib2 BG2. BG2 підсилює колекторний струм IC2 2, ніж Ib2 (Ib1), і повертає його на базу BG1 для посилення. Цей цикл посилюється, поки BG1 і BG2 повністю не ввімкнуться. Насправді цей процес є процесом «спрацьовування на льоту». Для тиристора тригерний сигнал додається до керуючого електрода, і тиристор негайно включається. Час провідності в основному визначається продуктивністю тиристора. Коли тиристор спрацьовує та вмикається, завдяки круговому зворотному зв’язку струм, що протікає в базу BG1, є не лише початковим Ib1, але й струмом, посиленим BG1 та BG2 ( 1* 2*Ib1), який набагато більший ніж Ib1, достатньо, щоб BG1 залишався увімкненим. У цей час, навіть якщо тригерний сигнал зникає, тиристор залишається включеним. Тиристор можна вимкнути лише тоді, коли джерело живлення Ea відключається або Ea знижується, щоб струм колектора в BG1 і BG2 був меншим за мінімальне значення для підтримки провідності. Звичайно, якщо полярність Ea змінена, BG1 і BG2 будуть у відключеному стані через зворотну напругу. У цей час, навіть якщо вхідний сигнал тригера, тиристор не може працювати. І навпаки, Ea підключений до позитивного напрямку, тоді як тригерний сигнал негативний, і тиристор не може бути включений. Крім того, якщо тригерний сигнал не додається, а позитивне анодне напруга перевищує певне значення, то тиристор також буде включений, але це вже ненормальна робоча ситуація.
Керована характеристика тиристора для керування провідністю (великий струм проходить через тиристор) через тригерний сигнал (малий тригерний струм) є важливою особливістю, що відрізняє його від звичайних кремнієвих випрямних діодів.
Основне застосування тиристорів в схемах
Основне застосування звичайних тиристорів - це кероване випрямлення. Звична діодна схема випрямлення відноситься до схеми некерованого випрямлення. Якщо діод замінити тиристором, можна сформувати керовану схему випрямлення, інвертор, регулювання швидкості, збудження двигуна, безконтактний перемикач і автоматичне керування. Тепер я малюю найпростішу однофазну напівхвильову керовану схему випрямлення [Малюнок 4(a)]. Під час позитивного напівперіоду синусоїдальної змінної напруги U2, якщо на полюс керування ВС не надходить тригерний імпульс Ug, ВС все ще не може бути включений. Тільки коли U2 знаходиться в позитивному напівперіоді і імпульс запуску Ug подається на полюс керування, тиристор запускається для проведення. Тепер намалюйте його діаграму форми сигналу [Рис. 4(c) і (d)], можна побачити, що тільки коли надходить імпульс запуску Ug, на навантаженні RL з’являється вихідна напруга UL (заштрихована частина на діаграмі форми сигналу) . Якщо Ug надходить рано, тиристор увімкнеться рано; якщо Ug прийде пізно, то тиристор увімкнеться пізніше. Змінюючи час приходу імпульсу запуску Ug на полюс керування, можна регулювати середнє значення UL вихідної напруги на навантаженні (площа заштрихованої частини). В електротехнічній техніці півперіод змінного струму часто встановлюється рівним 180 градусам, що називається електричним кутом. Таким чином, у кожному позитивному напівперіоді U2 електричний кут, який відчувається від нульового значення до моменту, коли надходить імпульс запуску, називається кутом керування; електричний кут, на який тиристор вмикається в кожному позитивному напівперіоді, називається кутом провідності θ. Очевидно, що і θ, і θ використовуються для представлення діапазону ввімкнення або блокування тиристора в півперіоді прямої напруги. Змінюючи кут управління або кут провідності θ, змінюється середнє значення UL імпульсної напруги постійного струму на навантаженні, і реалізується кероване випрямлення.
