Способы и схемы управления тиристором или симистором

Тиристoры нaшли ширoкoe примeнeниe в пoлупрoвoдникoвыx устрoйствax и прeoбрaзoвaтeляx. Рaзличныe истoчники питaния, чaстoтныe прeoбрaзoвaтeли, рeгулятoры, вoзбудитeльныe устрoйствa с целью синxрoнныx двигaтeлeй и мнoгo другиx устрoйств стрoились нa тиристoрax, a в пoслeднee врeмя иx вытeсняют прeoбрaзoвaтeли нa трaнзистoрax. Oснoвнoй зaдaчeй во (избежание тиристoрa являeтся включeниe нaгрузки в мoмeнт пoдaчи упрaвляющeгo сигнaлa. В этoй стaтьe наша сестра рaссмoтрим, кaк упрaвлять тиристoрaми и симистoрaми.

Сoдeржaниe стaтьи

• Тиристoр и симистoр

• Oснoвныe xaрaктeристики

• Начало рaбoты тиристoрa и симистoрa

• Рaспрoстрaнeнныe сxeмы упрaвлeния тиристoрaми аль симистoрaми

Определение

Тиристор (тринистор) — сие полупроводниковый полууправляемый тумблер. Полууправляемый — значит, что-то вы можете не более включать тиристор, отключается симпатия только при прерывании тока в кандалы или если взять на вооружение к нему обратное напряженка.

Он, подобно диоду, проводит стрежень только в одном направлении. Ведь есть для включения в схема переменного тока для того управления двумя полуволнами нужно пара тиристора, для каждой точно по одному, хотя безграмотный всегда. Тиристор состоит с 4 областей полупроводника (p-n-p-n).

Альтернативный подобный прибор называется симистор — двунаправленный тиристор. Его основным отличием является ведь, что ток некто может проводить в обе стороны. На самом деле он представляет внешне два тиристора соединённых в то же время навстречу друг другу.

Основные характеристики

По образу и любых других электронных компонентов у тиристоров пожирать ряд характеристик:

• Утеря невинности напряжения при максимальном токе анода (VT сиречь Uос).

• Прямое драматичность в закрытом состоянии (VD(RM) возможно ли Uзс).

• Обратное напряженность (VR(PM) или Uобр).

• Нескрываемый ток (IT или Iпр) – сие максимальный ток в открытом состоянии.

• Максимально благопристойный прямой ток (ITSM) — сие максимальный пиковый переменка в открытом состоянии.

• Полярный ток (IR) — стрежень при определенном обратном напряжении.

• Неизменяющийся ток в закрытом состоянии близ определенном прямом напряжении (ID иначе Iзс).

• Постоянное отпирающее напряг управления (VGT или UУ).

• Быстрина управления (IGT).

• Максимальный поток управления электрода IGM.

• Максимально допустимая рассеиваемая всевлас на управляющем электроде (PG может ли быть Pу)

Принцип работы

От случая к случаю на тиристор подают взрывоопасность он не проводит движение. Есть два способа включит его – бир напряжение между анодом и катодом достаточное пользу кого открытия, тогда его страда ничем не кончайте отличаться от динистора.

Прочий способ – сие подать кратковременный возбуждение на управляющий анод. Ток открытия тиристора лежит в пределах 70-160 мА, чтобы на практике каста величина, как и напряг которое нужно поставить к тиристору зависит с конкретной модели и экземпляра полупроводникового прибора и даже если от условий, в которых некто работает, таких, взять, как температура окружающей среды.

Выключая управляющего тока, (за)грызть такой параметр т. е. ток удержания — сие минимальный ток анода интересах удержания тиристора в открытом состоянии.

Немного погодя открытия тиристора тиун сигнал можно отключать, тиристор пора и честь знать открыт до тех пор, сей поры через него протекает откровенный ток и подано драматизм. То есть в железы переменного тиристор довольно открыт в течении праздник полуволны напряжение которой смещает тиристор в прямом направлении. Эпизодически напряжение устремится к нулю, снизится и течение. Когда ток в кандалы упадет ниже величины тока удержания тиристора — спирт закроется (выключится).

Противоположность управляющего напряжения должна соглашаться с полярностью напряжения в среде анодом и катодом, в чем дело? вы наблюдаете держи осциллограммах выше.

Хозяйствование симистором аналогично возьми хоть и имеет некоторые особенности. Исполнение) управления симистором в рабство переменного тока нужно плохо импульса управляющего напряжения — возьми каждую полуволну синусоиды уместно.

После подачи управляющего импульса в первой полуволне (условно положительной) синусоидального напряжения убор через симистор довольно протекать до основы второй полуволны, впоследств чего он закроется, что и обычный тиристор. Чрез (год) этого нужно бир еще один ведающий импульс для открытия симистора получай отрицательной полуволне. Сие наглядно проиллюстрировано в следующих осциллограммах.

Контраст управляющего напряжения должна подходить полярности приложенного напряжения посередке анодом и катодом. С-за этого возникают проблемы быть управлении симисторами с через цифровых логических схем или — или от выходов микроконтроллера. Так это легко решается порядком установки симисторного драйвера, о нежели мы поговорим после.

Распространенные схемы управления тиристорами иль симисторами

Самой распространенной схемой является симисторный разве тиристорный регулятор.

На этом месте тиристор открывается по прошествии времени того как сверху конденсаторе будет достаточная протяженность для его открытия. Пункт открытия регулируется с через потенциометра или переменного резистора. Нежели больше его воспротивление — тем медленнее заряжается теплообменник. Резистор R2 ограничивает стрежень через управляющий динод.

Эта схема регулирует и тот и другой полупериода, то лопать вы получаете полную регулировку мощности человек пятнадцать от 0% и мала) до 100%. Сие удалось достичь, установив редуктор в диодном мосте, таким образом регулируется одна изо полуволн.

Упрощенная модель изображена ниже, после этого регулируется лишь баба периода, вторая полуволна проходит минуя изменения через диод VD1. Правило работы аналогичен.

Симисторный управляющее устройство без диодного моста позволяет руководить двумя полуволнами.

Ровно по принципу действия без (малого аналогична предыдущим, только построена на симисторе с её через регулируются уже обе полуволны. Заслуги заключаются в том, что-что здесь импульс управления подаётся с через двунаправленного динистора DB3, со временем того как холодильник зарядится до нужного напряжения, как правило это 28-36 Передергивание. Скорость зарядки вдобавок регулируется переменным резистором возможно ли потенциометром. Такая звено реализована в большинстве бытовых диммеров.

Отсюда поподробней:

Такие схемы регулировки напряжения называется СИФУ — конструкция импульсного фазового управления.

Для рисунке выше изображен разночтение управления симистором с через микроконтроллера, на примере популярной платформы Arduino. Симисторный программа-драйвер состоит из оптосимистора и светодиода. Приближенно как в выходной оковы драйвера установлен оптосимистор в управляющий электрод неизменно подаётся напряжение нужной полярности, хотя здесь есть отдельные люди нюансы.

Дело в фолиант, что для регулировки напряжения с через симистора или тиристора нужно подгонять управляющий сигнал в уверенный момент времени, просто так чтобы срез фазы происходил давно нужной величины. Если бы наугад стрелять управляющими импульсами — сценарий работать конечно закругляйтесь, но регулировок вынудить не выйдет, следовательно нужно определять грань перехода полуволны путем ноль.

Так (языко для нас без- имеет значения контраст полуволны в настоящий грань времени — достаточно скромно отслеживать момент перехода минуя ноль. Такой отдел в схеме называют волноуловитель нуля или ничто-детектор, а в англоязычных источниках «zero crossing detector circuit» или — или ZCD. Вариант такой схемы с детектором перехода вследствие ноль на транзисторной оптопаре выглядит следующим образом:

Оптодрайверов для того управления симисторами вкушать множество, типовые – сие линейка MOC304x, MOC305x, MOC306X, произведенные компанией Motorola и другими. Паче того – сии драйверы обеспечивают гальваническую развязку, чего убережет ваш микроконтроллер в случае пробоя полупроводникового ключа, подобно как вполне возможно и пожалуй. Также это повысит устойчивость работы с цепями управления, совершенно разделив цепь в «силовую» и «оперативную».

Вывод

Мы рассказали базовые слух о тиристорах и симисторах, а равным образом управлении ими в цепях с «переменкой». Имеет смысл отметить, что наш брат не затрагивали тему запираемых тиристоров, разве вас интересует таковой вопрос – пишите комментарии и я рассмотрим их подробнее. Вот и все не были рассмотрены нюансы использования и управления тиристорами в силовых индуктивных цепях. С целью управления «постоянкой» даст десять очков вперед использовать транзисторы, ввиду в этом случае ваша сестра решаете, когда тумблер откроется, а когда дьявол закроется, повинуясь управляющему сигналу…

Защитник Бартош

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте уз умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-заведение от GeekBrains:

Физфак Интернет вещей

Ваш брат сможете:

• Изучить C, аппаратура отладки и программирования микроконтроллеров;

• Выудить опыт работы с реальными проектами, в команде и собственными силами;

• Получить удостоверение и цертификат, подтверждающие полученные навыки.

Starter box для первых экспериментов в преподношение!

После прохождения курса в вашем портфолио склифосовский: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная погоняй устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-сигнализатор), устройство контроля влажности воздуха, концепция умного полива растений, исполнение контроля протечки воды…

Ваш брат получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный документ, которые можно примежевать в портфолио и показать работодателю.

Подробнее тут. Ant. там:
Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Аккумулятор