Что такое тиристор. Как устроен тиристор. Как работает тиристор. Где применяются тиристоры. Какие виды тиристоров существуют. Каковы основные характеристики тиристоров.
Что такое тиристор и как он устроен
Тиристор — это полупроводниковый прибор с тремя или более p-n-переходами, имеющий два устойчивых состояния: закрытое (высокое сопротивление) и открытое (низкое сопротивление). Тиристор можно рассматривать как электронный ключ, управляемый напряжением.
Структура простейшего тиристора состоит из четырех слоев полупроводника с чередующимся типом проводимости: p-n-p-n. Крайние области называются анодом (p-слой) и катодом (n-слой). Средняя n-область выполняет роль управляющего электрода.
Тиристор имеет три вывода:
- Анод (A)
- Катод (K)
- Управляющий электрод (G)
Для понимания принципа действия тиристор можно представить в виде двух соединенных транзисторов: p-n-p и n-p-n. При этом коллектор одного транзистора соединен с базой другого.
Принцип работы тиристора
Как работает тиристор? Принцип работы тиристора основан на свойствах p-n-переходов и наличии положительной обратной связи между двумя условными транзисторами в его структуре.
Основные режимы работы тиристора:
- Режим блокировки — тиристор закрыт, ток через него не протекает.
- Режим проводимости — тиристор открыт, через него протекает ток.
- Режим переключения — переход из закрытого состояния в открытое.
В закрытом состоянии средний p-n-переход смещен в обратном направлении и препятствует протеканию тока. При подаче управляющего сигнала на затвор начинается инжекция носителей заряда в базовые области, что приводит к лавинообразному процессу и переключению тиристора в открытое состояние.
После открытия тиристор остается в проводящем состоянии даже при снятии управляющего сигнала. Для его закрытия необходимо уменьшить протекающий ток ниже тока удержания или изменить полярность напряжения на основных электродах.
Основные характеристики тиристоров
Важнейшими параметрами и характеристиками тиристоров являются:
- Максимально допустимое обратное напряжение
- Максимально допустимый прямой ток
- Напряжение включения
- Ток удержания
- Время включения и выключения
- Падение напряжения в открытом состоянии
- Управляющий ток и напряжение
Ключевой характеристикой тиристора является его вольт-амперная характеристика (ВАХ), имеющая S-образную форму. ВАХ отражает зависимость тока через тиристор от напряжения на его основных электродах.
Виды и классификация тиристоров
По способу управления тиристоры делятся на следующие основные виды:
- Динисторы — управляются импульсом напряжения между анодом и катодом
- Тринисторы — управляются током или напряжением на управляющем электроде
- Симисторы — могут проводить ток в обоих направлениях
- Оптотиристоры — управляются световым потоком
По обратной проводимости различают:
- Обратно проводящие тиристоры
- Обратно непроводящие тиристоры
- Симметричные тиристоры
Также тиристоры классифицируют по мощности, быстродействию, конструктивному исполнению и другим параметрам.
Применение тиристоров в электронике и электротехнике
Где применяются тиристоры? Основные области применения тиристоров:
- Преобразовательная техника (выпрямители, инверторы, регуляторы)
- Системы управления электроприводами
- Коммутационная аппаратура
- Сварочное оборудование
- Бытовая техника (регуляторы мощности, диммеры)
- Источники бесперебойного питания
- Зарядные устройства
Тиристоры позволяют эффективно управлять большими токами и напряжениями при малой мощности управляющего сигнала. Это делает их незаменимыми во многих силовых электронных устройствах.
Преимущества и недостатки тиристоров
Основные достоинства тиристоров:
- Высокая коммутируемая мощность
- Малая мощность управления
- Высокий КПД в открытом состоянии
- Высокая надежность
- Возможность работы на высоких частотах
К недостаткам можно отнести:
- Сложность выключения в цепях постоянного тока
- Чувствительность к помехам и перенапряжениям
- Относительно большое падение напряжения во включенном состоянии
Несмотря на некоторые ограничения, тиристоры остаются одними из самых распространенных силовых полупроводниковых приборов.
Особенности применения тиристоров в силовой электронике
При использовании тиристоров в мощных преобразовательных устройствах необходимо учитывать ряд факторов:
- Обеспечение эффективного охлаждения
- Защита от перенапряжений и помех
- Правильный выбор режимов коммутации
- Согласование параметров управляющих сигналов
- Учет особенностей работы на индуктивную нагрузку
Для повышения рабочего напряжения и тока тиристоры соединяют последовательно и параллельно. При этом требуется принимать меры для выравнивания распределения напряжений и токов между отдельными приборами.
В современных устройствах силовой электроники тиристоры часто применяются совместно с другими полупроводниковыми приборами — транзисторами, диодами, микроконтроллерами, что позволяет создавать эффективные системы управления.
Тиристор что это. Тиристоры — виды и устройство, работа и применение, особенности
Что такое тиристор, его устройство и обозначение на схеме
Тиристор — полупроводниковый элемент, имеющий только два состояния: «открыто» (ток проходит) и «закрыто» (тока нет). Причем оба состояния устойчивые, то есть переход происходит только при определенных условиях. Само переключение происходит очень быстро, хоть и не мгновенно.
По способу действия его можно сравнить с переключателем или ключом. Вот только переключается тиристор при помощи напряжения, а отключается пропаданием тока или снятием нагрузки. Так что принцип работы тиристора понять несложно. Можно представлять его как ключ с электрическим управлением. Так, да не совсем.
Тиристор, как правило, имеет три выхода. Один управляющий и два, через которые протекает ток. Можно попробовать коротко описать принцип работы. При подаче напряжения на управляющий выход, коммутируется цепь через анод-коллектор. То есть, он сравним с транзистором.
Только с той разницей, что у транзистора величина пропускаемого тока зависит от поданного на управляющий вывод напряжения. А тиристор либо полностью открыт, либо полностью закрыт.
Суть устройства
Термин «тиристор» произошёл из-за слияния двух слов: греческого hýra — дверь или вход и английского resistor — сопротивляющийся. Этим названием было названо полупроводниковое устройство, изготавливаемое на основе монокристалла полупроводникового вещества и обладающего тремя и более p-n переходами. При работе этот прибор может иметь два устойчивых положения:
- закрытое — соответствующее низкой проводимости;
- открытое — неоказывающее сопротивление прохождению тока.
То есть, перефразируя определения, можно сказать, что тиристор работает как ключ, по аналогии с дверью. В одном его состоянии замок на дверях открыт, и через неё могут свободно проходить люди (электрический ток), а в другом закрыт и дверь заперта. Поэтому нередко его называют электронный выключатель.
Выражаясь же научным языком, его правильное название звучит как полупроводник с управляемым вентилем (диодом).
Принятие элементом одного из устойчивых состояний происходит быстро, но не мгновенно. Чтобы сменить одно на другое, используется напряжение. Когда оно есть, тиристор находится в открытом состоянии, а когда нет — закрывается. Для этого используется специальный дополнительный вывод. Поэтому прибор имеет три выхода и по виду похож на транзистор. При этом их принцип действия схож, только в отличие от транзистора тиристор либо полностью пропускает ток, либо препятствует его прохождению.
Характеристики и параметры
Тиристор — это прибор, одновременно совмещающий в себе три функции: выпрямителя, выключателя и усилителя. Основные свойства, характеризующие прибор можно представить в виде следующих пунктов:
- тиристор по подобию диода пропускает ток только в одном направлении, то есть работает как выпрямитель;
- прибор переключается из одного состояния в другое при помощи напряжения;
- величина тока, необходимая для переключения тиристора, составляет порядка нескольких миллиампер, при этом он может пропускать через себя десятки ампер;
- изменяя время приложенного сигнала к управляющему выводу, можно регулировать среднее значение тока, протекающего через нагрузку, другими словами — управлять мощностью.
Главной же функцией, описывающей работу прибора, является вольт-амперная характеристика (ВАХ). Представляет она из себя плоскую систему координат по оси Y, на которой откладывается ток нагрузки, а по оси X — напряжение на управляющем электроде. По виду нелинейности соответствия этих двух величин ВАХ относится к S-типу устройств.
На характеристике используются буквенные обозначения, соответствующие ключевым точкам в работе тиристора. Так, координата (Vbo; IL) соответствует моменту включения, а точка с координатами (Vн; Iн) — открытому состоянию. Зона, лежащая на отрезке с координатами (Vbo; IL) и (Vн; Iн) считается переходной, то есть неустойчивой.
Тиристорный прибор, кроме ВАХ, характеризуется рядом параметров:
- Наибольшее постоянное обратное напряжение — значение, при превышении которого наступает пробой перехода.
- Напряжение включения — величина сигнала, при достижении которой происходит отпирание элемента.
- Допустимый ток — максимальное значение, которое может через себя пропустить радиоприбор без изменения своих характеристик.
- Ток удержания — это ток, текущий через анод и провоцирующий запирание элемента.
- Падение напряжения — показывает величину энергии, которая рассеивается на приборе (0,5 -1 В).
- Максимальна мощность — определяется допустимым током и максимально возможным напряжением, приложенным к управляемым выводам, то есть характером нагрузки.
- Время отключения — промежуток времени, за который тиристор полностью закроется. Составляет микросекунды.
- Отпирающий постоянный ток управления — обозначает значение, которое необходимо для поддержания устройства в открытом состоянии (анод-катод). Обычно составляет порядка 100 мА.
Конструкция прибора
Любой тиристорный прибор имеет как минимум три вывода: анод, катод и вход. Выпускаются они различными производителями и могут иметь форму таблетки или штыря.
Как правило, материалом для их изготовления служит кремний. Он обеспечивает хорошую теплопроводность и может выдерживать большую мощность.
Эмиттерные переходы выполняются по сплавной технологии, а коллекторные — методом диффузии. Используется также и планарная технология. Концентрация примесей в эмиттерных областях делается значительно большей, чем в базовых. При этом самым толстым слоем является центральный. Эти два фактора — толщина и низкая концентрация — позволяют прибору выдерживать довольно большое обратное напряжение (порядка сотен вольт). Анод прибора соединяется с корпусом изделия, что в итоге положительно сказывается на отводе тепла.
Немного другую конструкцию имеют асимметричные тиристоры. В их конструкции катод соединяется с n+ и p зоной, а анод с p+ и n областью. Такие соединения называются анодным или катодным коротким замыканием. Их использование приводит к появлению дополнительного сопротивления межу переходами. Такое подключение уменьшает переходные процессы и время жизни основных носителей.
В простейшую конструкцию тиристора входит основание, соединённое с полупроводниковым кристаллом и являющееся анодом, вывода катода и управляющего электрода. Сверху кристалл накрывается изолятором и крышкой, способствующей защите прибора от механических повреждений и одновременно служащей теплоотводом.
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.
Виды тиристоров
Выше были рассмотрены запираемые, но существует еще немало типов полупроводниковых тиристоров, о которых также стоит упомянуть. В самых различных конструкциях (зарядные устройства, переключатели, регуляторы мощности) используются определенные типы тиристоров. Где-то требуется, чтобы управление проводилось путем подачи потока света, значит, используется оптотиристор. Его особенность заключается в том, что в цепи управления используется кристалл полупроводника, чувствительный к свету.
Параметры тиристоров различны, у всех свои особенности, характерные только для них. Поэтому нужно хотя бы в общих чертах представлять, какие виды этих полупроводников существуют и где они могут применяться. Итак, вот весь список и основные особенности каждого типа:
- Диод-тиристор. Эквивалент этого элемента – тиристор, к которому подключен встречно-параллельно полупроводниковый диод.
- Динистор (диодный тиристор). Он может переходить в состояние полной проводимости, если превышается определенный уровень напряжения.
- Симистор (симметричный тиристор). Его эквивалент – два тиристора, включенных встречно-параллельно.
- Тиристор инверторный быстродействующий отличается высокой скоростью коммутации (5… 50 мкс).
- Тиристоры с управлением полевым транзистором. Часто можно встретить конструкции на основе МОП-транзисторов.
- Оптические тиристоры, которые управляются потоками света.
Принцип работы
Тиристоры по своей сути — это переключающие приборы.
Структура простого элемента состоит из n-p-n-p слоёв и имеет три перехода. Два из них работают в прямом направлении, а один в обратном. Прибор имеет две крайние области, называемые анодом (p) и катодом (n). Для понимания принципа действия тиристора его можно представить в виде сдвоенных транзисторов: n-p-n и p-n-p. При этом средняя зона второго транзистора (n) соединена с крайней зоной первого.
В результате получится, что крайние зоны будут являться эмиттерными переходами, а средние — коллекторными. Область базы же первого элемента будет совпадать с коллектором второго и наоборот. Исходя из этого коллекторный ток транзисторов, одновременно будет являться и базовым.
Физические процессы, происходящие в элементе, можно описать следующим образом. При существовании лишь одного перехода в устройстве бы возникал лишь обратный ток, вызванный неосновными носителями заряда. Если к эмиттерному переходу приложить прямое напряжение, то ток коллектора увеличится, а напряжение на нём уменьшится.
В транзисторе для перехода его в режим насыщения (максимальная пропускная способность) на эмиттер подаётся прямое напряжение, при этом оно между базой и коллектором снижается до единичных значений.
Так и в тиристоре. Через переходы анода и катода инжектируются неосновные заряды, приводящие к снижению сопротивления управляющего электрода. При приложении прямого напряжения, то есть к катоду — минусовой потенциал, а к аноду — плюсовой, через прибор начинает протекать небольшой ток. Это состояние соответствует закрытому положению.
Повышение напряжения приводит к инжекции носителей в управляемый переход. В итоге, с одной стороны, увеличивается его сопротивление из-за обеднения основными носителями, так как переход получается включённым в обратном направлении, а с другой — обогащение, связанное с поступлением в его область новых зарядов.
При достижении напряжением определённого значения эти два явления уравновешиваются, и даже возрастание на небольшую величину напряжения приводит к возникновению лавинообразного процесса отпирания тиристора.
Это состояние напоминает режим насыщения транзистора. Сопротивление перехода становится минимальным, а величина тока определяется нагрузочным сопротивлением.
Режимы работы тиристора
Тиристор имеет три режима работы:
- Блокировка вперед
- Обратная блокировка
- Прямая проводимость
Блокировка вперед
В этом состоянии или режиме прямая проводимость тока блокируется. Верхний диод и нижний диод смещены в прямом направлении, а соединение в центре — в обратном направлении. Таким образом, тиристор не включается, поскольку затвор не срабатывает, и через него не протекает ток.
Обратная блокировка
В этом режиме соединение анода и катода меняется на обратное, и через него по-прежнему не протекает ток. Тиристоры могут проводить ток только в одном направлении, и он блокирует в обратном направлении, поэтому поток тока блокируется.
Прямая проводимость
При подаче тока на затвор срабатывает тиристор, и он начинает проводить ток.
Он остается включенным до тех пор, пока прямой ток не упадет ниже порогового значения, и этого можно достичь, отключив цепь.
Цепь постоянного тока
В цепи постоянного тока тиристор работает по принципу подачи импульса положительной полярности, конечно, относительно катода. На длительность перехода из одного состояния в другое оказывает большое воздействие ряд характеристик. А именно:
- Вид нагрузки (индуктивный, активный и прочее).
- Скорость нарастания импульса и его амплитуда, имеется в виду ток нагрузки.
- Величина самой токовой нагрузки.
- Напряжение в цепи.
- Температура самого прибора.
Здесь самое важное, чтобы в сети, где установлен данный прибор, не произошло резкое возрастание напряжения. В этом случае может произойти самопроизвольное включение тиристора, а сигнал управления будет в это время отсутствовать
Цепь переменного тока
В этой сети тиристорный ключ работает немного по-другому. Этот прибор дает возможность проводить несколько видов операций.
К примеру:
- Включение и отключение цепи, в которое действует активная или активно-реактивная нагрузки.
- Можно изменять значение действующей нагрузки и ее средней величины за счет возможности изменять (регулировать) подачу самого сигнала управления.
Тиристор в цепи переменного тока.
Но имейте в виду, что тиристорный ключ может пропускать сигнал только в одном направлении. Поэтому сами тиристоры устанавливаются в цепь, так сказать, во встречно-параллельном включении.
Двухтранзисторная аналогия тиристора
Ток коллектора от NPN-транзистора подается непосредственно на базу PNP-транзистора, а ток коллектора PNP-транзистора подается на базу NPN-транзистора. Эти соединенные транзисторы полагаются друг на друга для проводимости.
Таким образом, для проведения одного из транзисторов требуется базовый ток. Когда анодный вывод тиристора является отрицательным по отношению к катоду, NP-переход становится смещенным вперед, а PN-переход становится обратным смещением.
Два транзисторных аналога тиристора
Здесь поток обратного тока блокируется до тех пор, пока не будет приложено напряжение пробоя. После пробивного напряжения оно начинает проводить без подачи сигнала затвора. Это одна из отрицательных характеристик тиристоров, так как она запускает проводимость при обратном разрыве напряжения.
Когда анодный вывод сделан положительным по отношению к катоду, внешние переходы смещены в прямом направлении, а центральный переход NP смещен в обратном направлении и блокирует прямой ток. Таким образом, чтобы вызвать его в проводимости, положительный ток прикладывается к базе транзисторов.
Два транзистора соединены в регенеративном контуре, и это заставляет транзистор проводить насыщение. Таким образом, можно сказать, что тиристоры блокируют ток как в направлении источника переменного тока в выключенном состоянии, так и могут включаться путем приложения положительного тока к базе транзистора.
Классификационные признаки
По способу управления различают следующие виды тиристоров:
Диодные (динисторы)
Активируются импульсом высокого напряжения, подаваемым на анод и катод.
В конструкции присутствуют 2 электрода, без управляющего.
Триодные (тринисторы)
Разделяются на две группы. В первой управляющее напряжение поступает катод и электрод управления, во второй – на анод и управляющий электрод.
Симисторы
Выполняют функции двух включенных параллельно тиристоров.
Оптотиристоры
Их функционирование осуществляется под действием светового потока. Функцию управляющего электрода выполняет фотоэлемент.
По обратной проводимости тиристоры разделяются на:
- обратно проводящие;
- обратно непроводящие;
- с ненормируемым обратным значением напряжения;
- пропускающие токи в двух направлениях.
Применение тиристора
Назначение тиристоров может быть самое различное, например, очень популярен самодельный сварочный инвертор на тиристорах, зарядное устройство для автомобиля (тиристор в блоке питания) и даже генератор. Из-за того, что сам по себе прибор может пропускать как низкочастотные, так и высокочастотные нагрузки, его также можно использовать для трансформатора для сварочных аппаратов (на их мосте используются именно такие детали).
Для контроля работы детали в таком случае необходим регулятор напряжения на тиристоре.
Фото — применение Тиристора вместо ЛАТРа
Не стоит забывать и про тиристор зажигания для мотоциклов.
Схема включения
Зачем нужны тиристоры, можно понять, разобравшись в их принципе работы. Для этого есть смысл рассмотреть включение элемента в простейшей схеме. Тиристор в ней используется как электронный ключ.
К аноду тиристора подсоединяется лампочка L, служащая нагрузочным сопротивлением. К ней через кнопку К2 подключается положительная клемма источника питания GB, а его минус подводится к катоду полупроводникового элемента. Подача тока на управляющий электрод выполняется через ограничительный резистор R и кнопку K1.
При замыкании переключателя К2 к аноду и катоду полупроводника будет приложено напряжение, соответствующее величине ЭДС источника питания. При этом прибор будет заперт, ток через него не потечёт, а лампочка не загорится. Чтобы в цепи VS – L появился ток, понадобится отпереть тиристор.
Дальнейшее нажатие кнопки K1 никоим образом не будет влиять на состояние схемы. Для того чтобы потушить лампочку, понадобится разорвать цепь кнопкой K2 или отсоединить источник питания. Но при этом тиристор может закрыться и при снижении напряжения на аноде до определённой величины, определяемой параметрами тиристора.
Таким образом, тиристор — это полупроводниковый элемент, использующийся в схемах как электронный ключ. Это возможно благодаря свойствам p-n переходов. При этом, осуществляя коммутацию больших токов, сам прибор имеет небольшие габариты, а его корпус может выдерживать значительную тепловую мощность. Но всё же для предотвращения его повреждения тепловым пробоем часто совместно с элементом используется теплоотвод, представляющий собой, в зависимости от мощности нагрузки, простую алюминиевую пластинку или массивного вида радиатор.
Источники
- https://elektroznatok. ru/info/elektronika/tiristor
- https://rusenergetics.ru/ustroistvo/tiristor
- https://ElectroInfo.net/poluprovodniki/chto-takoe-tiristory.html
- https://oooevna.ru/pro-tiristory-v-kartinkah/
- https://principraboty.ru/tiristor-princip-raboty/
- https://TeploDom24.ru/teoriya-i-praktika/vah-tiristora.html
- https://www.asutpp.ru/tiristory.html
ru/info/elektronika/tiristor
Как вам статья?
Павел
Бакалавр «210400 Радиотехника» – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Написать
Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы
Тиристоры с оптическим управлением для импульсной энергетики
Конструкция ФТ
ФТ известны еще с 60-х годов прошлого века. Одна из задач, решаемых на заре их проектирования, заключалась в выборе достаточно мощного и недорогого источника света для запуска. Предпочтение было отдано лазерным диодам (ввиду их широкого использования в коммуникационных системах).
В 1995 г. компания Eupec (c 2006 г. — Infineon Technologies) разработала 4-дюймовый фототиристор на напряжение 8 кВ, пригодный для реализации твердотельных коммутаторов. Поскольку ФТ были ориентированы на применение в высоковольтных цепях постоянного тока, их оснастили защитами от перенапряжения и по dv/dt. Оба вида защиты полностью интегрированы в тиристор. ФТ, подобно электрически управляемым тиристорам, изготавливаются с использованием тех же хорошо зарекомендовавших себя технологий. Единственное отличие между элементами данных типов заключается в наличии у ФТ светочувствительной управляющей области со встроенными защитными элементами по центру (рис. 1).
Рис. 1. Поперечный разрез центральной части ФТ со встроенными защитными функциями
Запуск ФТ осуществляется световым импульсом мощностью 40 мВт, который генерируется лазерным диодом. Длина волны излучаемого света должна лежать в пределах 850-1000 нм. Длительность импульса обычно составляет около 10 мкс. Импульс света передается по специальному световоду к светочувствительной области ФТ.
Центральная часть ФТ образована пусковым диодом (Breakover Diode — BoD) и множественной структурой усилительных ячеек (AG — Amplifying Gate). BoD-диод расположен внутри светочувствительной области. Если прямое падение напряжения превысит напряжение пробоя BoD-диода, то возникший лавинный ток BoD-диода запустит ФТ. Дальнейшее отпирание ФТ поддерживается AG-структурой. Структура BoD-диода разработана с учетом работы ФТ на частоте 50 Гц (60 Гц) и в пределах широких диапазонов температур и значений скорости нарастания тока (di/dt). Встроенная защита от быстрого нарастания напряжения (dv/dt) реализована подстройкой чувствительности к dv/ dt на самом внутреннем усилительном каскаде AG-структуры. Таким образом, в случае появления импульса напряжения с чрезмерно высокой скоростью нарастания, возникший ток смещения запустит ФТ, а благодаря хорошему распределению тока с помощью AG-структуры дальнейшее отпирание тиристора будет происходить безопасным образом. Надежность этой защитной функции проверена в широких диапазонах изменения dv/dt и температуры.
Способность работы с большой величиной di/dt реализована за счет интеграции в AG-структуру резистора (рис. 1), позволяющего контролировать скорость нарастания тока. Испытания показали, что фототиристоры с таким внутренним резистором способны оперировать с величинами di/dt до 10 кА/мкс при работе с одиночным импульсом и до 5 кА/мкс при периодической работе (60 Гц).
Сборка ФТ и блоки управления
Фототиристоры для применений в импульсной энергетике
Компания Eupec разработала несколько типов фототиристоров и один специальный диод для использования в импульсных энергетических установках (см. таблицу). Все представленные здесь ФТ являются симметрично-блокирующими со встроенными BoD-диодом и защитой по dv/ dt До настоящего времени компания Eupec выпустила свыше 5000 фототиристоров; большинство из них используются в высоковольтных линиях передачи постоянного тока, статических преобразователях реактивной мощности, устройствах плавного запуска и импульсных энергетических установках.
Сборки фототиристоров
| Тип | Блокирующее напряжение, кВ | Напряжение BoD, кВ | Размер, дюйм | Ударный ток (tимп = 700 мкс), кА |
| T1503NH | 8 | 7,5 | 4 | 90 |
| T2563NH | 8 | 7,5 | 5 | 126 |
| T4003NH | 5,2 | 5,2 | 5 | 210 |
| D2601NH | 9 | — | 3 | 104 |
| T553N* | 7 | 6,5 | 2 | 24 |
При участии клиентов был разработан специальный тип секционного монтажа для образования высоковольтной последовательной цепочки фототиристоров.
При таком секционировании (рис. 2) последовательно включены 14 ФТ (2×7 ФТ). Параллельно к каждому ФТ подключен резистор. Это необходимо для равномерного распределения между ФТ общего приложенного к секционной сборке напряжения. Стяжные шпильки сборки изготовлены из углеродного волокна, и необходимо при работе с ними избегать образования острых краев, которые могут стать причиной возникновения значительной напряженности электрического поля. В данном применении блок запуска установлен в нижней части секционной сборки.
Рис. 2. Секционная сборка фототиристоров
Запуск фототиристоров
Фототиристоры используются в разнообразных применениях и работают в различных окружающих условиях. Это требует адаптации поведения блока запуска. Например, в системах анализа кабелей оборудование целиком размещено в автомобиле, и поэтому расстояние между системой управления, драйверами ФТ и фототиристорами очень мало. В других же применениях расстояние между компонентами системы значительно больше.
В некоторых применениях с малым значением di/dt требуется генерация пакета импульсов. В большинстве других импульсных силовых применений вполне достаточно генерации одиночного импульса.
Для удовлетворения разнообразных требований был разработан универсальный драйвер ФТ LFTD18 (Light Fired Thyristor Driver). Для простоты использования в него были интегрированы все функции, необходимые для безопасного запуска. LFTD18 способен запустить как один, так и 18 ФТ одновременно. Структура драйвера показана на рис. 3.
Рис. 3. Блок-схема LFTD18
Генерация сигнала и импульса запуска
Для запуска LFTD18 система управления должна сформировать импульс длительностью не менее 20 мкс. LFTD18 поддерживает два способа запуска: световым или электрическим импульсом. Для запуска световым импульсом драйвер выполняет преобразование входного импульса в один или несколько световых мощностью 40 мВт.
Для передачи светового импульса по оптоволокну используется универсальный модуль HFBR1528/HFBR2828 компании HP/Agilent.
Из соображений безопасности необходим второй оптический приемник для подключения дополнительного входного сигнала. В этом случае оба входных канала пропускаются через оптический логический элемент ИЛИ (рис. 4а).
Рис. 4. Запуск LFTD18:
а) оба входных канала пропускаются через оптический логический элемент ИЛИ;
б) с применением оптопары
Для электрического запуска применяется оптопара (рис. 4б). Входной каскад отвечает за преобразование формы входного импульса. В зависимости от назначения входной импульс преобразуется либо в одиночный импульс длительностью 10 мкс, либо в пакет импульсов, следующих с частотой 6 кГц (рис. 5).
Рис. 5. Два типа импульсных сигналов, использующихся для запуска ФТ
Как уже упоминалось, для безопасного запуска фототиристоров в пределах их всего рабочего диапазона необходим световой импульс мощностью 40 мВт. При амплитуде тока 0,9 А длительность электрического импульса, управляющего лазерным диодом, не должна превышать 10 мкс.
В противном случае мощность, рассеиваемая лазерным диодом, будет чрезмерной. Для более быстрого отпирания фототиристоров рекомендуется пропускать повышенный ток в течение первых 2 мкс импульса (ступенчатая форма импульса показана на рис. 6). Если быстрая коммутация не требуется, то отпадает необходимость и в генерации ступенчатого импульса, однако потребность в нем возникает при параллельной коммутации ФТ.
Рис. 6. Ступенчатый импульс
Для повышения тока, поступающего через лазерный диод, выбрана соответствующая рабочая точка и применен каскад опережающего управления (рис. 7). Поскольку через лазерный диод протекает повышенный ток, требуемая для запуска ФТ световая мощность создается за более короткий интервал времени.
Рис. 7. Управление током лазерных диодов
Мониторинг LFTD18
Мониторинг сигналов LFTD18 необходим для обеспечения безопасного запуска тиристора, длительного срока службы связки драйвер-тиристор и высокой надежности в течение всего периода эксплуатации.
Тем не менее безопасный запуск тиристора возможен также и с помощью драйвера, не поддерживающего специальные функции управления.
Управление лазерным диодом без соблюдения всех имеющихся ограничений снижает ожидаемый срок службы. С другой стороны, во многих случаях очень важно, чтобы драйвер и тиристор продолжали работу даже при возникновении ошибок. Таким образом, даже после поступления в систему сигналов об ошибках драйвер должен продолжать работать.
Все ошибки должны быть заблокированы. После проверки корректности функционирования драйвера генерируется импульс сброса, который подавляет все сигналы ошибок. Такой импульс формирует система управления (только электрический импульс) или собственно драйвер (автоматический сброс).
Недопустимое снижение напряжения
Контролю подвергаются также внутренние напряжения LFTD18 и напряжение питания 24 В. Если возникает недопустимое снижение напряжения, драйвер передает системе управления сигнал ошибки и предпринимает попытку остановить все процессы.
В случае дальнейшего снижения напряжения отключаются выходные импульсы драйвера, так как в этой ситуации нельзя гарантировать безопасность управления тиристором.
Отклонение длительности импульса
Интегрированный в LFTD18 блок мониторинга также следит за корректностью преобразования входных электрических импульсов в выходные импульсы длительностью 10 мкс. Это необходимо для ограничения рассеиваемой лазерным диодом мощности. Сигнал ошибки генерируется при обнаружении слишком длительных выходных или слишком часто повторяющихся входных импульсов (рис. 8).
Рис. 8. Временная диаграмма импульса ненадлежащей длительности
Некорректная работа диода
Возможны два варианта некорректной работы диода. Первый проявляется при ошибках регулировки тока. Так происходит, когда LFTD18 неисправен или сигнал управления имеет недостаточный уровень. Другой вариант проявляется, когда лазерный диод оказывается короткозамкнутым. Такую ситуацию можно обнаружить по падению напряжения на нем (рис.
9).
Рис. 9. Временная диаграмма импульсов при некорректной работе диода
В стандартной конфигурации при возникновении сигнала ошибки выходной импульс не отключается автоматически (кроме ошибки недопустимого снижения напряжения). Тем не менее добиться такого отключения возможно (по запросу). Более того, все сигналы об ошибках можно объединить в один оптический сигнал ошибки (передатчик HFBR2815 (HP/Agilent), по запросу).
Применения в импульсной энергетике
На рис. 10 приведены различные области применения ФТ в импульсной энергетике. Длительности импульсов изменяются от нескольких десятых микросекунд до ста миллисекунд. Энергия импульсов охватывает широкий энергетический интервал: от 1 Вт-с в лазерных применениях до 5 МВт-с в устройствах автоматического шунтирования при перенапряжении.
Рис. 10. Применения в импульсной энергетике
Далее рассмотрены применения, в которых целесообразно использовать ФТ, приведены примеры реализованных проектов.
Устройства автоматического шунтирования при перенапряжении
Устройства автоматического шунтирования при перенапряжении предназначены для защиты дорогостоящего оборудования в случае возникновения неисправностей.
Выполненные проекты:
Автоматический шунт на постоянное напряжение 55 кВ (5 кА/мкс), состоящий из 14 последовательно включенных ФТ типа T1503NH75TS02, для защиты клистронов источника питания передатчика в исследовательском центре DESY, г. Гамбург (Германия; см. также рис. 2).
Два автоматических шунта на постоянное напряжение 130 кВ (5 кА), состоящие из 52 последовательно включенных ФТ типа T553N70TOH (Испания).
Четыре автоматических шунта (35 кВ/80 кА), состоящие из 6 ФТ T2563N75TS01 в последовательном включении с 2 параллельными секциями (Италия).
Система передачи энергии (PTST)
Выполненный проект:
Четыре системы передачи энергии (35 кВ, 80 кА, 200 А/мкс, 700 мкс), состоящие из 6 последовательно включенньгх ФТ типа T2563N75TS01 и 2 параллельных секций (Италия).
Системы анализа кабелей
Основой систем анализа кабелей является аппаратура диагностики и локализации повреждений в высоковольтных кабельных сетях (до 250 кВ) методом измерения частичных разрядов (рис. 11).
Рис. 11. Схема системы анализа кабелей
Выполненные проекты:
Система анализа кабелей, состоящая из 40 последовательно включенных ФТ типа T553N70TOH; встречно-параллельно с каждым тиристором включен диод типа D711N68T (Швеция).
Передвижная система анализа кабелей (60 кВ), состоящая из 18 последовательно включенных ФТ типа T553N70TOH (Германия).
Рис. 12. Схема устройства магнитной формовки
Магнитно-импульсная формовка
Магнитно-импульсная формовка предназначена для соединения двух и более трубчатых конструкций. Преимуществами такого метода являются высокая производительность и высокое качество образуемой структуры.
Выполненный проект:
Система магнитно-импульсной формовки (6 кВ, 35 кА, 5 кА/мкс), состоящая из ФТ типа T1503NH75TOH (Германия).
Перспективы
ФТ на напряжение 13 кВ
Компания Eupec (Infineon Technologies) ведет разработку асимметричных ФТ на напряжение 13 кВ. За счет последовательного включения таких тиристоров с диодом на 13 кВ и их размещения в едином корпусе типа PRESS-PACK можно легко создать симметрично-блокирующий тиристор на напряжение 13 кВ.
Теоретические и экспериментальные исследования показали, что такая комбинация позволяет снизить потери мощности по сравнению с одним твердотельным симметрично-блокирующим тиристором, в частности — для высоковольтных линий передачи постоянного тока.
Увеличение di/dt
Целевым значением di/dt для ФТ, использующегося в применениях импульсной энергетики, является 15 кА/мкс при максимальном токе до 100 кА.
Для достижения такого значения сейчас продолжаются исследования процесса отпирания фототиристоров.
2-дюймовые ФТ с повышенным di/dt
На основе T553N70TOH разрабатывается 2-дюймовый ФТ с улучшенным параметром di/dt. Такой вид ФТ может использоваться в применениях с большими значениями di/dt и максимальными токами до 10 кА. Типичные примеры — лазерные системы.
38-мм ФТ
Для применений с максимальными токами до 4 кА разрабатываются небольшие ФТ с диаметром таблетки 38 мм и блокирующей способностью 7 кВ. Данный вид тиристоров необходим в таких применениях, как лазеры с электронным запуском и др.
Новые методы для мониторинга драйверов
На данный момент мониторингу подвергаются только электрические характеристики.
При монтаже приемного и передающего диодов в одном корпусе появляется возможность контролировать оптические свойства лазерного диода. Точный анализ интенсивности свечения позволяет обнаружить изменения оптических характеристик диода, например изменение интенсивности свечения с учетом световода и т.
п.
В критичных к безопасности применениях, например в автоматическом шунтировании при перенапряжении, необходим непрерывный мониторинг драйвера. Для выполнения данного требования мониторинг лазерных диодов выполняют в отключенном состоянии. Для этого формируют импульсы ультракороткой длительности, которые позволяют драйверу проанализировать состояние лазерных диодов и при этом не приводят к запуску ФТ.
Поддержка проектирования
Рис. 13. Оценочный набор
Для минимизации длительности проектирования компании Eupec и M&P предлагают оценочные наборы, выполненные на основе LFTD18 с оптическим входом. Оценочный набор (рис. 13) состоит из LFTD18 и платы передатчика HFBR1528 для запуска LFTD18. Запуск LFTD18 инициируется установкой уровня 0 В на входе платы передатчика HFBR1528. Предусмотрен запуск ФТ с помощью платы микроконтроллера или с помощью кнопки.
Основные типы тиристоров и их применение
В этой статье мы обсудим различные типы тиристоров.
Тиристоры представляют собой полупроводниковые устройства с 2-мя или 4-мя выводами, которые действуют как переключатели. Например, тиристор с двумя выводами проводит только тогда, когда напряжение на его выводах превышает напряжение пробоя устройства. Для тиристора с 3 выводами путь тока контролируется третьим выводом, и когда на этот вывод подается напряжение или ток, тиристор проводит. В отличие от тразисторов, тиристоры работают только в состояниях ВКЛ и ВЫКЛ, и между этими двумя состояниями нет состояния частичной проводимости. Основные типы тиристоров: SCR, SCS, Triac, Four-layer диод и Diac.
Кремниевый выпрямитель (SCR)
Кремниевый выпрямитель обычно находится в выключенном состоянии, но когда небольшой ток поступает на его затвор G, он переходит в состояние ВКЛ. Если ток затвора удален, SCR остается во включенном состоянии, и для его переключения с анода на катод ток должен быть отключен или анод должен быть установлен на отрицательное напряжение по отношению к катоду.
Ток течет только в одном направлении от анода к катоду. Тиристоры используются в коммутационных цепях, цепях управления фазой, инвертирующих цепях и т. д.
Кремниевый управляемый переключатель (SCS)
Работа SCS аналогична SCR, но также может быть отключена подачей положительного импульса на анодный затвор. SCS также можно включить, подав отрицательный импульс на анодный затвор. Ток течет только от анода к катоду. SCS используются в счетчиках, драйверах ламп, логических схемах и т.д.
Triac
Triac похож на SCR, но он проводит в обоих направлениях, что означает, что он может переключать переменный и постоянный токи. Симистор остается во включенном состоянии только тогда, когда в затворе G есть ток, и выключается, когда этот ток снимается. Ток течет в обоих направлениях между MT1 и MT2.
Четырехслойный диод
Четырехслойный диод имеет 2 контакта и работает как переключатель, чувствительный к напряжению. Когда напряжение между двумя контактами превышает напряжение пробоя, он включается, в противном случае он выключается.
Ток течет от анода к катоду.
Диак
Диак подобен четырехслойному диоду, но он может работать в обоих направлениях, что означает, что он может контактировать как с переменным, так и с постоянным током.
Основные приложения SCR
Базовая схема фиксации
В этой схеме тиристор используется для формирования базовой схемы фиксации. S1 — нормально разомкнутый переключатель, а S2 — нормально замкнутый переключатель. Когда S1 нажимается на мгновение, небольшой ток проходит через затвор SCR и включает его, тем самым питая нагрузку. Чтобы выключить его, мы должны нажать кнопку S2, чтобы ток через SCR прекратился. Резистор RG используется для установки напряжения затвора SCR.
Цепь управления мощностью
В этой схеме тиристор используется для изменения синусоидального сигнала таким образом, чтобы нагрузка получала меньшую мощность, чем та, которая была бы получена, если бы напряжение источника было подано напрямую.
Синусоидальный сигнал подается на затвор SCR через R1. Когда напряжение на затворе превышает напряжение срабатывания тринистора, он переходит в состояние ВКЛ, и Vs подается на нагрузку. Во время отрицательной части синусоиды SCR находится в выключенном состоянии. Увеличение R1 приводит к уменьшению напряжения, подаваемого на затвор SCR, и, таким образом, к запаздыванию времени проводимости. В этом случае нагрузка получает питание в течение меньшего времени, и, следовательно, средняя мощность нагрузки ниже.
Контроллер скорости двигателя постоянного тока
Это контроллер двигателя постоянного тока с переменной скоростью, использующий UJT, SCR и несколько пассивных компонентов. UJT вместе с резисторами и конденсатором образуют генератор, который подает переменное напряжение на затвор SCR. Когда напряжение затвора превышает напряжение срабатывания SCR, SCR включается, и двигатель работает. Регулируя потенциометр, изменяется выходная частота генератора и, следовательно, изменяется время срабатывания SCR, что, в свою очередь, изменяет скорость двигателя.
Таким образом, двигатель получает серию импульсов, которые усредняются во времени, и скорость регулируется.
Основное применение симистора
Диммер переменного тока
Это диммер переменного тока, состоящий из диммера, симистора и некоторых пассивных компонентов. Конденсатор заряжается через два резистора, и когда напряжение на одном конце диака превышает напряжение пробоя, он включается и посылает ток на затвор симистора, переводя симистор в состояние ВКЛ и, таким образом, питая лампу. После того, как конденсатор разрядится до напряжения ниже напряжения пробоя диака, диак, симистор и лампа выключаются. Затем конденсатор снова заряжается и так далее. Таким образом, лампа питается только часть времени полной синусоиды. Это происходит очень быстро, и лампа кажется тусклой. Яркость регулируется потенциометром.
КАТЕГОРИИ БЛОГРОЛЛ
Подписаться на блог по электронной почте
После подписки вы можете выбрать, как часто вы будете получать наши обновления: https://wordpress.
com/following/manage
Адрес электронной почты
Присоединиться к 97 591 другим подписчикам
Архивы
Архивы Выбрать месяц Декабрь 2022 Ноябрь 2022 Октябрь 2022 Сентябрь 2022 Август 2022 Июль 2022 Июнь 2022 Май 2022 Апрель 2022 Март 2022 Февраль 2022 Январь 2022 Декабрь 2021 Ноябрь 2021 Октябрь 2021 Сентябрь 2021 Август 2021 Июль 2021 Июнь 1 1 2 Февраль 2021 Май 2021 Апрель 2020 Декабрь 2020 Ноябрь 2020 Октябрь 2020 Сентябрь 2020 Август 2020 Июль 2020 Июнь 2020 Май 2020 Апрель 2020 Март 2020 Февраль 2020 Январь 2020 Декабрь 2019Ноябрь 2019 г. Октябрь 2019 г. Сентябрь 2019 г. Август 2019 г., июль 2019 г., июнь 2019 г., май 2019 г. Апрель 2019 г. Март 2019 г. Февраль 2019 г. Январь 2019 г. Декабрь 2018 г. Ноябрь 2018 г. Октябрь 2018 г. Сентябрь 2018 г. Август 2018 г., июль 2018 г., июнь 2018 г., май 2018 апрель 2018 г. Март 2018 г. Февраль 2018 г. Январь 2018 г. Декабрь 2018 г. Ноябрь 2017 г. Октябрь 2017 г. Сентябрь 2017 г. Август 2017 г., июль 2017 г., июнь 2017 г.
Подпишитесь на нашу RSS-ленту
PPT – Различные типы тиристоров и их применение Презентация PowerPoint | скачать бесплатно
Об этой презентации
Стенограмма и примечания докладчика
Название: Различные типы тиристоров и их применение
1
Типы тиристоров и их применение
2
0104
большими величинами напряжения и мощности. Тиристоры
используются в качестве реверса тока для выключения устройства
.
На самом деле, он потребляет постоянный ток, поэтому его очень сложно применить к устройству. Давайте
подробно изучим типы тиристоров и их применение
.
http//www.elprocus.com/
3
Типы тиристоров и их применение
Что такое тиристор?
- Тиристор представляет собой четырехслойный твердотельный полупроводниковый прибор
с материалом типа P и N. - Всякий раз, когда на вентиль подается ток запуска.
- Он начинает проводить до тех пор, пока напряжение на
тиристорном устройстве не будет смещено в прямом направлении. - Таким образом, в этом состоянии
он действует как бистабильный переключатель. - Для управления большим током двух проводов
.
http//www.elprocus.com/
4
Типы тиристоров и их применение
Что такое тиристор?
- Мы должны разработать трехвыводной тиристор с помощью
, объединив небольшое количество тока с током
. - Этот процесс известен как управление.
- Если разность потенциалов между двумя выводами
находится под напряжением пробоя. - Затем с помощью двухвыводного тиристора
включается устройство.
http//www.elprocus.com/
5
Типы тиристоров и их применение
Символ цепи тиристора
- Символ цепи тиристора приведен ниже. У него
три вывода: анод, катод и затвор.
http//www.elprocus.com/
6
Типы тиристоров и их применение
Различные состояния тиристора
- В тиристоре есть три состояния реверсивного режима блокировки
диод блокирует напряжение, которое приложено
.
, приложенное в определенном направлении, приводит к открытию диода.
Но проводимости здесь не будет, потому что тиристор
не сработал.
, и ток будет течь через устройство
до тех пор, пока прямой ток не станет ниже
порогового значения, известного как удерживающий ток
.
http//www.elprocus.com/
7
Типы тиристоров и их применение
Схема слоев тиристоров
http//www.elprocus.com/
8
Типы тиристоров и их применения
Схема слоев тиристоров
- и J3.
- Если анод имеет положительный потенциал с
по отношению к катоду, а клемма затвора
не срабатывает при любом напряжении. - Тогда J1 и J3 будут смещены в прямом направлении 9Состояние 0097.
- В то время как соединение J2 будет находиться в состоянии обратного смещения
. - Таким образом, переход J2 будет в выключенном состоянии (
проводимости не будет). Типы тиристоров и их применение - Затем происходит лавинный пробой J2.
- Затем тиристор будет включен (начинает проводить ток
). - Если на клемму затвора
подается VG (положительный потенциал). - Затем происходит пробой на стыке J2, который
будет иметь низкое значение VAK.
Типы тиристоров и их применение - В условиях лавинного схода.
- Тиристор будет работать непрерывно без
с учетом напряжения затвора, до и
, если только
- Потенциал VAK не удален или
- Ток удержания больше, чем ток
, протекающий через устройство.
- Здесь VG Импульс напряжения, который является выходным напряжением
релаксационного генератора UJT.
http//www.elprocus.com/
11
Типы тиристоров и их применение
Тиристорные схемы переключения
- Два типа тиристорных схем переключения:
- Тиристорная цепь постоянного тока.
- Цепь тиристора переменного тока. Типы тиристоров и их применение0097 Цепь тиристора постоянного тока
- При подключении к источнику постоянного тока для управления
большими нагрузками постоянного тока и током используется тиристор. - Основное преимущество тиристора в цепи постоянного тока
в качестве ключа дает большой выигрыш по току. - Небольшой ток затвора может управлять большим анодным током
. - Таким образом, тиристор известен как устройство
, работающее от тока.
http//www.elprocus.com/
14
Типы тиристоров и их применение
Цепь тиристора переменного тока
http//www.elprocus.com/
15
Типы тиристоров и их применение
Цепь тиристора переменного тока- как цепь постоянного тока.
- В течение одной половины цикла
- Тиристор используется в качестве цепи переменного тока, что приводит к его автоматическому отключению
из-за обратного смещения
.
http//www.elprocus.com/
16
Типы тиристоров и их применение
Типы тиристоров- В зависимости от возможностей включения и выключения тиристоры
подразделяются на следующие типы
тиристоры или GTO - Тиристоры отключения эмиттера или ETO
- Тиристоры с обратной проводимостью или RCT
- Двунаправленные триодные тиристоры или симисторы
- MOS отключающие тиристоры или MTO
http//www.elprocus.com/
17
Типы тиристоров и их применение
Типы тиристоров- На основе возможностей включения и выключения подразделяются на следующие типы
- Двунаправленные тиристоры с фазовым управлением или BCT
- Тиристоры с быстрым переключением или SCR
- Светоактивируемые кремниевые управляемые выпрямители или
LASCRS - FET-контролируемые тиристоры или FET-CTHS
- Интегрированные ворота сняли тиристоры или IGCTS
HTTP // www.
elprocus.com/
18
Типов Thyristors и их приложения
18- Кремниевый управляемый выпрямитель также известен как тиристорный выпрямитель
. - Это четырехуровневое твердотельное устройство
, управляющее током. - Тиристоры могут проводить ток только в одном направлении
(однонаправленные устройства). - SCR могут нормально запускаться током
, который подается на клемму затвора.
http//www.elprocus.com/
19
Типы тиристоров и их применение -выключенный тиристор
). - При подключении к источнику постоянного тока для управления
- Терминал ворот управляет переключателями, которые
включаются и выключаются. - включить
. - Клеммы катода и затвора ведут себя как соединение PN
, и существует небольшое относительное напряжение
между клеммами. - Ненадежен как SCR.
- Для повышения надежности мы должны поддерживать
небольшое количество положительного тока затвора. - Чтобы индуцировать напряжение на катоде затвора, часть прямого тока
украдена. - который в свою очередь индуцирует прямой ток может упасть
и автоматически GTO перейдет на
состояние блокировки. Типы тиристоров и их применение /
23
Типы тиристоров и их применение
Применение GTO в приводе с регулируемой скоростью- Существуют две основные причины для использования привода с регулируемой скоростью
: передача энергии процесса и контроль. - Обеспечивает более плавную работу.
- Высокочастотный GTO обратной проводимости
доступен в этом приложении.
http//www.
elprocus.com/
24
Типы тиристоров и их применение
Применение GTO на приводах с регулируемой скоростью Приложения
Тиристор отключения эмиттера- Тиристор отключения эмиттера является одним из типов
тиристор. - Он будет включаться и выключаться с помощью MOSFET.
- Он включает в себя как преимущества MOSFET, так и
GTO. - Он состоит из двух затворов — один затвор используется для включения
- Другой затвор с последовательным MOSFET используется для выключения
. Типы тиристоров и их применение0036
Типы тиристоров и их применение
Эмиттер отключает тиристор- Если на затвор 2 подается некоторое положительное
напряжение. - Включает полевой МОП-транзистор, который соединен последовательно
с выводом катода тиристора PNPN. - МОП-транзистор, подключенный к клемме затвора тиристора
, выключится, когда мы приложим положительное напряжение
к затвору 1. 0097 увеличивается с 0,3В до 0,5В и соответствующие ему потери
.
http//www.elprocus.com/
28
Типы тиристоров и их применение
Применение- Устройство ETO используется для ограничителя тока короткого замыкания
и полупроводникового автоматического выключателя. - Благодаря высокому току прерывания
, высокой скорости переключения, компактной структуре
и низким потерям проводимости.
http//www.elprocus.com/
29
Типы тиристоров и их применение
Рабочие характеристики ETO в полупроводниковом исполнении
Автоматический выключатель- По сравнению с электромеханическими распределительными устройствами твердотельные автоматические выключатели
могут обеспечить
преимуществ в сроке службы, функциональности и скорости. - Во время переходного процесса при выключении мы можем наблюдать рабочие характеристики
силового переключателя ETO semiconductor
.
http//www.elprocus.com/
30
Типы тиристоров и их применение
Рабочие характеристики ETO в твердом теле
Автоматический выключатель
http//www.elprocus.com/
31
Типы тиристоров и их применение 39 Тиристоры или реверсивные проводящие резисторы- Обычный тиристор большой мощности отличается от тиристора с обратной проводимостью (RCT)
. - RCT не может выполнить обратную блокировку
из-за обратного диода. - Если мы используем обратный или обратный диод, то
это будет более выгодно для этих типов устройств. - Диод и тринистор никогда не будут проводить ток, и они
одновременно не могут выделять тепло. Типы тиристоров и их применение
приложений- RCT или тиристоры с обратной проводимостью
Применение в преобразователях и преобразователях частоты. - Используется в контроллере переменного тока с использованием схемы снабберов.
http//www.elprocus.com/
34
Типы тиристоров и их применение
Применение в контроллерах переменного тока с использованием снабберов- параллельно переключателям
индивидуально. - Таким образом, компоненты всегда защищены от перенапряжения
.
http//www.elprocus.com/
35
Типы тиристоров и их применение
Двунаправленные триодные тиристоры или симисторы- Симистор представляет собой устройство для управления током и представляет собой полупроводниковый прибор с тремя выводами.
- Это происходит от названия Triode для
переменного тока. - Тиристоры могут проводить только в одном направлении, но
TRIAC может работать в обоих направлениях. - Существует два варианта переключения формы сигнала переменного тока для обеих половин
: в одном используется симистор, а в другом тиристор
соединен вплотную друг к другу. - Для включения одной половины цикла мы используем один тиристор
, а для работы другого цикла мы используем тиристоры
с обратной связью.
http//www.elprocus.com/
36
Типы тиристоров и их применение
Двунаправленные триодные тиристоры или симисторы
http//www.elprocus.com/
37
Типы тиристоров и их применение
Применение- Используется в бытовых диммерах.
- Используется в устройствах управления малыми двигателями.
- Используется в регуляторах скорости электровентилятора.
- Используется для управления небольшими бытовыми электроприборами переменного тока
.
http//www.elprocus.com/
38
Типы тиристоров и их применение
Применение в бытовых диммерах- Используя прерывающие части переменного напряжения, диммер
будет работать.
- RCT или тиристоры с обратной проводимостью
- Если на затвор 2 подается некоторое положительное
- Существуют две основные причины для использования привода с регулируемой скоростью
Типы тиристоров и их применение0097 Цепь тиристора постоянного тока
elprocus.com/ http//www.elprocus.com/
20
Типы тиристоров и их применение
Тиристоры выключения затвора (GTO)
http//www.elprocus.com/
21
Типы тиристоров и их применение
выключится.
elprocus.com/ 
0097 увеличивается с 0,3В до 0,5В и соответствующие ему потери 
