Что такое динистор DB3. Какие у него основные параметры и характеристики. Как проверить динистор DB3 мультиметром. Где применяется динистор DB3 в электронных схемах. Какие есть аналоги динистора DB3.

Что такое динистор DB3

Динистор DB3 — это двунаправленный диод-триггер, относящийся к семейству тиристоров. Он имеет следующие ключевые особенности:

• Симметричная вольт-амперная характеристика
• Резкое переключение из закрытого состояния в открытое при достижении напряжения включения
• Способность работать с переменным и постоянным током
• Двухэлектродная конструкция (анод и катод)
• Четырехслойная полупроводниковая структура p-n-p-n

Динистор DB3 используется в качестве ключевого элемента в различных электронных схемах. Его основное назначение — коммутация электрических цепей при достижении определенного порогового напряжения.

Основные параметры и характеристики динистора DB3

Ключевые электрические параметры динистора DB3:

• Напряжение включения: 28-36 В
• Максимальный импульсный ток: 2 А
• Максимальный постоянный ток: 0,3 А
• Ток удержания: 0,1 мА
• Максимальная рассеиваемая мощность: 300 мВт
• Время включения: не более 1,5 мкс
• Диапазон рабочих температур: -60…+125°C

Вольт-амперная характеристика динистора DB3 имеет S-образную форму с резким переходом из закрытого состояния в открытое при достижении напряжения включения. Это обеспечивает эффект триггерного переключения.

Как проверить работоспособность динистора DB3

Для проверки динистора DB3 можно использовать следующие методы:

1. Проверка мультиметром в режиме прозвонки диодов. При прямом и обратном подключении прибор должен показывать большое сопротивление (закрытое состояние).
2. Измерение напряжения включения с помощью регулируемого источника питания и миллиамперметра. При достижении 28-36 В должен резко возрасти ток.
3. Проверка работы в реальной схеме, например, в генераторе релаксационных колебаний.

Неисправный динистор DB3 обычно имеет либо постоянно закороченное, либо постоянно разомкнутое состояние независимо от приложенного напряжения.

Области применения динистора DB3

Динистор DB3 нашел широкое применение в различных электронных устройствах:

• Пусковые схемы для газоразрядных и люминесцентных ламп
• Генераторы релаксационных колебаний
• Формирователи импульсов
• Схемы защиты от перенапряжений
• Регуляторы мощности
• Преобразователи напряжения
• Системы синхронизации

Благодаря своим уникальным характеристикам, динистор DB3 позволяет создавать простые и надежные схемы коммутации и стабилизации напряжения.

Принцип работы динистора DB3

Принцип работы динистора DB3 основан на эффекте внутренней положительной обратной связи в его четырехслойной структуре:

1. В закрытом состоянии средний p-n переход смещен в обратном направлении и блокирует ток.
2. При достижении напряжения включения происходит лавинный пробой среднего перехода.
3. Возникает эффект инжекции носителей заряда, что приводит к резкому снижению сопротивления структуры.
4. Динистор переходит в открытое состояние с малым падением напряжения.
5. Для закрытия необходимо снизить ток ниже тока удержания.

Такой механизм обеспечивает четкое триггерное переключение динистора DB3 при достижении порогового напряжения.

Аналоги и замена динистора DB3

В качестве аналогов динистора DB3 могут использоваться следующие приборы:

• EB103 — близкий аналог с напряжением включения 30-36 В
• DB4 — аналог с напряжением включения 36-44 В
• КН102Б — отечественный аналог с напряжением включения 28 В
• BT169D — современный аналог в корпусе ТО-92
• 2N6027 — программируемый однонаправленный динистор

При замене необходимо учитывать напряжение включения, максимальные токи и мощность рассеивания. В ряде случаев динистор DB3 может быть заменен симистором или тиристором с дополнительными элементами в цепи управления.

Особенности монтажа и эксплуатации динистора DB3

При работе с динистором DB3 следует соблюдать ряд правил:

• Не превышать максимально допустимые токи и напряжения
• Обеспечить эффективный теплоотвод при больших токах
• Защищать от перенапряжений и помех в цепи
• Учитывать температурную зависимость параметров
• Правильно подключать выводы анода и катода согласно маркировке

При соблюдении этих требований динистор DB3 обеспечивает надежную и стабильную работу в различных электронных устройствах на протяжении длительного срока эксплуатации.

Динистор. Принцип работы и свойства.

Принцип работы и свойства динистора

В радиоэлектронной аппаратуре динистор встречается довольно редко, ходя его можно встретить на печатных платах широко распространённых энергосберегающих ламп, предназначенных для установки в цоколь обычной лампы. В них он используется в цепи запуска. В маломощных лампах его может и не быть.

Также динистор можно обнаружить в электронных пускорегулирующих аппаратах, предназначенных для ламп дневного света.

Динистор относится к довольно большому классу тиристоров.

Динисторы

Условное графическое обозначение динистора на схемах.

Для начала узнаем, как обозначается динистор на принципиальных схемах. Условное графическое обозначение динистора похоже на изображение диода за одним исключением. У динистора есть ещё одна перпендикулярная черта, которая, судя по всему, символизирует базовую область, которая и придаёт динистору его свойства.

Условное графическое обозначение динистора на схемах

Также стоит отметить тот факт, что изображение динистора на схеме может быть и другим. Так, например, изображение симметричного динистора на схеме может быть таким, как показано на рисунке.

Возможное обозначение симметричного динистора на схеме

Как видим, пока ещё нет какого-либо чёткого стандарта в обозначении динистора на схеме. Скорее всего, связано это с тем, что существует огромный класс приборов под названием тиристоры. К тиристорам относится динистор, тринистор (triac), симистор, симметричный динистор. На схемах все они изображаются похожим образом в виде комбинации двух диодов и дополнительных линий, обозначающих либо третий вывод (тринистор) либо базовую область (динистор).

В зарубежных технических описаниях и на схемах, динистор может иметь названия trigger diode, diac (симметричный динистор). Обозначается на принципиальных схемах буквами VD, VS, V и D.

Чем отличается динистор от полупроводникового диода?

Во-первых, стоит отметить, что у динистора три (!) p-n перехода. Напомним, что у полупроводникового диода p-n переход всего один. Наличие у динистора трёх p-n переходов придаёт динистору ряд особенных свойств.

Принцип работы динистора.

Суть работы динистора заключается в том, что при прямом включении он не пропускает ток до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет определённого значения. Значение этого напряжения имеет определённую величину и не может быть изменено. Это связано с тем, что динистор является неуправляемым тиристором – у него нет третьего, управляющего, вывода.

Известно, что и обычный полупроводниковый диод также имеет напряжение открытия, но оно составляет несколько сотен милливольт (500 милливольт у кремниевых и 150 у германиевых). При прямом включении полупроводникового диода он открывается при приложении к его выводам даже небольшого напряжения.

Чтобы подробно и наглядно разобраться в принципе работы динистора обратимся к его вольт-амперной характеристике (ВАХ). Вольт-амперная характеристика хороша тем, что позволяет наглядно увидеть то, как работает полупроводниковый прибор.

На рисунке ниже вольт-амперная характеристика (англ. Current-voltage characteristics) импортного динистора DB3. Отметим, что данный динистор является симметричным и его можно впаивать в схему без соблюдения цоколёвки. Работать он будет в любом случае, вот только напряжение включения (пробоя) может чуть отличаться (до 3 вольт).

Вольт-амперная характеристика симметричного динистора

На ВАХ динистора DB3 наглядно видно, что он симметричный. Обе ветви характеристики, верхняя и нижняя, одинаковы. Это свидетельствует о том, что работа динистора DB3 не зависит от полярности приложенного напряжения.

График имеет три области, каждая из которых показывает режим работы динистора при определённых условиях.

• Красный участок на графике показывает закрытое состояние динистора. Ток через него не течёт. При этом напряжение, приложенное к электродам динистора, меньше напряжения включения V_BO – Breakover voltage.

• Синий участок показывает момент открытия динистора после того, как напряжение на его выводах достигло напряжения включения (V_BO или U_вкл.). При этом динистор начинает открываться и через него начинает протекать ток. Далее процесс стабилизируется и динистор переходит в следующее состояние.

• Зелёный участок показывает открытое состояние динистора. При этом ток, который протекает через динистор ограничен только максимальным током I

  max, который указывается в описании на конкретный тип динистора. Падение напряжения на открытом динисторе невелико и колеблется в районе 1 – 2 вольт.

Получается, что динистор в своей работе похож на обычный полупроводниковый диод за одним исключением. Если пробивное напряжение или по-другому напряжение открытия для обычного диода составляет значение менее вольта (150 – 500 мВ), то для того, чтобы открыть динистор необходимо подать на его выводы напряжение включения, которое исчисляется десятками вольт. Так для импортного динистора DB3 типовое напряжение включения (V_BO) составляет 32 вольта.

Чтобы полностью закрыть динистор, необходимо уменьшить ток через него до значения меньше тока удержания. При этом динистор выключиться – перейдёт в закрытое состояние.

Если динистор несимметричный, то при обратном включении («+» к катоду, а «-» к аноду) он ведёт себя как диод и не пропускает ток до тех пор, пока обратное напряжение не достигнет критического для данного типа динистора и он сгорит. Для симметричных, как уже говорилось, полярность включения в схему не имеет значения. Он в любом случае будет работать.

В радиолюбительских конструкциях динистор может применяться в стробоскопах, переключателях мощной нагрузки, регуляторах мощности и многих других полезных приборах.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

go-radio.ru

Принцип работы динистора. Что такое динистор.

Данная статья раскрывает ответ на вопрос: «Что такое динистор?», а также описывает принцип его работы и демонстрирует график зависимости тока от напряжения.

Что такое динистор? История его создания

Динистор это – одна из разновидностей тиристоров, представленная неуправляемым триггерным диодом с двумя направляющими. Характеризуется низкой величиной напряжения электрического пробоя (не выше 30 в) и наличием трех p-h переходов в его четырехслойной структуре.

Хотя задокументированных сведений на сегодняшний день не обнаружено, считается, что идея создания первого динистора принадлежит Уильяму Шокли. На основе этой идеи в 1955 году Фрэнком Гутцвиллером в лаборатории Дженерал Электрик был впервые создан этот прибор, который в дальнейшем получил широкое распространение и смог заменить тиратроны и другие актуальные на тот момент аналоги.

Виды динисторов:

• Однополярный. Способен работать исключительно при положительном смещении. Превышение обратного напряжения максимального уровня приведёт к тому, что данный полупроводник перегорит;
• Симметричный. Представляет собой устройство с равнозначными выводами, что позволяет ему работать как при положительном, так и при обратном смещении.

Рис.№1. Динистор Dh4.

Схематическое изображение динисторов может быть представлено по-разному, ниже приведен один из вариантов

Рис№2. Схематическое изображение структуры динистора. Анод – положительная область (p). Катод – отрицательная область (n).

Динистор характеризуется возможностью перехода из закрытого состояния в открытое. Закрытое состояние определяет низкую проводимость тока, т.е. в таком состоянии динистор ток практически не проводит, за исключением утечки тока. Открытое состояние обеспечивает высокую проводимость тока. Данный переход удается осуществить путем воздействия на динистор напряжением нужного уровня (напряжение включения).

Основные плюсы динистора:

• Он обеспечивает небольшую потерю мощности;
• Выдает высокий уровень напряжения на выходе.

Из минусов отмечается только тот факт, что динистор является неуправляемым полупроводником, то есть, нет возможности управления его работой.

Динистор способен работать в следующих диапазоне температур от -40 до +1250 С.

Устройство динистора

У каждого динистора имеется анод, катод и определенный уровень неизменяемого Uвкл (напряжение включения). В его четырехслойной структуре выделяются три pn перехода. При этом, 2 pn перехода из них прямого направления, а именно pn1 и pn3, это элиттерные переходы. А переход pn2 имеет обратную направленность с большим сопротивлением, он называется коллекторный переход. Именно он снижает почти всё напряжение, которое действует на динистор. Схема устройства динистора представлена на рисунке №2.

Принцип работы

Во время включения динистора от источника питания происходит накопление напряжения на его выводах. Определенный уровень напряжения приводит к открытию динистора. Он начинает пропускать ток.

«А вы знали, что уровень напряжения для открытия динистора неизменный и зависит от его типа?»

Так как динистор представляет собой неуправляемый триггерный диод (т.е. отсутствует управляющий вывод), напряжение необходимое для его открытия всегда неизменное.

Для выключения динистора следует:

• Снизить величину тока ниже значения тока удержания;
• Разорвать цепь питания;
• Изменить полярность напряжения на аноде.

Как работает динистор

Когда напряжение, приложенное к динистору, достигает уровня необходимого, т.е. напряжения включения (Uвкл), происходит электрический пробой в pn2 переходе. Данный пробой носит лавинообразный характер.

В результате этого пробоя происходит нарастание тока в динисторе. Что приводит к его переключению.

Рис.№3. Схематическое изображение принципа работы динистора. На рисунке отображено переключение эмиттерных переходов и коллекторного в результате накопления необходимого уровня напряжения.

В результате переключения динистор переходит в открытое состояние и начинает проводить ток. Величина проводимого тока определяется сопротивлением цепи и сопротивлением данного полупроводника.

Схема работы динистора

Работу динистора проще понять, если разбирать ее принцип на схеме графической зависимости тока от напряжения.

Рис.№4 Схема работы динистора, где: I пр – прямой ток; Iн – ток нагрузки; Iвыкл – ток выключения – минимальный уровень тока, когда динистор находится еще в открытом состоянии; Iвкл – ток включения – уровень тока во время достижения напряжения включения; Iобр – обратный ток; Uобр – обратное напряжение Uост – остаточное напряжение – напряжение, которое отмечается на динисторе в его открытом состоянии; Uвкл – напряжение включения – напряжение необходимое для включения динистора; Uпр – падение напряжения на открытом динисторе.

Красная линия на графике характеризует состояние динистора в то время, когда он не проводит ток. Напряжение здесь недостаточно для открытия полупроводника.

Синий линией обозначен этап открытия динистора в то время, когда уровень U достигает уровня включения (Uвкл). Он начинает проводить ток.

Зеленая линия обозначает состояние наиболее высокой проводимости динистора. «Важно! Установка несимметричного (однополярного) динистора без учета полярности может привести к его сгоранию в конечном итоге увеличения напряжения!».

Симметричный динистор работает по такому же принципу, единственной отличительной его особенностью является тот факт, что для его работы условие соблюдения полярности не является обязательным, для этого варианта динисторов допускается обратное включение.

Не смотря на схожесть с работой полупроводникового диода, динистор имеет ряд существенных отличий от него:

• В отличии от диода, который имеет один pn переход, динистор характеризуется наличием трех переходов, что и обуславливает его характеристики;
• Для диода напряжение для его открытия необходимо меньше вольта (до 500 мВ), для открытия динистора же необходим более высокий вольтаж (так, для зарубежного симметричного динистора нужно напряжение включения 32В).

Область применения

Предназначение динисторов – запуск. Используются в тиристорах регуляторов мощности, в электронных преобразователях напряжения, в тепловых контролях.

Благодаря тому, что динистор обладает рядом особых свойств, и в тоже время является бюджетным вариантом, данный вид полупроводников получил широкое распространение во многих сферах.

Применяется в устройстве:

• Преобразователей напряжения люминесцентных ламп, неоновых ламп, энергосберегающих ламп;
• В электронных устройствах, которые осуществляют запуск и поддержку работы разрядных ламп;
• Нашел своё применение в схемах радиоконструкций, некоторых старых моделях раций, радиомикрофонов;
• Используется в схемах управления плавным спуском двигателей;
• Обогревателей;

Это Интересно! Во времена активного пользования и широкого распространения стационарных телефонных аппаратов некоторые умельцы устанавливали динисторы с целью пресечения попыток прослушки, если имелось 2 и более телефона на одной линии.

Проголосовавших: 4 чел.
Средний рейтинг: 2.8 из 5.

principraboty.ru

описание, принцип работы, свойства и характеристики

Популярные динисторы однополярные и симметричные. Справочные данные. Динистор! Редкий зверь в наших краях. У него уши вот такие, глаза — такие, и сам он такой… Сразу видно — пришло животное из далёких стран. Надо звать людей, пусть кто-нибудь расскажет, что это за скотина. Секундочку, я уже здесь, только подгребу немного и переключусь на открытый канал. Итак, давайте определимся, что такое ДИНИСТОР. Когда молчит википедия — чёткой формулировки, переходящей от источника в источник, не существует, каждый трактует её по-своему, порой не совсем адекватно. Потренируемся и мы. Динистор — это двухэлектродный ключевой полупроводниковый элемент, открытие которого происходит при достижении между выводами анода и катода определённого напряжения, зависящего от типа данного динистора, а закрытие — снижением до определённого уровня тока через него. К количеству наращённых в динисторе p-n переходов отнесёмся идентифирентно, а вот ВАХ (вольт-амперные характеристики), как нельзя лучше, помогут нам разобраться в работе данного типа полупроводников. Рис.1 На Рис.1 (слева) приведена ВАХ однополярного (несимметричного) динистора, который работает только при наличии положительного смещения. При обратном смещении, превышающем Uобр max, прибор может выйти из строя. Рис.2 Для снятия вольт-амперной характеристики динистора нам понадобится источник регулируемого напряжения от 0В до некоторого значения, превышающего напряжение открывания Uвкл полупроводника и эквивалент нагрузки Rн (Рис.2). Установим на источнике самый низкий уровень напряжения и начнём его постепенно повышать. Участок 1 на ВАХ: динистор закрыт, ток через нагрузку равен току утечки динистора (десятки микроампер), напряжение на Rн≈0. При дальнейшем увеличении напряжения ничего не меняется до тех пор, пока не будет достигнут уровень Uвкл. В этот момент динистор триггерно открывается (участок 2), и дальнейшая величина тока через нагрузку будет зависеть от входного напряжения, сопротивления Rн и сопротивления открытого динистора (участок 3). Напряжение на нагрузке Uн при этом равно напряжению источника питания минус напряжение (около 5В) падения на открытом динисторе. Ясен пень, что Iн=Uн/Rн=(Uпит-Uпад)/Rн. Как теперь закрыть динистор? Начинаем уменьшать напряжение источника… Ток нагрузки по прежнему равен Iн=(Uпит-Uпад)/Rн. В определённый момент времени, когда ток через динистор уменьшится до величины, называемой током удержания (Iуд), динистор мгновенно закроется, ток нагрузки упадёт до «0». Итог — ключ закрылся. Симметричные (двухполярные) динисторы работают точно таким же образом, как и однополярные, только всё вышесказанное верно не только для положительных напряжений, но и для отрицательных. Проверяется незамысловатым изменением полярности подключённого источника питания. Для наглядной иллюстрации изложенного материала, давайте рассмотрим работу динисторного генератора пилообразного напряжения. Рис.3 Вот как описывает работу приведённого генератора автор издания «Практическая электроника от транзистора до кибернетической системы» Р.В.Майер. «Нами использовались динистор типа КН102А (открывается при 11 В), резистор на 2 — 5 ком, конденсатор ёмкостью 1 — 10 мкФ; напряжение питания 20 — 100 В. При включении динистор закрыт, конденсатор C1 медленно заряжается от источника питания через резистор R1. Напряжение на конденсаторе растёт до напряжения открывания динистора (Рис.3.2). Когда динистор открывается, его сопротивление резко падает, и конденсатор быстро разряжается через него. При уменьшении анодного напряжения до напряжения закрывания динистор закрывается, после чего все повторяется снова. Время заряда τ=RC, поэтому при увеличении R и C период колебаний растёт, частота импульсов уменьшается. С ростом напряжения питания конденсатор заряжается быстрее, частота генерируемых импульсов увеличивается». Подобьём сказанное перечислением основных параметров динистора: — Напряжение открывания (включения), Uвкл; — Минимальный ток удержания, Iуд; — Максимально допустимый прямой ток, Iпр; — Ток утечки в закрытом состоянии, Iут; — Максимально допустимое обратное напряжение, Uобр max; — Падение напряжения на открытом динисторе, Uпр; — Скорость нарастания напряжения при переключении, dUзакр/dt, либо      Время нарастания напряжения, tr. Электрические характеристики распространённых однополярных динисторов КН102 и симметричных (двуполярных) DB3-D34 динисторов сведём в итоговую таблицу.   Тип    Uвкл, В     Iуд, мА    Iпр max, А  (пост/имп)    Iут, мкА     Uобр max,   В   Uпр, В     dUзакр/dt (В/мкс)     либо tr (мкс)   КН102А      20     0,1-15     0,2 / 2     80-150     10     1,5     0,3 В/мкс    КН102Б      28     0,1-15     0,2 / 2     80-150     10     1,5     0,5 В/мкс    КН102В      40     0,1-15     0,2 / 2     80-150     10     1,5     0,7 В/мкс    КН102Г      56     0,1-15     0,2 / 2     80-150     10     1,5     0,9 В/мкс    КН102Д      80     0,1-15     0,2 / 2     80-150     10     1,5     1,3 В/мкс    КН102Ж     120     0,1-15     0,2 / 2     80-150     10     1,5     2,0 В/мкс    КН102И     150     0,1-15     0,2 / 2     80-150     10     1,5     3,3 В/мкс    DB3     28-36     0,1     0,3 / 2     10      —      —     1,5 мкс    DB4     35-45     0,1     0,3 / 2     10      —      —     1,5 мкс    DB6     56-70     0,1     0,3 / 2     10      —      —     1,5 мкс    DС34     30-38     0,05     0,3 / 2     10      —      —     1,5 мкс

vpayaem.ru

22. Динистор. Вах. Схема включения:

Динистор — это двухэлектродный прибор, разновидность тиристора и, как я уже говорил, не полностью управляемый ключ, который можно выключить, только снизив ток, проходящий через него. Состоит он из четырех чередующихся областей различного типа проводимости и имеет три np-перехода. Соберем гипотетическую схему, похожую на ту, что мы использовали для изучения диода, но добавим в нее переменный резистор, а диод заменим динистором:

Итак, сопротивление резистора максимально, прибор показывает «0». Начинаем уменьшать сопротивление резистора. Напряжение на динисторе растет, ток по-проежнему не наблюдается. При дальнейшем уменьшении сопротивления в определенный момент времени на динисторе окажется напряжение, которое в состоянии его открыть ( U_откр). Динистор тут же открывается и величина тока будет зависеть лишь от сопротивления цепи и самого открытого динистора – «ключ» сработал.

Как же закрыть ключ? Начинаем уменьшать напряжение – ток уменьшается, но только за счет увеличения сопротивления переменного резистора, состояние динистора остается прежним. В определенный момент времени ток через динистор уменьшается до определенной величины, которую принято называть током удержания (I_уд). Динистор мгновенно закроется, ток упадет до «0» — ключ закрылся.

Таким образом динистор открывается, если напряжение на его электродах достигнет U_откр и закрывается, если ток через него меньше I_уд. Для каждого типа динистора, само собой, эти величины различны, но принцип работы остается один и тот же. Что произойдет если динистор включить «наоборот»? Собираем еще одну схему, поменяв полярность включения батареи.

Сопротивление резистора максимально, тока нет. Увеличиваем напряжение – тока все равно нет и не будет до тех пор, пока напряжение на динисторе не превысит максимально допустимое. Как только привысит – динистор просто сгорит. Попробуем то, о чем мы с вами говорили, изобразить на координатной плоскости, на которой по оси Х отложим напряжение на динисторе, по Y — ток через него:

Таким образом, в одну сторону динистор ведет себя как обычный диод в обратном включении (просто заперт, закрыт), в другую лавинообразно открывается но лишь при определенном на нем напряжении или так же закрывается, как только ток через открытый прибор снизится ниже заданного паспортного значения.

Таким образом, основные параметры динистора можно свести к нескольким значениям:

— Напряжение открывания; — Минимальный ток удержания; — Максимально допустимый прямой ток; — Максимально допустимое обратное напряжение; — Падение  напряжени на открытом динисторе.

ВАХ:

Рис. 5.4. Вольт-амперная характеристика динистора

Динистор характеризуется максимально допустимым значением прямого тока  (рис. 5.4), при котором на приборе будет небольшое напряжение . Если уменьшать ток через прибор, то при некотором значении тока, называемом удерживающим током , ток резко уменьшается, а напряжение резко повышается, т. е. динистор переходит обратно в закрытое состояние, соответствующее участку 1. Напряжение между анодом и катодом, при котором происходит переход тиристора в проводящее состояние, называют напряжением включения .

При подаче на анод отрицательного напряжения коллекторный переход  смещается в прямом направлении, а эмиттерные переходы в обратном направлении. В этом случае не возникает условий для открытия динистора и через него протекает небольшой обратный ток.

Схема включения:

Переход 1 представляет собой эмиттерный переход первого транзистора, через  который  дырки  инжектируют из  области р₁  в область n₁, выполняющую роль базы для этого транзистора. Пройдя базу и коллекторный переход 2, инжектированные дырки появляются в коллекторе р₂ первого транзистора, который в то же время служит базой второго транзистора.

Этот ток определяется выражением I_p = I_p КО + α₁I_н, где I_р КО — обратный дырочный  ток коллекторного  перехода;  α₁ — коэффициент передачи тока эмиттера первого транзистора.

Появление дырок в базе р₂ второго транзистора  (n₂ = p₂ = n₁) приводит к образованию нескомпенсированного объемного заряда. Этот заряд, понижая высоту потенциального барьера эмиттерного перехода 3 второго транзистора, вызывает встречную инжекцию электронов из эмиттерной области n₂ второго транзистора в область р₂, являющуюся базой для второго транзистора и коллектором для первого. Инжектированные электроны проходят через коллекторный переход 2 и попадают в коллектор n₁ второго транзистора, служащий одновременно базой первого транзистора (p₁ — n₁ — p₂). Значение электронного тока равноI_n = I_n КО + α₂I_н, где I_{n КО} — обратный электронный ток коллекторного перехода; α₂ — коэффициент передачи тока эмиттера второго транзистора.

Учитывая, что дырки и электроны движутся навстречу друг другу, суммарный ток рассматриваемой структуры I_н = I_р + I_n = I_p КО + I_n КО + (α₁ + α₂) I_н = I_КВО + α_Σ I_н, где I_КВО — обратный ток тиристора, а α_Σ — суммарный коэффициент передачи тока эмиттера.

Решая полученное выражение относительно I_н, получают

I_н = I_КВО / (1 — α_Σ).

studfile.net

Динистор DB3. Характеристики, проверка, аналог, datasheet

Динистор DB3 является двунаправленным диодом (триггер-диод), который специально создан для управления симистором или тиристором. В основном своем состоянии динистор DB3 не проводит через себя ток (не считая незначительный ток утечки) до тех пор, пока к нему не будет приложено напряжение пробоя.

В этот момент динистор переходит в режим лавинного пробоя и у него проявляется свойство отрицательного сопротивления. В результате этого на динисторе DB3 происходит падение напряжения в районе 5 вольт, и он начинает пропускать через себя ток, достаточный для открытия симистора или тиристора.

Диаграмма вольт-амперной характеристики динистора DB3 изображена ниже:

Цоколевка динистора DB3

Поскольку данный вид полупроводника является симметричным динистором (оба его вывода являются анодами), то нет абсолютно ни какой разницы, как его подключать.

Характеристики динистора DB3

Аналоги динистора DB3

• HT-32
• STB120NF10T4
• STB80NF10T4
• BAT54

Как проверить динистор DB3

Единственное, что можно определить простым мультиметром – это короткое замыкание в динисторе, в этом случае он будет пропускать ток в обоих направлениях. Подобная проверка динистора схожа с проверкой диода мультиметром.

Для полной же проверки работоспособности динистора DB3 мы должны плавно подать напряжение, а затем посмотреть при каком его значении происходит пробой и появляется проводимость полупроводника.

Источник питания

Первое, что нам понадобится, это регулируемый источник питания постоянного напржения от 0 до 50 вольт. На рисунке выше показана простая схема подобного источника. Регулятор напряжения, обозначенный в схеме — это обычный диммер, используемый для регулировки комнатного освещения. Такой диммер, как правило, для плавного изменения напряжения имеет ручку или ползунок. Сетевой трансформатор 220В/24В. Диоды VD1, VD2 и конденсаторы С1, С2 образуют однополупериодный удвоитель напряжения и фильтр.

Этапы проверки

Шаг 1: Установите нулевое напряжение на выводах Х1 и Х3. Подключите вольтметр постоянного тока к Х2 и Х3. Медленно увеличивайте напряжение. При достижении напряжения на исправном динисторе около 30 (по datasheet от 28В до 36В), на R1 резко поднимется напряжение примерно до 10-15 вольт. Это связано с тем, что динистор проявляет отрицательное сопротивление в момент пробоя.

Шаг 2: Медленно поворачивая ручку диммера в сторону уменьшения напряжения источника питания, и на уровне примерно от 15 до 25 вольт напряжение на резисторе R1 должно резко упасть до нуля.

Шаг 3: Необходимо повторить шаги 1 и 2, но уже подключив динистор на оборот.

Проверка динистора с помощью осциллографа

Если есть осциллограф, то мы можем собрать на тестируемом динисторе DB3 релаксационный генератор.

В данной схеме конденсатор заряжается через резистор сопротивлением 100k. Когда напряжение заряда достигает напряжения пробоя динистора, конденсатор резко разряжается через него, пока напряжение не уменьшится ниже тока удержания, при котором динистор закрывается. В этот момент (при напряжении около 15 вольт) конденсатор опять начнет заряжаться, и процесс повторится.

Период (частота) с начала заряда конденсатора и до пробоя динистора зависит от емкости самого конденсатора и сопротивления резистора. При постоянном сопротивлении резистора в 100 кОм и напряжении питания 70 вольт емкость будет следующая:

• C = 0,015мкф — 0,275 мс.
• С = 0,1мкф — 3 мс.
• C = 0,22 мкф — 6 мс.
• С = 0,33 мкф — 8,4 мс.
• С = 0,56 мкф — 15 мс.

Скачать datasheet на DB3 (242,6 Kb, скачано: 8 118)

www.joyta.ru

Условное графическое обозначение динистора на схемах.

Для начала узнаем, как обозначается динистор на принципиальных схемах. Условное графическое обозначение динистора похоже на изображение диода за одним исключением. У динистора есть ещё одна перпендикулярная черта, которая, судя по всему, символизирует базовую область, которая и придаёт динистору его свойства.

Условное графическое обозначение динистора на схемах

Также стоит отметить тот факт, что изображение динистора на схеме может быть и другим. Так, например, изображение симметричного динистора на схеме может быть таким, как показано на рисунке.

Возможное обозначение симметричного динистора на схеме

Как видим, пока ещё нет какого-либо чёткого стандарта в обозначении динистора на схеме. Скорее всего, связано это с тем, что существует огромный класс приборов под названием тиристоры. К тиристорам относится динистор, тринистор (triac), симистор, симметричный динистор. На схемах все они изображаются похожим образом в виде комбинации двух диодов и дополнительных линий, обозначающих либо третий вывод (тринистор) либо базовую область (динистор).

В зарубежных технических описаниях и на схемах, динистор может иметь названия trigger diode, diac (симметричный динистор). Обозначается на принципиальных схемах буквами VD, VS, V и D.

Чем отличается динистор от полупроводникового диода?

Во-первых, стоит отметить, что у динистора три (!) p-n перехода. Напомним, что у полупроводникового диода p-n переход всего один. Наличие у динистора трёх p-n переходов придаёт динистору ряд особенных свойств.

Принцип работы динистора.

Суть работы динистора заключается в том, что при прямом включении он не пропускает ток до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет определённого значения. Значение этого напряжения имеет определённую величину и не может быть изменено. Это связано с тем, что динистор является неуправляемым тиристором – у него нет третьего, управляющего, вывода.

Известно, что и обычный полупроводниковый диод также имеет напряжение открытия, но оно составляет несколько сотен милливольт (500 милливольт у кремниевых и 150 у германиевых). При прямом включении полупроводникового диода он открывается при приложении к его выводам даже небольшого напряжения.

Чтобы подробно и наглядно разобраться в принципе работы динистора обратимся к его вольт-амперной характеристике (ВАХ). Вольт-амперная характеристика хороша тем, что позволяет наглядно увидеть то, как работает полупроводниковый прибор.

На рисунке ниже вольт-амперная характеристика (англ. Current-voltage characteristics) импортного динистора DB3. Отметим, что данный динистор является симметричным и его можно впаивать в схему без соблюдения цоколёвки. Работать он будет в любом случае, вот только напряжение включения (пробоя) может чуть отличаться (до 3 вольт).

Вольт-амперная характеристика симметричного динистора

На ВАХ динистора DB3 наглядно видно, что он симметричный. Обе ветви характеристики, верхняя и нижняя, одинаковы. Это свидетельствует о том, что работа динистора DB3 не зависит от полярности приложенного напряжения.

График имеет три области, каждая из которых показывает режим работы динистора при определённых условиях.

• Красный участок на графике показывает закрытое состояние динистора. Ток через него не течёт. При этом напряжение, приложенное к электродам динистора, меньше напряжения включения V_BO – Breakover voltage.

• Синий участок показывает момент открытия динистора после того, как напряжение на его выводах достигло напряжения включения (V_BO или U_вкл.). При этом динистор начинает открываться и через него начинает протекать ток. Далее процесс стабилизируется и динистор переходит в следующее состояние.

• Зелёный участок показывает открытое состояние динистора. При этом ток, который протекает через динистор ограничен только максимальным током I_max, который указывается в описании на конкретный тип динистора. Падение напряжения на открытом динисторе невелико и колеблется в районе 1 – 2 вольт.

Получается, что динистор в своей работе похож на обычный полупроводниковый диод за одним исключением. Если пробивное напряжение или по-другому напряжение открытия для обычного диода составляет значение менее вольта (150 – 500 мВ), то для того, чтобы открыть динистор необходимо подать на его выводы напряжение включения, которое исчисляется десятками вольт. Так для импортного динистора DB3 типовое напряжение включения (V_BO) составляет 32 вольта.

Чтобы полностью закрыть динистор, необходимо уменьшить ток через него до значения меньше тока удержания. При этом динистор выключиться – перейдёт в закрытое состояние.

Если динистор несимметричный, то при обратном включении (“+” к катоду, а “-” к аноду) он ведёт себя как диод и не пропускает ток до тех пор, пока обратное напряжение не достигнет критического для данного типа динистора и он сгорит. Для симметричных, как уже говорилось, полярность включения в схему не имеет значения. Он в любом случае будет работать.

В радиолюбительских конструкциях динистор может применяться в стробоскопах, переключателях мощной нагрузки, регуляторах мощности и многих других полезных приборах.

Практическое задание

Вариант 26

Задача №2

Электрическая цепь переменного синусоидального тока с частотой f=50Гц, находящаяся под действием напряжения, содержит активные, реактивные интуктивные и реактивные емкостные сопротивления. По данным таблицы 4.2 с учетом положения выключателей В1-В7 определить токи всех ветвей, напряжения на участках цепи, коэффициент мощности электрической цепи, комплексные Y, активные G и реактивные проводимости В отдельных участков и всей электрической цепи. Проверить соблюдение баланса полных S, активных Р и реактивных Q мощностей.

Определяем ток в неразветвленной части цепи :

I₁=U/Z=280e^j0/21.08^-j10=13.28e^+j10 A

U₁=Z₁*I₁=14.14e^-j45*13.28e^+j10=187.77^-j35=150.2-j107.7

U₂=(Z₂*Z₃)/(Z₂+Z₃)*I₁=12.5^+j30*13.28e^+j10=166^+j40B=116.2+j99.6

I₂=U₂/Z₂=166^j+40/20e^+j53=8.3e^-j13=8.05-j1.82 A

I₃=U₂/Z₃=166^j+40/25e^+j0=6.64e^+j40=5.04+j4.24 A

S=U*I₁^*=P±je

S=280*(13.01-j2.3)=3642.8+j644 BA

P=3642BT-активная мощность

Q=630 Вар – реактивная мощность

Проверка балансом мощностей

P=P₁+ P₂₊ P₃=R₁*I₁² R₂*I₂²+ R₃*I₃²=10*13.28²+12*8.3²+25*6.64²=3693

Q=x₁*I₁²+ x₂*I₂²+ x₃*I₃²=10*13.28²-16*8.3²=661

(3693/3693)-(3642/3693)=(1-0.98)*100=2%

(661/661)-(644/661)=(1-0.97)*100=3%

U_R1=R₁*I₁=10*(13.01+j2.3)=130.1+j23=132.11e^j9

U_x1=jx₁*I₁=-j10*(13.01+j2.3)=-j130.1+23=23-j130.1B

U_R2= R₂*I₂=12*(8.05-j1.82)=96.6-j21.84

U_x2=jx₂*I₂=j16*(8.05-j1.82)=29.12-j128.8

U_R3=jx₃*I₃=25*(5.04+j4.24)=126+j10.6

Задача №3

В трехфазную сеть с симметричной системой линейных напряжений Uл включен потребитель, фазы которого имеют сопротивления. По данным таблицы 4.3, с учетом положения выключателей В4-В5 определить: схему соединения потребителей «треугольником», «звездой» без нейтрального или с нейтральным проводом; характер нагрузки (симметричный или несимметричный), фазные, линейные токи.

U_В=380e^—j120=-190-j326.8

U_C=380e^—j120=-190+j326.8

Y_a=1/R₁=1/8 Ом

Y_б=1/Х_l2=1/j6 Ом

Y_с=1/jХ_c=1/-j12Ом

UnN= (U_A*Y_a+U_в*Y_b+ U_C*Y_c)/ (U_A+ U_B+ U_c)=(1/8*380+1/j6*(-190-j326.8)-1/j12*(-190+j326.8))/(1/8+1/j6-1/j12) = ==== 268e^{j18 8}=

=-283.5-j37.2

U_a= U_л— UnN=380+283,5+j37.2=663.5+j37.2=664.5e^j2

U_b=-190-j326.8-(-283.5-j37.2)=93.5-j289.6=304.3e^-j72

U_с= U_С— UnN=-190+j326.8+283.5+j37.5=93.5+j364.3=376.1e^j75

I_a= U_a/R_a=663.5+j37.2/8=82.9+j4.65=83e^j3

I_b= U_b/-jX_l=50.7e^-j162=-48.1-j15.2

I_c= U_c/jX_c=31.3e^j165

S_a=U_a* I_a^*=(663.5+j37.2)*(82.9-j4.65)=54832-j0

S_b=U_b* I_b^*=93.5-j289.6*50.7e^j162=15428e^j90=0+j15428

S_c=U_c* I_c^*=31.3e^-j165*376.1e^j75=11771.9e^-j90=0-j11771.9

S= S_a+ S_b+ S_c=54832+j15428-j11771.9=54832-j3711

P=P₁+ P₂+ P₃=R₁*I₁²+ R₂*I₂²+ R₃*I₃²=8*(6872.4+j770.9-21.6) = =54800+j6167.2=55145e^j6

Q=X_l2*I₂²+ X_l3*I₃²=15422-11756=3666

Задача №4

Потребители электрической энергии питаются от трехфазного двух обмоточного понижающего трансформатора с номинальной мощностью Sн при номинальном первичном U1н и вторичном U2н линейных напряжениях с номинальной частотой f=50Гц.Технические данные трансформатора: потери мощности при холостом ходе Ро, ток холостого хода Iо%, потери мощности при коротком замыкании Рк, напряжение короткого замыкания Uк%. Способ соединения обмоток трансформатора «звезда».

Определяем сопротивление обмоток

а) короткое замыкание

Z_k=U_kф/I_kф=*/ I_1н=3,14

R_k= P_k/3 I_1н²=7300/1116=0,66

X_k=√(Z_k²-R_k²)=3.06 Ом

б) первичные обмотки

R₁= R₂= R_k/2= 0.66/2=0.33 Ом

X_d1= X_d2= X_k/2=3.06/2=1.53

в) вторичные обмотки

n=U_1н/ U_2н=6*1000/0.23*1000=26

P₂= P₂/n²=0.33/26=4.8*10^-4

X_d2= X_d2/n²=1.53/26²=2.2*10^-3

Z₀= U_1нф/I_1xф=6000/√3*4,24=817

R₀= P₀/3*I_1x²=2000/3*4,24²=37

X₀=√(Z₀²— R₀²)=√(817²-37²)=816.2

∆U₂%=β(U_acosφ₂+U_asinφ₂)

U_A%=U_k*R_k/Z_k=5.5*0.66/3.14=1.15

U_P%=√((U_k%)²+(U_a%)²)=√(5.5²-1.5²)=5.4

β= I₂/I_2н=2I_2н/ I_2н=2

∆U₂%=2*(1.15*cos(-90°)+5.4*sin(-90°))=10.8

∆U₂%=2*(1.15*cos(-60°)+5.4*sin(-60°))=-8.14

∆U₂%=2*(1.15*cos(-30°)+5.4*sin(-30°))=-3.44

∆U₂%=2*(1.15*cos(0°)+5.4*sin(0°))=2.3

∆U₂%=2*(1.15*cos(30°)+5.4*sin(30°))=7.36

∆U₂%=2*(1.15*cos(60°)+5.4*sin(60°))=10.42

∆U₂%=2*(1.15*cos(90°)+5.4*sin(90°))=10.8

Задача №5

Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором единой серии АИР имеет номинальные данные, указанные в таблице 4.5. Номинальные: линейное напряжение питающей сети U1н, частота питающего тока f=50Гц, мощность на валу Р2н, синхронная частота вращения магнитного поля n1, скольжение ротора Sн, КПД, коэффициент мощности cos, кратности: Кi=I1n/I1н-пускового тока I1n к номинальному I1н, 𝛌n=Mn/Мн-пускового момента Mn к номинальному Мн, 𝛌min=Mmin/Мн-минимального момента Mmin к номинальному Мн, 𝛌к=Мк/Мн-критического момента Мк к номинальному Мн.

I_1n=K_i*I_1н=5*1.65=8.25A

Определить частоту в роторе в момент пуска f_2н и при темп. нагрева f_2н

f₂=S*f₁, f_2n=1*f₁=f₁=50 Гц

f₂=S_н* f₁=0,09*50=4,5 Гц

Находим число пар полюсов обмоток статора

n₁=60f₁/P, P=60f₁ / n₁ = 60*50/1500=2

Определяем угол частоты вращения магнитного поля ω₁ и ротора ω_2н

ω₁=2pi*f₁/P=2*3.14*50/2=157 Рад/с

ω_2н=2pi* n_2н/60=2*3.14*1357/60=142 Рад/с

Находим активную мощность потребителя двигателя из цепи

P_1н= P_2н/Ƞ=0,55/0,7=0,78 кВт

Z_k=U_1н/√3*I_1н=380/√3*8,25=26.6 Ом

R_k=26.6*0.7=18.62

S_k= S_н*( _k +√ (𝛌_k-1))=0.09*(2.2+1.9)=0.369

M====8.4

M=16.8*(0.6/0.369+0.369/0.6)=7.5

M=16.8*(0.8/0.369+0.369/0.8)=6.4

M=16.8*(0.1/0.369+0.369/0.1)=5.6

M_н=16.8*(0.09/0.369+0.369/0.09)=3.8

Список литературы:

http://model.exponenta.ru/electro/0060.htm;

http://studopedia.org/1-17731.html;

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B8%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80;

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80;

http://go-radio.ru/dinistor.html

studfile.net

Свойства динистора и принцип его работы — Меандр — занимательная электроника

В радиоэлектронной аппаратуре динистор встречается довольно редко, ходя его можно встретить на печатных платах широко распространённых энергосберегающих ламп, предназначенных для установки в цоколь обычной лампы. В них он используется в цепи запуска. В маломощных лампах его может и не быть.

Также динистор можно обнаружить в электронных пускорегулирующих аппаратах, предназначенных для ламп дневного света.

Динистор относится к довольно большому классу тиристоров.

Условное графическое обозначение динистора на схемах.

Для начала узнаем, как обозначается динистор на принципиальных схемах. Условное графическое обозначение динистора похоже на изображение диода за одним исключением. У динистора есть ещё одна перпендикулярная черта, которая, судя по всему, символизирует базовую область, которая и придаёт динистору его свойства.

Также стоит отметить тот факт, что изображение динистора на схеме может быть и другим. Так, например, изображение симметричного динистора на схеме может быть таким, как показано на рисунке.

Как видим, пока ещё нет какого-либо чёткого стандарта в обозначении динистора на схеме. Скорее всего, связано это с тем, что существует огромный класс приборов под названием тиристоры. К тиристорам относится динистор, тринистор (triac), симистор, симметричный динистор. На схемах все они изображаются похожим образом в виде комбинации двух диодов и дополнительных линий, обозначающих либо третий вывод (тринистор) либо базовую область (динистор).

В зарубежных технических описаниях и на схемах, динистор может иметь названия trigger diode, diac (симметричный динистор). Обозначается на принципиальных схемах буквами VD, VS, V и D.

Чем отличается динистор от полупроводникового диода?

Во-первых, стоит отметить, что у динистора три (!) p-n перехода. Напомним, что у полупроводникового диода p-n переход всего один. Наличие у динистора трёх p-n переходов придаёт динистору ряд особенных свойств.

Принцип работы динистора.

Суть работы динистора заключается в том, что при прямом включении он не пропускает ток до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет определённого значения. Значение этого напряжения имеет определённую величину и не может быть изменено. Это связано с тем, что динистор является неуправляемым тиристором – у него нет третьего, управляющего, вывода.

Известно, что и обычный полупроводниковый диод также имеет напряжение открытия, но оно составляет несколько сотен милливольт (500 милливольт у кремниевых и 150 у германиевых). При прямом включении полупроводникового диода он открывается при приложении к его выводам даже небольшого напряжения.

Чтобы подробно и наглядно разобраться в принципе работы динистора обратимся к его вольт-амперной характеристике (ВАХ). Вольт-амперная характеристика хороша тем, что позволяет наглядно увидеть то, как работает полупроводниковый прибор.

На рисунке ниже вольт-амперная характеристика (англ. Current-voltage characteristics) импортного динистора DB3. Отметим, что данный динистор является симметричным и его можно впаивать в схему без соблюдения цоколёвки. Работать он будет в любом случае, вот только напряжение включения (пробоя) может чуть отличаться (до 3 вольт).

На ВАХ динистора DB3 наглядно видно, что он симметричный. Обе ветви характеристики, верхняя и нижняя, одинаковы. Это свидетельствует о том, что работа динистора DB3 не зависит от полярности приложенного напряжения.

График имеет три области, каждая из которых показывает режим работы динистора при определённых условиях.

• Красный участок на графике показывает закрытое состояние динистора. Ток через него не течёт. При этом напряжение, приложенное к электродам динистора, меньше напряжения включения V_BO – Breakover voltage.
• Синий участок показывает момент открытия динистора после того, как напряжение на его выводах достигло напряжения включения (V_BO или U_вкл.). При этом динистор начинает открываться и через него начинает протекать ток. Далее процесс стабилизируется и динистор переходит в следующее состояние.
• Зелёный участок показывает открытое состояние динистора. При этом ток, который протекает через динистор ограничен только максимальным током I_max, который указывается в описании на конкретный тип динистора. Падение напряжения на открытом динисторе невелико и колеблется в районе 1 – 2 вольт.

Получается, что динистор в своей работе похож на обычный полупроводниковый диод за одним исключением. Если пробивное напряжение или по-другому напряжение открытия для обычного диода составляет значение менее вольта (150 – 500 мВ), то для того, чтобы открыть динистор необходимо подать на его выводы напряжение включения, которое исчисляется десятками вольт. Так для импортного динистора DB3 типовое напряжение включения (V_BO) составляет  32 вольта.

Чтобы полностью закрыть динистор, необходимо уменьшить ток через него до значения меньше тока удержания. При этом динистор выключиться – перейдёт в закрытое состояние.

Если динистор несимметричный, то при обратном включении (“+” к катоду, а “-” к аноду) он ведёт себя как диод и не пропускает ток до тех пор, пока обратное напряжение не достигнет критического для данного типа динистора и он сгорит. Для симметричных, как уже говорилось, полярность включения в схему не имеет значения. Он в любом случае будет работать.

В радиолюбительских конструкциях динистор может применяться в стробоскопах, переключателях мощной нагрузки, регуляторах мощности и многих других полезных приборах.

Возможно, вам это будет интересно:

meandr.org