Modulul tiristor folosește un multimetru pentru a distinge cei trei electrozi ai tiristorului
SilicON Controlled Rectifier, SCR s-a dezvoltat într-o familie mare de când a apărut în anii 1950, iar membrii săi principali includ tiristoare unidirecționale, tiristoare bidirecționale, tiristoare controlate de lumină, tiristoare conductoare inverse, tiristoare de oprire, tiristoare rapide etc. aștepta. Astăzi toată lumea folosește un tiristor unidirecțional, ceea ce oamenii numesc adesea un tiristor obișnuit. Este compus din patru straturi de materiale semiconductoare, cu trei joncțiuni PN și trei electrozi externi: electrodul extras din primul strat de semiconductor de tip P se numește anod A., electrodul extras din al treilea strat de semiconductor de tip P este numit electrodul de control G, iar electrodul extras din al patrulea strat de semiconductor de tip N se numește catod K. Din simbolul circuitului tiristorului se poate observa că este un dispozitiv conductiv unidirecțional ca o diodă, iar cheia este că are un electrod de control suplimentar G, ceea ce îl face să aibă caracteristici de lucru complet diferite față de diodă.
Cei trei electrozi ai tiristorului pot fi distinși cu un multimetru
Cei trei electrozi ai tiristoarelor obișnuite pot fi măsurați cu angrenajul R×100 al multimetrului. După cum știm cu toții, există o joncțiune pN între tiristoarele G și K (Figura 2(a)), care este echivalentă cu o diodă, G este polul pozitiv și K este polul negativ. Prin urmare, conform metodei de testare a diodei, aflați doi dintre cei trei poli. Un pol, măsurați rezistența înainte și inversă, rezistența este mică, stiloul negru al multimetrului este conectat la stâlpul de control G, stiloul roșu este conectat la catodul K, iar cel rămas este anodul A. Pentru a testa indiferent dacă tiristorul este bun sau rău, puteți utiliza circuitul plăcii de predare tocmai demonstrat (Figura 3). Când sursa de alimentare SB este conectată, becul este bun dacă luminează și este rău dacă nu luminează.
Cum se identifică cei trei poli ai redresorului controlat cu siliciu
Metoda de identificare a celor trei poli ai tiristorului este foarte simplă. Conform principiului joncțiunii pN, utilizați doar un multimetru pentru a măsura valoarea rezistenței dintre cei trei poli.
Rezistența directă și inversă dintre anod și catod este mai mare de câteva sute de mii de ohmi, iar rezistența directă și inversă dintre anod și electrodul de control este mai mare de câteva sute de mii de ohmi (există două joncțiuni pN între ele, iar direcția Dimpotrivă, deci direcțiile pozitive și negative ale anodului și ale polului de control nu sunt conectate).
Există o joncțiune pN între electrodul de control și catod, astfel încât rezistența sa directă este în intervalul de la câțiva ohmi până la sute de ohmi, iar rezistența inversă este mai mare decât rezistența directă. Cu toate acestea, caracteristicile diodei polului de control nu sunt ideale. Direcția inversă nu este complet blocată și poate trece un curent relativ mare. Prin urmare, uneori rezistența inversă măsurată a stâlpului de control este relativ mică, ceea ce nu înseamnă că caracteristicile stâlpului de control nu sunt bune. . În plus, atunci când se măsoară rezistența directă și inversă a stâlpului de comandă, multimetrul trebuie plasat în blocul R*10 sau R*1 pentru a preveni ruperea inversă a stâlpului de control atunci când tensiunea este prea mare.
Dacă se măsoară că catodul și anodul componentei au fost scurtcircuitate, sau anodul și polul de comandă sunt scurtcircuitati, sau polul de comandă și catodul sunt scurtcircuitați în sens invers, sau polul de comandă și catodul sunt în circuit deschis, înseamnă că componenta este deteriorată.
Tiristorul este abrevierea elementului redresor controlat de siliciu, care este un dispozitiv semiconductor de mare putere cu o structură cu patru straturi de trei joncțiuni pN. De fapt, funcția tiristorului nu este doar rectificarea, ci poate fi folosită și ca non-comutator pentru a porni sau opri rapid circuitul, a realiza inversarea curentului continuu în curent alternativ și a schimba curentul alternativ al unei frecvențe. într-o altă frecvență AC, etc. SCR-urile, ca și alte dispozitive semiconductoare, au avantajele dimensiunii mici, eficienței ridicate, stabilității bune și funcționării fiabile. Apariția sa a adus tehnologia semiconductoarelor din domeniul electricității slabe în domeniul energiei electrice puternice și a devenit o componentă care este utilizată cu ardoare în industrie, agricultură, transporturi, cercetare științifică militară, precum și aparate electrice comerciale și civile.
Structura și caracteristicile tiristorului
Tiristorul are trei electrozi - anodul (A), catodul (C) și poarta (G). Are o matriță cu o structură cu patru straturi compusă din conductori de tip p suprapus și conductori de tip n și există trei joncțiuni pN în total. Diagrama structurii și simbolurile sale.
Tiristoarele sunt foarte diferite ca structură de diodele redresoare de siliciu cu o singură joncțiune pN. Structura cu patru straturi a tiristorului și referința stâlpului de control au pus bazele caracteristicilor sale excelente de control de „controlul marelui cu cel mic”. Când se utilizează un redresor controlat de siliciu, atâta timp cât se aplică un curent sau o tensiune mică pe stâlpul de comandă, poate fi controlat un curent sau o tensiune mare de anod. În prezent, au fost fabricate elemente tiristoare cu o capacitate de curent de câteva sute de amperi sau chiar mii de amperi. În general, tiristorul de sub 5 amperi este numit tiristor de putere mică, iar tiristorul de peste 50 de amperi se numește tiristor de mare putere.
De ce tiristorul are controlabilitatea de a „controla marele cu mic”? Mai jos folosim Chart-27 pentru a analiza pe scurt principiul de funcționare al tiristorului.
În primul rând, putem vedea că primul, al doilea și al treilea strat de la catod sunt un tranzistor de tip NpN, în timp ce al doilea, al treilea și al patrulea strat formează un alt tranzistor de tip pNp. Printre acestea, al doilea și al treilea strat sunt împărțite de două tuburi suprapuse. În acest fel, schema de circuit echivalentă a diagramei -27(C) poate fi desenată pentru analiză. Când se aplică o tensiune directă Ea între anod și catod și un semnal de declanșare pozitiv este introdus între electrodul de control G și catodul C (echivalent cu emițătorul de bază al BG1), BG1 va genera un curent de bază Ib1, prin Amplificat, BG1 va avea un curent de colector IC1 mărit de 1 ori. Deoarece colectorul BG1 este conectat cu baza BG2, IC1 este curentul de bază Ib2 al BG2. BG2 amplifică curentul de colector IC2 de 2 decât Ib2 (Ib1) și îl trimite înapoi la baza BG1 pentru amplificare. Acest ciclu este amplificat până când BG1 și BG2 sunt complet pornite. De fapt, acest proces este un proces „declanșator din mers”. Pentru tiristor, semnalul de declanșare este adăugat la electrodul de control, iar tiristorul este pornit imediat. Timpul de conducere este determinat în principal de performanța tiristorului. Odată ce tiristorul este declanșat și pornit, datorită feedback-ului circular, curentul care curge în baza BG1 nu este doar Ib1 inițial, ci și curentul amplificat de BG1 și BG2 ( 1* 2*Ib1), care este mult mai mare. decât Ib1, suficient pentru a menține BG1 pornit continuu. În acest moment, chiar dacă semnalul de declanșare dispare, tiristorul rămâne pornit. Doar atunci când sursa de alimentare Ea este întreruptă sau Ea este coborâtă astfel încât curentul colectorului în BG1 și BG2 să fie mai mic decât valoarea minimă pentru menținerea conducției, tiristorul poate fi oprit. Desigur, dacă polaritatea lui Ea este inversată, BG1 și BG2 vor fi în starea de întrerupere din cauza tensiunii inverse. În acest moment, chiar dacă semnalul de declanșare este introdus, tiristorul nu poate funcționa. În schimb, Ea este conectat la direcția pozitivă, în timp ce semnalul de declanșare este negativ, iar tiristorul nu poate fi pornit. În plus, dacă semnalul de declanșare nu este adăugat, iar tensiunea anodului pozitiv depășește o anumită valoare, tiristorul va fi, de asemenea, pornit, dar aceasta este deja o situație de lucru anormală.
Caracteristica controlabilă a tiristorului de a controla conducția (un curent mare trece prin tiristor) printr-un semnal de declanșare (curent de declanșare mic) este o caracteristică importantă care o diferențiază de diodele redresoare obișnuite din siliciu.
Utilizarea principală a tiristoarelor în circuite
Cea mai elementară utilizare a tiristoarelor obișnuite este rectificarea controlată. Circuitul de redresare cu diode familiar aparține circuitului de redresare incontrolabil. Dacă dioda este înlocuită cu un tiristor, se pot forma un circuit de redresare controlabil, un invertor, reglarea vitezei, excitarea motorului, comutatorul fără contact și controlul automat. Acum desenez cel mai simplu circuit de redresare controlabil cu semiundă monofazată [Figura 4(a)]. În timpul semiciclului pozitiv al tensiunii AC sinusoidală U2, dacă nu există nicio intrare a impulsului de declanșare Ug la polul de control al VS, VS tot nu poate fi pornit. Numai când U2 se află în jumătate de ciclu pozitiv și pulsul de declanșare Ug este aplicat pe polul de control, tiristorul este declanșat să conducă. Acum, desenați diagrama formei de undă [Figura 4(c) și (d)], se poate observa că numai atunci când sosește impulsul de declanșare Ug, există o ieșire de tensiune UL pe sarcina RL (partea umbrită pe diagrama formei de undă) . Dacă Ug ajunge devreme, tiristorul se va porni devreme; dacă Ug ajunge târziu, tiristorul se va porni mai târziu. Prin modificarea timpului de sosire a impulsului de declanșare Ug pe stâlpul de comandă, se poate regla valoarea medie UL a tensiunii de ieșire pe sarcină (zona părții umbrite). În tehnologia electrotehnică, semiciclul curentului alternativ este adesea setat la 180 de grade, ceea ce se numește unghi electric. În acest fel, în fiecare jumătate de ciclu pozitiv al lui U2, unghiul electric experimentat de la valoarea zero până la momentul în care sosește impulsul de declanșare se numește unghi de control; unghiul electric la care tiristorul este pornit în fiecare jumătate de ciclu pozitiv se numește unghi de conducere θ. Evident, ambele și θ sunt folosite pentru a reprezenta intervalul de pornire sau blocare a tiristorului în jumătate de ciclu al tensiunii directe. Prin schimbarea unghiului de control sau a unghiului de conducere θ, se modifică valoarea medie UL a tensiunii DC impulsului pe sarcină și se realizează redresarea controlabilă.
