- Що таке тиристор і їх види
- застосування тиристора
- Опис конструкції і принцип дії
- Перевірка тиристора
- Технічні характеристики
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
У схемах і технічної документації часто використовуються різні терміни і знаки, але не всі початківці електрики знають їх значення. Пропонуємо обговорити, що таке силові тиристори для зварювання, їх принцип роботи, характеристики та маркування цих приладів.
Що таке тиристор і їх види
Багато хто бачив тиристори в гірлянді «Той, що біжить вогонь», це найпростіший приклад описуваного пристрою і як воно працює. Кремнієвий випрямляч або тиристор дуже схожий на транзистор. Це багатошарове напівпровідниковий пристрій, основним матеріалом якого є кремній, найчастіше в пластиковому корпусі. Через те, що його принцип роботи дуже схожий з ректифікаційної діодом (випрямні прилади змінного струму або діністори), на схемах позначення часто таке ж - це вважається аналог випрямляча.
бувають:
- ABB замикаються тиристори (GTO),
- стандартні SEMIKRON,
- потужні лавинні типу ТЛ-171,
- оптронні (скажімо, ТО 142-12, 5-600 або модуль МТОТО 80),
- симетричні ТС-106-10,
- низькочастотні МТТ,
- симистор BTA 16-600B або ВТ для пральних машин,
- частотні ТБЧ,
- зарубіжні TPS 08,
- TYN 208.
Але в цей же час для високовольтних апаратів (печей, верстатів, іншої автоматики виробництва) використовують транзистори типу IGBT або IGCT.
Але, на відміну від діода, який є двошаровим (PN) тришарового транзистора (PNP, NPN), тиристор складається з чотирьох шарів (PNPN) і цей напівпровідниковий прилад містить три pn переходу. В такому випадку, діодні випрямлячі стають менш ефективними. Це добре демонструє схема управління тиристорами, а також будь-який довідник електриків (наприклад, в бібліотеці можна безкоштовно почитати книгу автора Замятін).
Тиристор - це односпрямований перетворювач змінного струму, тобто він проводить струм тільки в одному напрямку, але на відміну від діода, пристрій може бути зроблено для роботи в якості комутатора розімкнутої ланцюга або у вигляді ректифікованого діода постійного електроструму. Іншими словами, напівпровідникові тиристори можуть працювати тільки в режимі комутації і не можуть бути використані як прилади ампліфікації. Ключ на тиристори не здатний сам перейти в закрите положення.
Кремнієвий керований випрямляч є одним з декількох силових напівпровідникових приладів разом з симисторами, діодами змінного струму і одноперехідному транзисторами, які можуть дуже швидко перемикатися з одного режиму в інший. Такий тиристор називається швидкодіючим. Звичайно, велику роль тут відіграє клас приладу.
застосування тиристора
Призначення тиристорів може бути саме різне, наприклад, дуже популярний саморобний зварювальний інвертор на тиристорах, зарядний пристрій для автомобіля (тиристор в блоці живлення) і навіть генератор. Через те, що сам по собі прилад може пропускати як низькочастотні, так і високочастотні навантаження, його також можна використовувати для трансформатора для зварювальних апаратів (на їх мості використовуються саме такі деталі). Для контролю роботи деталі в такому випадку необхідний регулятор напруги на тиристори.
Не варто забувати і про тиристор запалювання для мотоциклів.
Опис конструкції і принцип дії
Тиристор складається з трьох частин: «Анод», «Катод» і «Вхід», що складається з трьох pn переходів, які можуть перемикатися з положень «ВКЛ» і «викл» на дуже високій швидкості. Але при цьому, він також може бути переключено з позиції «ВКЛ» з різної тривалості за часом, т. Е. Протягом декількох полупериодов, щоб доставити певну кількість енергії до навантаження. Робота тиристора можна краще пояснити, якщо припустити, що він буде складатися з двох транзисторів, пов'язаних один з одним, як пара комплементарних регенеративних перемикачів.
Найпростіші мікросхеми демонструють два транзистора, які поєднані таким чином, що струм колектора після команди «Пуск» надходить на NPN транзистора TR 2 канали безпосередньо в PNP-транзистора TR 1. У цей час ток з TR 1 надходить в канали в підстави TR 2. Ці два взаємозалежних транзистора розташовуються так, що база-емітер отримує струм від колектора-емітера іншого транзистора. Для цього потрібно паралельне розміщення.
Незважаючи на всі заходи безпеки, тиристор може мимоволі переходити з одного стану в інше. Це відбувається через різкого стрибка струму, перепаду температур і інших різних факторів. Тому перед тим, як купити тиристор КУ202Н, Т122 25, Т 160, Т 10 10, його потрібно не тільки перевірити тестером (продзвонити), але й ознайомитися з параметрами роботи.
Типові тиристорні ВАХ
Для початку обговорення цієї складної теми, перегляньте схему ВАХ-характеристик тиристора:
- Відрізок між 0 і (Vвo, IL) повністю відповідає прямому замикання пристрою;
- В ділянці Vво здійснюється положення «ВКЛ» тиристора;
- Відрізок між зонами (Vво, IL) і (V н, Iн) - це перехідне положення у включеному стані тиристора. Саме в цій ділянці відбувається так званий діністорний ефект;
- У свою чергу точки (Vн, Iн) показують на графіку пряме відкриття приладу;
- Точки 0 і Vbr - це ділянка з замиканням тиристора;
- Після цього слід відрізок Vbr - він позначає режим зворотного пробою.
Природно, сучасні високочастотні радіодеталі в схемі можуть впливати на вольт-амперні характеристики в незначній формі (охолоджувачі, резистори, реле). Також симетричні фототиристори, стабілітрони SMD, Оптотиристори, тріодних, оптронні, оптоелектронні і інші модулі можуть мати інші ВАХ.
Крім того, звертаємо Вашу увагу, що в такому разі захист пристроїв здійснюється на вході навантаження.
Перевірка тиристора
Перед тим, як купити прилад, потрібно знати, як перевірити тиристор мультиметром. Підключити вимірювальний прилад можна тільки до так званого тестеру. Схема, за якою можна зібрати такий пристрій, представлена нижче:
Відповідно до опису, до анода необхідно підвести напругу позитивного характеру, а до катода - негативного. Дуже важливо використовувати величину, яка відповідає дозволу тиристора. На кресленні показані резистори з номінальною напругою від 9 до 12 вольт, це означає, що напруга тестера трохи більше, ніж тиристора. Після того, як Ви зібрали прилад, можна починати перевіряти випрямляч. Потрібно натиснути на кнопку, яка подає імпульсні сигнали для включення.
Перевірка тиристора здійснюється дуже просто, на керуючий електрод кнопкою короткочасно подається сигнал на відкриття (позитивний щодо катода). Після цього якщо на тиристори загорілися вогні, що біжать, то пристрій вважається неробочим, але потужні прилади не завжди відразу реагують після надходження навантаження.
Крім перевірки приладу, також рекомендується використовувати спеціальні контролери або блок управління тиристорами і симисторами ОВЕН Бусто або інші марки, він працює приблизно так само, як і регулятор потужності на тиристори. Головною відмінністю є більш широкий спектр напруг.
Відео: принцип роботи тиристора
Технічні характеристики
Розглянемо технічні параметри тиристора серії КУ 202е. У цій серії видаються вітчизняні малопотужні пристрої, основне застосування яких обмежується побутовими приладами: його використовують для роботи електропечей, обігрівачів і т.д.
На кресленні нижче представлена цоколевка і основні деталі тиристора.
- Встановлене зворотна напруга у відкритому стані (макс) 100 В
- Напруга в закритому положенні 100 В
- Імпульс у відкритому положенні - 30 А
- Повторюваний імпульс у відкритому положенні 10 А
- Середня напруга <= 1, 5 В
- Неотпірающее напруга> = 0, 2 В
- Встановлений струм у відкритому положенні <= 4 мА
- Струм зворотний <= 4 мА
- Отпирающий ток постійного типу <= 200 мА
- Встановлене постійна напруга <= 7 В
- Час включення <= 10 мкс
- Час виключення <= 100 мкс
Включення пристрою здійснюється протягом мікросекунд. Якщо Вам знадобиться заміна описаного приладу, то проконсультуйтеся з продавцем-консультантом електромагазіна - він зможе підібрати аналог за схемою.
Ціна тиристора залежить від його марки і характеристик. Ми рекомендуємо купувати вітчизняні прилади - вони більш довговічні і відрізняються доступною вартістю. На стихійних ринках можна купити якісний потужний перетворювач до сотні рублів.