Print Shortlink

ТИРИСТОРЫ.

ТИРИСТОРЫ.

            Качественное преобразование электрической энергии на сегодняшний день практически невозможно без применения полупроводниковых управляемых диодов – тиристоров.  Тиристор представляет собой – электронный полупроводниковый прибор состоящий из трёх или четырёх электронно – дырочных переходов, в работе постоянно находится в одном из двух состояний: включённом или выключенном  ( закрытом или открытом ). Процесс включения тиристора в работу ( переход из закрытого состояния в открытое ) выполняется путём подачи маломощного электрического сигнала  ( импульса ) по цепи управления.  Тиристор в выключенном состоянии  имеет высокую величину сопротивления  между анодом и катодом, а во включённом, соответственно – малую. Основным назначением данного элемента является управление током, а основным режимом работы служит – ключевой.

Структура тиристора.

Рис.1. Структура тиристора.

Обычный тиристор имеет три внешних вывода:  анод ( А ), катод  ( К ) и управляющий электрод ( УЭ ). Участком цепи коммутации является путь: А – К, цепью управления служит участок: УЭ – К.

Порядок работы тиристора, возможно, описать следующим образом. Если запитать тиристор по стандартной схеме, то управляющий ток IGT автоматически становится базовым током первого транзистора n-p-n структуры. Он отпирается и с его коллектора, на базу второго транзистора p-n-p структуры, поступает уже усиленный ток В1* IGT, что приводит к отпиранию второго транзистора.  Ток коллектора второго транзистора составляет величину уже В1*В2* IGT и складывается с величиной управляющего тока IGT. Величина этого тока поддерживает первый транзистор в открытом состоянии. Следовательно, при достаточной величине управляющего тока IGT, оба транзистора практически мгновенно переходят в режим насыщения.

 

.Представление тиристора в виде двухтранзисторной схемы.

Рис.2. .Представление тиристора в виде двухтранзисторной схемы.

Теперь, цепь внутренней обратной связи сохраняет открытость тиристора и без управляющего тока IGT, при этом величина тока анода IA остаётся достаточно высокой.

Тиристор закроется, при одновременном выполнении двух условий:  если на управляющий электрод открытого тиристора не поступает сигнал,  а рабочий ток упал ниже  некоторого порогового значения  ( величину такого тока принято называть током удержания ). Принудительное отключение тиристора возможно организовать следующими способами: разомкнуть цепь нагрузки или изменить полярность питающей цепи ( при переменном источнике питания это случается в конце каждого полупериода ).

Величина рабочего диапазона прямых токов ( А – К ) тиристоров составляет от десятков миллиампер до сотен ампер, а диапазон напряжений, соответственно, от единиц воль до нескольких киловольт. Основными справочными параметрами тиристоров являются:

- допустимое значение среднего тока в открытом состоянии;

- max величина допустимого постоянного тока;

- max величина допустимого прямого напряжения   ( при закрытом тиристоре, без управляющего тока );

- величина обратного тока;

- величина тока и напряжения при переходе тиристора из закрытого состояния в открытое;

- время включения  ( временной интервал продолжительности перехода тиристора из закрытого состояния в открытое );

- время выключения ( временной интервал продолжительности перехода тиристора из открытого состояния в закрытое ).

ВАХ тиристора.

Рис.3. ВАХ тиристора.

Наглядно свойства тиристораотображает его вольт – амперная характеристика ( ВАХ ).

С применением тиристоров, сейчас разработаны эффективные, малогабаритные,  надёжные тиристорные  преобразователи,  управляемые вторичные источники питания. Данные устройства нашли широкое применение в электроприводах, устройствах автоматики, робототехники, схемах управления и практически везде, где необходимо постоянное или переменное напряжение с фиксируемой или регулируемой частотой.

Тиристоры обладают следующими эксплуатационными характеристиками:

- высоким быстродействием и КПД ;

- длительным сроком работы;

- устойчивой  работой в широком интервале допустимых величин напряжений и токов;

-  достаточно малыми удельными габаритами и массой;

- реализована возможность импульсного управления.

Таким образом, в силовых электрических цепях тиристор служит аналогом бесконтактного выключателя.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Leave a Reply

Spam Protection by WP-SpamFree

мой твиттер