Տիրիստորները էլեկտրական էներգիայի էլեկտրոնային բանալիներ են, որոնք լիովին չեն կառավարվում: Հաճախ տեխնիկական գրքերում դուք կարող եք տեսնել այս սարքի մեկ այլ անուն ՝ մեկ գործող թրիստոր: Այսինքն՝ կառավարման ազդանշանի ազդեցությամբ այն տեղափոխվում է մեկ վիճակ՝ դիրիժոր։ Ավելի կոնկրետ, այն ներառում է մի շրջան: Այն անջատելու համար անհրաժեշտ է ստեղծել հատուկ պայմաններ, որոնք ապահովում են շղթայում ուղիղ հոսանքը զրոյի:
Տիրիստորների առանձնահատկությունները
Տիրիստորային ստեղները էլեկտրական հոսանք են փոխանցում միայն առաջի ուղղությամբ, իսկ փակ վիճակում այն կարող է դիմակայել ոչ միայն առաջ, այլև հակադարձ լարման։ Տրիստորի կառուցվածքը քառաշերտ է, կան երեք ելքեր՝
- Անոդ (նշվում է A տառով):
- Կաթոդ (տառ C կամ K).
- Կառավարման էլեկտրոդ (U կամ G).
Տիրիստորներն ունեն ընթացիկ-լարման բնութագրերի մի ամբողջ ընտանիք, դրանք կարող են օգտագործվել տարրի վիճակը գնահատելու համար: Տրիստորները շատ հզոր էլեկտրոնային բանալիներ են, դրանք ունակ են միացնել սխեմաները, որոնցում լարումը կարող է հասնել 5000 վոլտ, իսկ ընթացիկ ուժը՝ 5000 ամպեր (մինչ հաճախականությունը չի գերազանցում 1000 Հց)::
Տիրիստորի վիրահատությունDC շղթաներ
Սովորական թրիստորը միացվում է հսկիչ ելքի վրա ընթացիկ իմպուլս կիրառելով: Ավելին, այն պետք է լինի դրական (կաթոդի նկատմամբ)։ Անցումային գործընթացի տեւողությունը կախված է բեռի բնույթից (ինդուկտիվ, ակտիվ), ընթացիկ իմպուլսային կառավարման միացման ամպլիտուդից և արագությունից, կիսահաղորդչային բյուրեղի ջերմաստիճանից, ինչպես նաև թրիստորներին կիրառվող հոսանքից և լարումից: հասանելի է միացումում: Շղթայի բնութագրերն ուղղակիորեն կախված են օգտագործվող կիսահաղորդչային տարրի տեսակից:
Շղթայում, որտեղ գտնվում է թրիստորը, անընդունելի է լարման բարձրացման բարձր արագության առաջացումը: Մասնավորապես, այնպիսի արժեք, որի դեպքում տարրը ինքնաբերաբար միանում է (նույնիսկ եթե կառավարման միացումում ազդանշան չկա): Բայց միևնույն ժամանակ հսկիչ ազդանշանը պետք է շատ բարձր թեքություն ունենա։
Անջատելու եղանակներ
Տիրիստորի անջատման երկու տեսակ կարելի է առանձնացնել.
- Բնական.
- Ստիպված.
Եվ հիմա ավելի մանրամասն յուրաքանչյուր տեսակի մասին: Բնական տեղի է ունենում, երբ թրիստորը գործում է փոփոխական հոսանքի միացումում: Ավելին, այս անցումը տեղի է ունենում, երբ հոսանքն ընկնում է զրոյի: Բայց իրականացնել հարկադիր միացում կարող է լինել մեծ թվով տարբեր ձեւերով: Տրիստորային հսկիչի ընտրությունը կախված է շղթայի նախագծողից, բայց արժե խոսել յուրաքանչյուր տեսակի մասին առանձին:
Հարկադիր միացման ամենաբնորոշ եղանակը միացումն էկոնդենսատոր, որը նախապես լիցքավորվել է կոճակի (բանալին) միջոցով: LC սխեման ներառված է թրիստորի կառավարման սխեմայի մեջ: Այս միացումը պարունակում է լիովին լիցքավորված կոնդենսատոր: Անցումային գործընթացի ընթացքում հոսանքը տատանվում է բեռնվածքի շղթայում։
Հարկադիր միացման մեթոդներ
Կան հարկադիր միացման մի քանի այլ տեսակներ: Հաճախ օգտագործվում է մի շրջան, որն օգտագործում է հակադարձ բևեռականությամբ անջատիչ կոնդենսատոր: Օրինակ, այս կոնդենսատորը կարելի է միացնել միացումին, օգտագործելով ինչ-որ օժանդակ թրիստոր: Այս դեպքում արտահոսք տեղի կունենա հիմնական (աշխատանքային) թրիստորի վրա: Սա կհանգեցնի այն փաստին, որ կոնդենսատորում հիմնական թրիստորի ուղիղ հոսանքին ուղղված հոսանքը կօգնի նվազեցնել հոսանքը միացումում մինչև զրոյի: Հետեւաբար, թրիստորը կանջատվի: Դա տեղի է ունենում այն պատճառով, որ թրիստորային սարքն ունի իր առանձնահատկությունները, որոնք բնորոշ են միայն իրեն։
Կան նաև սխեմաներ, որոնցում միացված են LC շղթաները: Լիցքաթափվում են (և տատանումներով)։ Հենց սկզբում լիցքաթափման հոսանքը հոսում է դեպի աշխատողը, իսկ դրանց արժեքները հավասարեցնելուց հետո թրիստորն անջատվում է։ Դրանից հետո տատանողական շղթայից հոսանքը հոսում է թրիստորի միջով կիսահաղորդչային դիոդի մեջ։ Այս դեպքում, մինչ ընթացիկ հոսում է, որոշակի լարում է կիրառվում թրիստորի վրա: Այն հավասար է դիոդի վրա լարման անկմանը:
Տիրիստորի աշխատանք AC շղթաներում
Եթե թրիստորը ներառված է AC շղթայում, ապա հնարավոր է իրականացնել այդպիսիգործողություններ՝
- Միացրեք կամ անջատեք էլեկտրական շղթան ակտիվ դիմադրողական կամ դիմադրողական բեռով:
- Փոխեք բեռի միջով անցնող հոսանքի միջին և արդյունավետ արժեքը՝ շնորհիվ կառավարման ազդանշանի պահը կարգավորելու հնարավորության:
Տիրիստորի ստեղները ունեն մեկ հատկություն՝ նրանք հոսանք են անցկացնում միայն մեկ ուղղությամբ: Հետևաբար, եթե դուք պետք է դրանք օգտագործեք AC սխեմաներում, դուք պետք է օգտագործեք հետադարձ կապ: Արդյունավետ և միջին ընթացիկ արժեքները կարող են փոխվել այն պատճառով, որ ազդանշանի կիրառման պահը թրիստորների վրա տարբեր է: Այս դեպքում թրիստորի հզորությունը պետք է համապատասխանի նվազագույն պահանջներին։
Փուլային կառավարման մեթոդ
Հարկադիր տիպի փուլային կառավարման մեթոդում բեռը կարգավորվում է փուլերի միջև անկյունները փոխելով: Արհեստական անջատումը կարող է իրականացվել հատուկ սխեմաների միջոցով, կամ անհրաժեշտ է օգտագործել լիովին կառավարվող (փակվող) թրիստորներ: Դրանց հիման վրա, որպես կանոն, պատրաստվում է թրիստորային լիցքավորիչ, որը թույլ է տալիս կարգավորել ընթացիկ ուժը՝ կախված մարտկոցի լիցքավորման մակարդակից։
Զարկերակային լայնության կառավարում
Նրանք դա անվանում են նաև PWM մոդուլյացիա: Տրիստորների բացման ժամանակ տրվում է հսկիչ ազդանշան. Հանգույցները բաց են, և բեռի վրա կա որոշակի լարում: Փակման ժամանակ (ամբողջ անցողիկ գործընթացի ընթացքում) կառավարման ազդանշան չի կիրառվում, հետևաբար, թրիստորները հոսանք չեն անցկացնում: Իրականացնելիսփուլային հսկողության ընթացիկ կորը սինուսոիդային չէ, առկա է մատակարարման լարման ալիքի փոփոխություն: Հետևաբար, նկատվում է նաև բարձր հաճախականության ինտերֆերենցիային զգայուն սպառողների աշխատանքի խախտում (հայտնվում է անհամատեղելիություն)։ Տրիստորային կարգավորիչն ունի պարզ դիզայն, որը թույլ կտա առանց խնդիրների փոխել պահանջվող արժեքը։ Եվ ձեզ հարկավոր չէ զանգվածային LATR-ներ օգտագործել:
Տիրիստորները փակվում են
Տիրիստորները շատ հզոր էլեկտրոնային անջատիչներ են, որոնք օգտագործվում են բարձր լարման և հոսանքների միացման համար: Բայց նրանք ունեն մեկ հսկայական թերություն՝ կառավարումը թերի է։ Ավելի կոնկրետ դա դրսևորվում է նրանով, որ թրիստորն անջատելու համար անհրաժեշտ է պայմաններ ստեղծել, որոնց դեպքում ուղիղ հոսանքը կնվազի մինչև զրոյի։
Հենց այս հատկանիշն է որոշ սահմանափակումներ դնում թրիստորների օգտագործման վրա, ինչպես նաև բարդացնում է դրանց հիման վրա սխեմաները: Նման թերություններից ազատվելու համար մշակվել են թրիստորների հատուկ ձևավորումներ, որոնք կողպված են ազդանշանով մեկ կառավարման էլեկտրոդի երկայնքով: Դրանք կոչվում են երկակի գործող կամ կողպվող թրիստորներ։
Փակվող թրիստորի ձևավորում
Տիրիստորների քառաշերտ p-p-p-p կառուցվածքն ունի իր առանձնահատկությունները: Դրանք տարբերվում են սովորական թրիստորներից: Այժմ մենք խոսում ենք տարրի լիարժեք կառավարելիության մասին։ Ընթացիկ-լարման բնութագիրը (ստատիկ) առաջի ուղղությամբ նույնն է, ինչ պարզ թրիստորներինը: Սա ուղղակի ուղղակի հոսանքի թրիստորն է, որը կարող է շատ ավելի մեծ արժեք անցնել: ԲայցԿողպվող թրիստորների համար մեծ հակադարձ լարումների արգելափակման գործառույթը նախատեսված չէ: Հետևաբար, անհրաժեշտ է այն իրար մեջ միացնել կիսահաղորդչային դիոդով։
Կողպվող թրիստորի բնորոշ հատկանիշը առաջնային լարման զգալի անկումն է: Անջատում կատարելու համար հսկիչ ելքի վրա պետք է կիրառվի հզոր հոսանքի իմպուլս (բացասական, 1:5 հարաբերակցությամբ ուղղակի հոսանքի արժեքին): Բայց միայն իմպուլսի տեւողությունը պետք է լինի հնարավորինս կարճ՝ 10 … 100 մկվ: Կողպվող թրիստորներն ունեն ավելի ցածր սահմանափակող լարում և հոսանք, քան սովորականները: Տարբերությունը մոտավորապես 25-30% է։
Տիրիստորների տեսակներ
Փակվողները քննարկվեցին վերևում, սակայն կան կիսահաղորդչային թրիստորների շատ այլ տեսակներ, որոնք նույնպես արժանի են հիշատակման: Դիզայնների լայն տեսականի (լիցքավորիչներ, անջատիչներ, էներգիայի կարգավորիչներ) օգտագործում են որոշակի տեսակի թրիստորներ: Ինչ-որ տեղ պահանջվում է, որ հսկողությունն իրականացվի լույսի հոսքի մատակարարմամբ, ինչը նշանակում է, որ օգտագործվում է օպտոտիրիստոր: Դրա առանձնահատկությունը կայանում է նրանում, որ կառավարման միացումն օգտագործում է կիսահաղորդչային բյուրեղ, որը զգայուն է լույսի նկատմամբ։ Տրիստորների պարամետրերը տարբեր են, բոլորն ունեն իրենց առանձնահատկությունները, որոնք բնորոշ են միայն նրանց: Հետևաբար, անհրաժեշտ է, թեկուզ ընդհանուր առմամբ, հասկանալ, թե այդ կիսահաղորդիչների ինչ տեսակներ կան և որտեղ կարող են օգտագործվել: Այսպիսով, ահա ամբողջ ցանկը և յուրաքանչյուր տեսակի հիմնական առանձնահատկությունները.
- Դիոդ-թրիստոր. Այս տարրի համարժեքը թրիստորն է, որին այն միացված է հակազուգահեռաբարկիսահաղորդչային դիոդ.
- Դինիստոր (դիոդային թրիստոր): Այն կարող է լիովին հաղորդունակ դառնալ, եթե լարման որոշակի մակարդակը գերազանցվի:
- Տրիակ (սիմետրիկ թրիստոր): Դրա համարժեքը հակազուգահեռ միացված երկու տիրիստոր է։
- Գերարագ ինվերտորային թրիստորն ունի միացման բարձր արագություն (5… 50 µs):
- Դաշտային տրանզիստորով կառավարվող թրիստորներ: Հաճախ կարելի է գտնել ՄՈՍՖԵՏ-ների վրա հիմնված նմուշներ։
- Օպտիկական թրիստորներ՝ կառավարվող լուսային հոսքերով։
Իրականացնել տարրերի պաշտպանություն
Տրիստորները սարքեր են, որոնք կարևոր նշանակություն ունեն առաջընթաց հոսանքի և առաջընթաց լարման արագության համար: Նրանք, ինչպես կիսահաղորդչային դիոդները, բնութագրվում են այնպիսի երևույթով, ինչպիսին է հակադարձ վերականգնման հոսանքների հոսքը, որը շատ արագ և կտրուկ իջնում է մինչև զրոյի, դրանով իսկ խորացնելով գերլարման հավանականությունը: Այս գերլարումը հետևանք է այն բանի, որ հոսանքը կտրուկ դադարում է բոլոր շղթայի տարրերում, որոնք ունեն ինդուկտիվություն (նույնիսկ տեղադրման համար բնորոշ ծայրահեղ ցածր ինդուկտացիաներ՝ լարեր, տախտակի հետքեր): Պաշտպանություն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել մի շարք սխեմաներ, որոնք թույլ են տալիս պաշտպանվել բարձր լարումներից և հոսանքներից դինամիկ աշխատանքային ռեժիմներում:
Որպես կանոն, լարման աղբյուրի ինդուկտիվ դիմադրությունը, որը մտնում է աշխատող թրիստորի շղթան, ունի այնպիսի արժեք, որ ավելի քան բավարար է որոշ լրացուցիչ չներառելու համար։ինդուկտիվություն. Այդ իսկ պատճառով, գործնականում ավելի հաճախ օգտագործվում է անջատիչ ուղու ձևավորման շղթա, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է շղթայում գերլարման արագությունը և մակարդակը, երբ թրիստորն անջատված է: Այս նպատակով առավել հաճախ օգտագործվում են կոնդենսիվ-դիմադրողական սխեմաներ: Դրանք զուգահեռաբար կապված են թրիստորի հետ։ Նման սխեմաների սխեմաների փոփոխման մի քանի տեսակներ կան, ինչպես նաև դրանց հաշվարկման մեթոդներ, տարբեր ռեժիմներում և պայմաններում թրիստորների շահագործման պարամետրեր: Բայց կողպվող թրիստորի միացման հետագիծը ձևավորելու շղթան նույնն է լինելու, ինչ տրանզիստորներինը։
