Porady
Uwaga! Poniższy opis został przetłumaczony automatycznie.
Interesujące fakty o tyrystorach
Tyrystory składa się z dwóch oznaczeń: Tyratron i tranzystor. Tyrystor jest stosowany w elektrotechnice jako dioda kontrolowana. Jest sterowany napięciem, które może zostać przyłożone do złącza bramki. Więcej informacji można znaleźć tutaj w naszym poradnikiem.
Budowa i działanie tyrystorów
O czym należy pamiętać przy zakupie tyrystorów?
Wnioski: Nowe możliwości
Budowa i działanie tyrystorów
Rysunek: Tyrystory zaprojektowane do 7.5 a z otworem przelotowym
Tyrystory są w konstrukcji porównywalne z diodami i są przedstawiane podobnie w schematach połączeń. Dioda jest łatwą częścią półprzewodnika, która blokuje prąd w kierunku przepływu i przepływa w innym kierunku od niskiego napięcia.
Na jednym końcu znajduje się pozytywna anoda, na drugim końcu negatywnie naładowana katoda. Prąd może przepływać tylko z anody do katody, w drugim kierunku prąd jest zablokowany do określonego napięcia przebicia. Najczęściej leży to w trzycyfrowym obszarze napięcia.
Tyrystory uzupełnia tę zasadę o możliwości sterowania. Podczas gdy dioda ma tylko dwa przyłącza - anoda i katoda -, element konstrukcyjny ma jeszcze trzecie złącze - widoczne na trzech stykach. Trzeci styk to tzw. połączenie bramki. Tyrystory jest sterowane przez ten sterownik.
W stanie podstawowym tyrystor jest zablokowany w obu kierunkach i nie przepływa prąd. Jeżeli do przyłącza bramki zostanie przyłożone określone napięcie, zostanie ono otwarte w jednym kierunku. Teraz, podobnie jak w przypadku diody, prąd może przepływać w jednym kierunku, podczas gdy drugi kierunek przepływu pozostaje zablokowany.
Tak długo, jak określony prąd minimalny przepływa przez tyrystor, tak zwany prąd utrzymujący, tyrystor pozostaje przewodzący, nawet gdy napięcie nie jest już przyłożone do bramki. Dzięki temu wystarczy krótki impuls zapłonu do otwarcia. Gdy prąd trzymania zostanie przekroczony lub gdy polaryzacja zostanie odwrócona, tyrystor blokuje się ponownie w obu kierunkach.
Tyrystory składa się z materiału półprzewodnikowego, takiego jak krzem. To, jaki materiał jest stosowany dokładnie zależy od producenta. Jest on podzielony na cztery warstwy, z których każda jest dotowana. To tworzy trzy skrzyżowania pn.
Połączenie bramki jest przymocowane do trzeciej warstwy, to znaczy do ostatniej warstwy p po stronie katody. Jeśli między anodą i katodą występuje napięcie, a napięcie jest również przykładane do połączenia bramki, tyrystor przełącza się w stan niskiej rezystancji i staje się przewodzący.
Specjalna konstrukcja tyrystora to triaki. W triaku dwa tyrystory są połączone przeciwrównolegle. Oznacza to, że obie elementy konstrukcyjne są wprawdzie montowane równolegle, ale każdorazowo o różnej polaryzacji. Umożliwia to regulację prądu w obu kierunkach, umożliwiając w ten sposób np. sterowanie kątem fazowym dla prądu zmiennego.
Inną specyfikację tyrystora GTO można ręcznie zablokować prądem ujemnym na bramce. W przypadku normalnego tyrystora może to doprowadzić do zniszczenia elementu konstrukcji.
Rysunek: Tyrystor o napięciu zapłonu 2 V i napięciu 1200 V.
O czym należy pamiętać przy zakupie tyrystorów?
Tyrystory są stosowane jako diody sterowane. Do której konstrukcji wybierzesz, zależy od układu połączeń i obszaru zastosowania, w którym ma być on używany. Aby znaleźć prawidłowy element dla danego zastosowania, warto zwrócić uwagę na niektóre dane podstawowe.
Dane techniczne, które można znaleźć na każdej stronie artykułu w Conradzie, już dostarczają ważnych danych. W sekcji „dokumenty i materiały do pobrania” znajduje się karta danych komponentu. Tam są podane wszystkie ważne dane i właściwości tyrystora, dzięki czemu można na jego podstawie wybrać odpowiednie.
Napięcie zapłonowe określa napięcie, które musi znajdować się na bramce co najmniej w celu otwarcia tyrystora. W tym celu tyrystory wymaga również małego natężenia prądu, który jest prądem zapłonu.
Rysunek: Tyrystor z połączeniem lutowanym i śrubowym napięcie 800 V.
Jeżeli tyrystory jest otwarte, jest ono ograniczone pod względem maksymalnego natężenia prądu, które może prowadzić. Jest ona określana w arkuszu danych jako IT i jest wyrażana w kilku wartościach.
Wartość szczytowa wskazuje prąd, który jest dozwolony przez krótki czas, taki jak może wystąpić podczas bieżącego piku, wartość średnia jest średnią wartością maksymalną. Wartość RMS („Root Mean Square”) wskazuje maksymalny możliwy stały prąd średniej kwadratowej. W przypadku napięcia zmiennego sinus wynosi on ok. 70% wartości maksymalnej.
Natężenie prądu jest ograniczone, ponieważ element nagrzewa się podczas pracy i działa tylko do określonej temperatury. Dlatego nie należy przekraczać maksymalnej temperatury roboczej i otoczenia.
Napięcie przebicia, podane również jako UDRM, określa wartość, przy której prąd jest przerywany w kierunku zaporowym, podobnie jak w przypadku diody.
Możesz kupić lub zbudować triak bezpośrednio jako komponent od Conrada, zamieniając dwa konwencjonalne tyrystory w układzie przeciwrównoległym. Jeśli chcesz kupić jeden lub więcej tyrystorów, musisz mieć świadomość swojego obszaru użytkowania. Układ połączeń musi zapewniać wystarczające napięcie zapłonu i jednocześnie nie może przekraczać maksymalnego natężenia prądu, ponieważ w przeciwnym razie istnieje ryzyko przegrzania części.
Wnioski: Nowe możliwości
Tyrystory to diody, które można aktywnie blokować i otwierać za pomocą prądu sterującego. Wynikają z tego nowe możliwości regulacji prądu, szczególnie w przypadku zastosowania z prądem przemiennym. Możesz samodzielnie zbudować triak, który umożliwia kąt fazowy przy napięciu przemiennym.