Kategori: Artikel Pilihan » Elektronik Praktikal
Bilangan pandangan: 60798
Komen pada artikel: 2

Kaedah dan litar untuk mengawal thyristor atau triac

 

Thyristors digunakan secara meluas dalam peranti semikonduktor dan penukar. Pelbagai sumber kuasa, penukar frekuensi, pengawal selia, alat pengujaan untuk motor segerak dan banyak peranti lain dibina di atas thyristors, dan baru-baru ini mereka diganti oleh penukar transistor. Tugas utama untuk thyristor adalah untuk menghidupkan beban semasa isyarat kawalan digunakan. Dalam artikel ini kita akan melihat cara mengawal thyristors dan triacs.

Thyristor

Definisi

Thyristor (trinistor) adalah kunci separuh terkawal semikonduktor. Semi-terkawal - ini bermakna anda hanya boleh menghidupkan thyristor, ia hanya dimatikan apabila arus dalam litar terganggu atau jika voltan terbalik digunakan untuknya.

Jawatan imistors pada skim

Dia, seperti diod, menjalankan arus dalam hanya satu arah. Iaitu, untuk dimasukkan ke dalam litar AC untuk mengawal dua gelombang separuh, dua thyristors diperlukan, untuk setiap satu, walaupun tidak semestinya. Thyristor terdiri daripada 4 bidang semikonduktor (p-n-p-n).

Satu lagi peranti yang serupa dipanggil triac - thyristor dwiarah. Perbezaan utamanya ialah ia boleh menjalankan arus dalam kedua-dua arah. Malah, ia mewakili dua thyristors yang terhubung secara selari terhadap satu sama lain.

Skim

Ciri-ciri Utama

Seperti mana-mana komponen elektronik yang lain, thyristor mempunyai beberapa ciri:

  • Penurunan voltan pada arus anoda maksimum (VT atau UOS).

  • Had voltan tertutup (VD (RM) atau Ucc).

  • Voltan terbalik (VR (PM) atau Urev).

  • Semasa hadapan (IT atau Ipr) adalah arus maksimum dalam keadaan terbuka.

  • Masa Hadapan Permissible Maksimum (ITSM) adalah arus maksimum maksimum terbuka.

  • Arus balik (IR) semasa - semasa di voltan terbalik tertentu.

  • Arus terus dalam keadaan tertutup pada voltan ke hadapan tertentu (ID atau ISc).

  • Voltan kawalan mencetuskan malar (VGT atau UU).

  • Kawalan Semasa (IGT).

  • IGM elektrod kawalan semasa.

  • Pelesapan kuasa maksimum yang dibenarkan pada elektrod kawalan (PG atau Pu)



Prinsip kerja

Apabila voltan dikenakan kepada thyristor, ia tidak menjalankan arus. Ada dua cara untuk menghidupkannya - menerapkan voltan antara anod dan katod yang cukup untuk membuka, maka operasinya tidak akan berbeza dari dinistor.

Prinsip pengoperasian thyristor

Cara lain adalah dengan memohon nadi jangka pendek kepada elektrod kawalan. Semasa pembukaan thyristor berada dalam lingkungan 70-160 mA, walaupun dalam praktiknya nilai ini, serta voltan yang perlu digunakan pada thyristor, bergantung pada model dan contoh peranti semikonduktor dan bahkan pada keadaan di mana ia beroperasi, misalnya, suhu ambien Rabu.

Litar kawalan Thyristor

Sebagai tambahan kepada arus kawalan, terdapat parameter seperti arus pegangan - ini adalah arus anod minimum untuk menyimpan thyristor dalam keadaan terbuka.

Selepas membuka thyristor, isyarat kawalan boleh dimatikan, thyristor akan dibuka sehingga arus langsung mengalir melalui dan voltan digunakan. Iaitu, dalam litar yang berubah-ubah, thyristor akan dibuka semasa gelombang separuh yang voltannya mencerminkan thyristor ke arah hadapan. Apabila voltan bergegas ke sifar, arus akan berkurangan. Apabila semasa dalam litar jatuh di bawah arus pegangan thyristor, ia akan menutup (matikan).

Pembukaan dan penutupan Tristor

Polaritas voltan kawalan mestilah bertepatan dengan polaritas voltan antara anod dan katod, seperti yang anda lihat dalam oscillogram di atas.

Mengawal triac adalah sama, walaupun ia mempunyai beberapa ciri. Untuk mengawal triac dalam litar AC, dua denyutan tegangan kawalan diperlukan - bagi setiap separuh gelombang sinusoid, masing-masing.

Selepas menggunakan nadi kawalan pada gelombang separuh pertama (positif positif) daripada voltan sinusoidal, arus melalui triac akan mengalir sehingga permulaan gelombang separuh kedua, selepas itu ia akan ditutup, seperti thyristor konvensional. Selepas ini, anda perlu mengenakan dorongan kawalan yang lain untuk membuka triac pada gelombang setengah negatif. Ini jelas digambarkan dalam bentuk gelombang berikut.

Polaritas voltan kawalan harus sesuai dengan polaritas voltan yang digunakan di antara anod dan katod. Oleh sebab itu, timbul masalah apabila mengawal triak menggunakan litar logik digital atau dari output mikrokontroler. Tetapi ini mudah diselesaikan dengan memasang pemandu triac, yang akan dibincangkan nanti.

Pengawal kuasa Thyristor

Litar kawalan thyristor atau triac biasa

Litar yang paling biasa ialah pengawal thyristor atau triac.

Pengawal kuasa thyristor litar

Di sini, thyristor dibuka selepas terdapat jumlah yang cukup pada kapasitor untuk membukanya. Masa pembukaan diselaraskan menggunakan potensiometer atau perintang yang berubah-ubah. Semakin besar rintangannya, caj kapasitor lebih perlahan. Resistor R2 mengehadkan arus melalui elektrod kawalan.

Skim ini mengawal kedua-dua tempoh separuh, iaitu, anda mendapat kawalan kuasa penuh dari hampir 0% hingga hampir 100%. Ini dicapai dengan menetapkan pengawal selia di dalam jambatan diodeOleh itu, salah satu gelombang separuh dikawal.

Litar yang mudah ditunjukkan di bawah, hanya separuh daripada tempoh yang dikawal di sini, gelombang separuh kedua berlalu tanpa perubahan melalui diode VD1. Prinsip operasi adalah serupa.

Skema pengawal kuasa thyristor paling mudah

Pengawal Triac tanpa jambatan diod membolehkan anda mengawal dua gelombang separuh.

Pengawal triac

Menurut prinsip operasi, ia hampir serupa dengan yang sebelumnya, tetapi kedua-dua gelombang telah dikawal dengan bantuan triac tersebut. Perbezaannya ialah di sini nadi kawalan dibekalkan menggunakan biistor DB3 dua arah, selepas kapasitor dikenakan kepada voltan yang dikehendaki, biasanya 28-36 Volt. Kelajuan pengecasan juga dikawal oleh perintang berubah atau potensiometer. Skim ini dilaksanakan paling banyak dimmers rumah.

Suis Dimmer

Menarik:

Litar kawalan voltan itu dipanggil SIFU - sistem kawalan fasa nadi.

Mengawal triac menggunakan mikrokontroler

Angka di atas menunjukkan pilihan untuk mengawal triac menggunakan mikrokontroler, menggunakan contoh platform Arduino yang popular. Pemandu triac terdiri daripada optosimistor dan LED. Oleh kerana sebuah optosymistor dipasang di litar output pemandu, voltan yang diperlukan adalah polariti yang selalu digunakan untuk elektrod kawalan, tetapi terdapat beberapa nuansa di sini.

Faktanya ialah untuk menyesuaikan voltan dengan bantuan triac atau thyristor, perlu menggunakan isyarat kawalan pada titik tertentu pada waktunya, sehingga pemotongan fasa terjadi pada nilai yang diinginkan. Jika anda secara rawak menembak pulsa kawalan, litar pasti akan berfungsi, tetapi pelarasan tidak akan berfungsi, jadi anda perlu menentukan apabila gelombang separuh melepasi sifar.

Oleh kerana bagi kita polaritas gelombang separuh tidak penting pada masa ini, cukup untuk mengesan masa peralihan melalui sifar. Node sedemikian dalam litar dipanggil pengesan sifar atau pengesan sifar, dan dalam sumber bahasa Inggeris ia dipanggil "sifar litar pengesan lintasan" atau ZCD. Varian litar sedemikian dengan pengesan lintasan sifar pada optocoupler transistor adalah seperti berikut:

Litar dengan pengesan lintasan nol pada optocoupler transistor

Terdapat banyak pemacu optik untuk mengawal triak, yang tipikal ialah MOC304x, MOC305x, MOC306X, dibuat oleh Motorola dan lain-lain. Selain itu, pemandu-pemandu ini menyediakan pengasingan galvanik, yang akan melindungi mikrokontroler anda sekiranya berlaku pecahan kunci semikonduktor, yang mungkin dan kemungkinan besar. Ia juga akan meningkatkan keselamatan bekerja dengan litar kawalan dengan sepenuhnya membahagikan litar ke "kuasa" dan "operasi".


Kesimpulannya

Kami memberitahu maklumat asas tentang thyristors dan triacs, serta pengurusan mereka dalam litar dengan "perubahan".Perlu diingat bahawa kami tidak menangani topik thyristors berkunci, jika anda berminat dalam isu ini - menulis komen dan kami akan mempertimbangkannya dengan lebih terperinci. Juga, nuansa menggunakan dan mengawal thyristors dalam litar induktif kuasa tidak dipertimbangkan. Adalah lebih baik untuk menggunakan transistor untuk mengawal "malar", kerana dalam kes ini anda memutuskan bila kunci akan terbuka, dan apabila ia akan menutup, mematuhi isyarat kawalan ...

Lihat juga di i.electricianexp.com:

  • Kawalan Triac: Kawalan Beban AC Berkuasa
  • Bagaimana dengan mudah mengawal beban AC yang kuat
  • Bagaimana dengan selamat menguruskan beban 220 volt menggunakan Arduino
  • Bagaimana untuk mengenal pasti kerosakan thyristor
  • Triacs: Dari Sederhana hingga Kompleks

  •  
     
    Komen:

    # 1 menulis: Ivan | [quote]

     
     

    Artikel berguna, terima kasih!

     
    Komen:

    # 2 menulis: Ruslan | [quote]

     
     

    Betul ditulis, dengan jelas. Menghormati!