Dimmeruri de casă. Prima parte Tipuri de tiristori

Articolul descrie utilizarea tiristoarelor, oferă experimente simple și ilustrative pentru a studia principiile funcționării lor. Sunt furnizate instrucțiuni practice pentru verificarea și selectarea tiristoarelor.

Dimmeruri de casă

În articole "Dimmers: dispozitiv, varietăți și metode de conectare" și "Dispozitiv și dimmer circuit" S-a povestit despre utilizarea dimerilor industriali. Dar, în ciuda varietății și a disponibilității de astfel de dispozitive de vânzare, uneori totuși, trebuie să vă amintiți de vechiul uitat și să asamblați dimmerul conform unei scheme de amatori destul de simple.

Puterea dispozitivului care este la vânzare poate fi insuficientă sau există pur și simplu piese astfel încât să nu se piardă prost, deci să existe cel puțin ceva. În plus, dimmer nu trebuie să reglementeze deloc lumina, o puteți adapta, de exemplu, la o fieră de lipit. În general, există o mulțime de aplicații, un dispozitiv gata poate fi întotdeauna la îndemână.

Aproape toate aceste dispozitive sunt fabricate cu tiristoare, care ar trebui discutate separat, bine, cel puțin pe scurt, astfel încât principiul funcționării regulatoare de tiristor era clar și înțelegător.

Tipuri de tiristori

nume tiristoare implică mai multe soiuri, sau cum se spune, o familie de dispozitive semiconductoare. Astfel de dispozitive sunt o structură formată din patru straturi p și n, formând trei tranziții pn consecutive (literele pn sunt latine: din pozitive și negative).

Fig. 1. Tiristorii

Dacă se trag concluzii din regiunile extreme p n, dispozitivul rezultat se numește tiristor cu diodă, într-un alt mod dynistor. Arată similar cu o diodă din seria D226 sau D7ZH, doar diodele au o singură joncțiune p-n. Designul și aspectul dinistorului KN102 este prezentat în figura 2.

Schema includerii sale este prezentată și acolo. Dacă încheiem dintr-o altă joncțiune pn, obținem un tiristor triod, numit trinistor. Doi trinistori pot fi localizați într-un caz simultan, conectați în sens invers - în paralel. Acest design se numește triac și este proiectat să funcționeze în circuite de curent alternativ, deoarece poate trece atât perioade de tensiune pozitive, cât și negative.

Figura 2. Dispozitivul intern și circuitul de comutare al tiristorului diodei KN102

Terminalul catod, regiunea n, este conectat la carcasă, iar terminalul anodului prin izolatorul de sticlă este conectat la regiunea p, așa cum se arată în figura 1. Acesta arată, de asemenea, includerea unui dinistor în circuitul de alimentare. Sursa de alimentare trebuie conectată în serie cu dinistorul.la fel ca și cum ar fi diodă obișnuită. Figura 3 prezintă tensiunea - ampere caracteristică dinistorului.

Figura 3. Volt - amperiu caracteristic unui dinistor

Din această caracteristică se vede că tensiunea la dinistor poate fi aplicată atât în ​​direcția opusă (în figura din sfertul inferior stâng), cât și în cea înaintată, așa cum se arată în sfertul din dreapta sus al figurii. În sens invers, caracteristica este similară cu cea a unei diode convenționale: un curent invers nesemnificativ curge prin dispozitiv, practic putem presupune că nu există curent.

Un interes mai mare este ramura directă a caracteristicii. Dacă tensiunea este aplicată pe dinistor în direcția înainte și crește treptat, curentul prin dinistor va fi mic și va varia ușor. Dar numai până când atinge o anumită valoare, numită tensiune de comutare a dinistorului. În figură, acest lucru este indicat ca Uincl.

La această tensiune se produce o creștere a curentului asemănătoare unei avalanșe în structura internă în patru straturi, dinistorul se deschide, trece într-o stare de conducere, așa cum este evidențiat de o secțiune cu rezistență negativă asupra caracteristicii. Tensiunea secțiunii catodului - anod scade brusc, iar curentul prin dinistor este limitat numai de sarcina externă, în acest caz, de rezistența rezistorului R1. Principalul lucru este că curentul trebuie să fie limitat la un nivel nu mai mare decât maximul admis, care este specificat în datele de referință.

Curentul sau tensiunea maximă admisă este valoarea la care este garantată funcționarea normală a dispozitivului pentru o lungă perioadă de timp. Mai mult decât atât, ar trebui să fiți atenți la faptul că numai unul dintre parametri atinge valoarea maximă admisă: dacă dispozitivul funcționează în modul curent maxim admis, atunci tensiunea de funcționare trebuie să fie mai mică decât cea maximă admisă. În caz contrar, funcționarea normală a dispozitivului cu semiconductor nu este garantată. Desigur, nu trebuie să vă străduiți în mod special să atingeți parametrii maximi admisibili, dar dacă s-a întâmplat asta ...

Acest curent direct va curge prin dinistor până când dinistorul este oprit într-un fel. Pentru a face acest lucru, opriți trecerea curentului direct. Acest lucru se poate face în trei moduri: deschideți circuitul de alimentare, scurtcircuita dinistorul folosind un jumper (tot curentul va trece prin jumper, iar curentul prin dinistor va fi zero) sau inversarea polarității tensiunii de alimentare. Acest lucru se întâmplă dacă alimentați dinistorul și încărcarea cu curent alternativ. Tiristorul care declanșează - trinistorul are aceleași metode de oprire.

Marcarea dinistor

Este format din mai multe litere și numere, cele mai frecvente și disponibile sunt dispozitivele interne ale seriei KN102 (A, B ... I). prima literă K, indică faptul că este un dispozitiv semiconductor de siliciu, N că este un dinistor, numerele 102 sunt numărul de dezvoltare, dar ultima literă determină tensiunea de comutare.

Întregul ghid nu se va potrivi aici, totuși, trebuie menționat că KN102A are o tensiune de pornire de 20V, KN102B 28V, iar KN102I are până la 150V. Când dispozitivele sunt pornite secvențial, se adaugă tensiunea de comutare, de exemplu, două KN102A vor oferi o tensiune totală de 40V. Dinistoarele fabricate pentru industria de apărare, în locul primei litere K, au numărul 2. Aceeași regulă este folosită în etichetarea tranzistoarelor.

În prezent destul de răspândită dinistori simetrici. Pentru a ne imagina, este suficient să conectăm doi dinistori obișnuiți în direcția opusă - în paralel. Astfel de dinistoare se aprind atunci când este aplicată tensiunea oricărei polarități sau tensiuni alternative. Folosit în circuitul șoferului de declanșare în transformatoare electronice și lămpi de economisire a energiei, precum și un element de prag în regulatoarele cu tiristor, care vor fi descrise mai târziu. Unul dintre acești dinoți este marcat DB3.

Această logică a funcționării dinistorului vă permite să colectați suficient pe baza sa generatoare de impulsuri simple. În figura 4 este prezentată o diagramă a uneia dintre opțiuni.

Figura 4. Generator de dinistor

Principiul de funcționare al unui astfel de generator este destul de simplu: tensiunea de rețea rectificată de dioda VD1 prin rezistența R1 încarcă condensatorul C1, iar de îndată ce tensiunea de peste acesta atinge tensiunea de comutare a dinistorului VS1, acesta din urmă se deschide și condensatorul se descarcă prin becul EL1, ceea ce dă un scurt flash, după care procesul se repetă la început. În circuitele reale, în loc de bec, poate fi instalat un transformator, de la înfășurarea de ieșire din care pot fi îndepărtate impulsuri, folosite în orice scop, de exemplu, ca impulsuri de deschidere.

Citiți mai departe în articolul următor.

continuare: Dimmeruri de casă. Partea a doua Dispozitiv tiristor

Boris Aladyshkin