Mga pamamaraan at circuit para sa pagkontrol ng isang thyristor o triac

Ang mga thyristors ay malawakang ginagamit sa mga aparato ng semiconductor at convert. Ang iba't ibang mga mapagkukunan ng kapangyarihan, dalas ng mga nagko-convert, mga regulator, mga aparato sa paggulo para sa magkakasabay na motor at maraming iba pang mga aparato ay itinayo sa thyristors, at kamakailan lamang ay pinalitan sila ng mga transistor na nag-convert. Ang pangunahing gawain para sa thyristor ay upang i-on ang pag-load sa oras na mailapat ang control signal. Sa artikulong ito titingnan namin kung paano kontrolin ang mga thyristors at triac.

Kahulugan

Ang Thyristor (trinistor) ay isang semiconductor semi-control key. Kinokontrol ng semi - nangangahulugan na maaari mo lamang i-on ang thyristor, naka-off lamang kapag ang kasalukuyang sa circuit ay nagambala o kung ang isang reverse boltahe ay inilalapat dito.

Siya, tulad ng isang diode, ay nagsasagawa ng kasalukuyang sa isang direksyon lamang. Iyon ay, para sa pagsasama sa AC circuit upang makontrol ang dalawang kalahating alon, dalawang thyristors ang kinakailangan, para sa bawat isa, bagaman hindi palaging. Ang thyristor ay binubuo ng 4 na lugar ng semiconductor (p-n-p-n).

Ang isa pang katulad na aparato ay tinatawag triac - bidirectional thyristor. Ang pangunahing pagkakaiba nito ay maaari itong magsagawa ng kasalukuyang sa parehong direksyon. Sa katunayan, ito ay kumakatawan sa dalawang thyristors na konektado magkatulad sa bawat isa.

Mga Pangunahing Tampok

Tulad ng anumang iba pang elektronikong sangkap, ang mga thyristors ay may isang bilang ng mga katangian:

• Pagbaba ng boltahe sa maximum na kasalukuyang anode (VT o UОі).

• Ipasa ang saradong boltahe (VD (RM) o Ucc).

• Reverse boltahe (VR (PM) o Urev).

• Ang pasulong na kasalukuyang (IT o Ipr) ay ang pinakamataas na kasalukuyang nasa bukas na estado.

• Ang Pinakamataas na Pinahihintulutang Ipasa Ngayon (ITSM) ay ang pinakamataas na bukas na rurok ng kasalukuyang.

• Baliktarin ang kasalukuyang (IR) - kasalukuyang sa isang tiyak na reverse boltahe.

• Direktang kasalukuyang sa isang saradong estado sa isang tiyak na boltahe sa pasulong (ID o ISc).

• Patuloy na control control boltahe (VGT o UU).

• Kontrol ng Kasalukuyang (IGT).

• Pinakamataas na kasalukuyang control electrode IGM.

• Pinakamataas na pinahihintulutang pagwawaldas ng kuryente sa control electrode (PG o Pу)

Prinsipyo ng pagtatrabaho

Kapag ang boltahe ay inilalapat sa thyristor, hindi ito nagsasagawa ng kasalukuyang. Mayroong dalawang mga paraan upang i-on ito - mag-apply ng boltahe sa pagitan ng anode at katod na sapat upang buksan, kung gayon ang operasyon nito ay hindi magkakaiba sa dinistor.

Ang isa pang paraan ay ang mag-aplay ng isang panandaliang pulso sa control elektrod. Ang kasalukuyang pagbubukas ng thyristor ay nasa saklaw ng 70-160 mA, bagaman sa pagsasagawa ng halagang ito, pati na rin ang boltahe na kailangang ilapat sa thyristor, ay nakasalalay sa tiyak na modelo at halimbawa ng aparato ng semiconductor at kahit na sa mga kondisyon kung saan ito nagpapatakbo, tulad ng, halimbawa, nakapaligid na temperatura Miyerkules.

Bilang karagdagan sa kasalukuyang control, mayroong tulad ng isang parameter tulad ng hawak na kasalukuyang - ito ang minimum na anode kasalukuyang upang mapanatili ang thyristor sa bukas na estado.

Matapos buksan ang thyristor, ang control signal ay maaaring i-off, ang thyristor ay magbubukas hangga't ang direktang kasalukuyang daloy nito at ang boltahe ay inilalapat. Iyon ay, sa isang variable na circuit, ang thyristor ay magbubukas sa loob ng kalahating alon na iyon, ang boltahe na kung saan biases ang thyristor sa pasulong na direksyon. Kapag ang boltahe ay nagmadali sa zero, ang kasalukuyang bababa. Kapag ang kasalukuyang nasa circuit ay bumaba sa ibaba ng hawak na kasalukuyang thyristor, isasara ito (patayin).

Ang polaridad ng control boltahe ay dapat na magkakasabay sa polarity ng boltahe sa pagitan ng anode at katod, tulad ng nakikita mo sa mga oscillograms sa itaas.

Ang kontrol ng triac ay magkatulad, bagaman mayroon itong ilang mga tampok. Upang makontrol ang isang triac sa isang AC circuit, kinakailangan ang dalawang pulses ng control boltahe - para sa bawat kalahating alon ng isang sine wave, ayon sa pagkakabanggit.

Matapos mag-apply ng isang control pulse sa unang kalahating alon (kondisyon sa kondisyon) ng isang sinusoidal boltahe, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng triac ay dumadaloy hanggang sa pagsisimula ng pangalawang kalahating alon, pagkatapos nito ay magsasara, tulad ng isang maginoo na thyristor. Pagkatapos nito, kailangan mong mag-aplay ng isa pang kontrol ng control upang buksan ang triac sa negatibong kalahating alon. Malinaw na inilalarawan ito sa mga sumusunod na alon.

Ang polarity ng control boltahe ay dapat na tumutugma sa polarity ng inilapat na boltahe sa pagitan ng anode at katod. Dahil dito, ang mga problema ay lumitaw kapag kinokontrol ang mga triac gamit ang mga digital logic circuit o mula sa mga output ng isang microcontroller. Ngunit ito ay madaling malulutas sa pamamagitan ng pag-install ng isang driver ng triac, na pag-uusapan natin sa ibang pagkakataon.

Karaniwang thyristor o triac control circuit

Ang pinaka-karaniwang circuit ay isang triac o thyristor regulator.

Dito, bubukas ang thyristor pagkatapos ng isang sapat na halaga sa capacitor upang buksan ito. Ang pambungad na sandali ay nababagay gamit ang isang potentiometer o isang variable na risistor. Ang mas mataas na pagtutol nito, mas mabagal ang singil ng kapasitor. Ang Resistor R2 ay naglilimita sa kasalukuyang sa pamamagitan ng control elektrod.

Ang pamamaraan na ito ay kinokontrol ang parehong kalahating yugto, iyon ay, nakakakuha ka ng ganap na kontrol ng kapangyarihan mula sa halos 0% hanggang sa halos 100%. Nakamit ito sa pamamagitan ng pagtatakda ng regulator sa tulay ng diodeKaya, ang isa sa mga kalahating alon ay kinokontrol.

Ang isang pinasimple na circuit ay ipinapakita sa ibaba, kalahati lamang ng panahon ang naayos dito, ang pangalawang kalahating alon ay pumasa nang walang pagbabago sa pamamagitan ng diode VD1. Ang prinsipyo ng operasyon ay magkatulad.

Ang Triac controller na walang tulay ng diode ay nagbibigay-daan sa iyo upang makontrol ang dalawang kalahating alon.

Ayon sa prinsipyo ng operasyon, halos kapareho ito sa mga nauna, ngunit ang parehong kalahating alon ay naayos na sa tulong ng triac. Ang mga pagkakaiba ay narito ang control pulse ay ibinibigay gamit ang isang bi-directional na DB3 dinistor, pagkatapos na ang kapasitor ay sisingilin sa nais na boltahe, karaniwang 28-36 Volts. Ang bilis ng pagsingil ay kinokontrol din ng isang variable na risistor o potensyomiter. Ang pamamaraan na ito ay ipinatutupad sa karamihan dimmers ng sambahayan.

Kawili-wili:

Ang ganitong mga circuit circuit control ay tinatawag na SIFU - isang sistema ng kontrol sa pulso.

Ipinapakita ng figure sa itaas ang pagpipilian ng pagkontrol ng isang triac gamit ang isang microcontroller, gamit ang isang halimbawa tanyag na platform Arduino. Ang driver ng triac ay binubuo ng isang optosimistor at isang LED. Dahil ang isang optosymistor ay naka-install sa circuit ng output ng driver, ang isang boltahe ng kinakailangang polaridad ay palaging inilalapat sa control electrode, ngunit may ilang mga nuances dito.

Ang katotohanan ay upang ayusin ang boltahe gamit ang isang triac o thyristor, ang isang control signal ay dapat ibigay sa isang tiyak na punto sa oras, upang ang paggupit ng phase ay nangyayari sa nais na halaga. Kung sapalaran mong kinunan ang mga pulses ng control control, tiyak na gagana ang circuit, ngunit hindi gagana ang mga pagsasaayos, kaya kailangan mong matukoy kung kailan ang kalahating alon ay dumaan sa zero.

Dahil sa atin ang polaridad ng kalahating alon ay hindi mahalaga sa ngayon, sapat na lamang na subaybayan ang sandali ng paglipat sa pamamagitan ng zero. Ang nasabing node sa circuit ay tinatawag na isang zero detector o isang zero detector, at sa mga pinagmulang Ingles na tinatawag itong "zero crossing detector circuit" o ZCD. Ang isang pagkakaiba-iba ng tulad ng isang circuit na may isang zero crossing detector sa isang transistor optocoupler ay ang mga sumusunod:

Maraming mga optical driver para sa pagkontrol ng mga triac, karaniwang mga linya ng MOC304x, MOC305x, MOC306X, na gawa ng Motorola at iba pa. Bukod dito, ang mga drayber na ito ay nagbibigay ng paghihiwalay ng galvanic, na protektahan ang iyong microcontroller kung sakaling masira ang semiconductor key, na posible at malamang. Dagdagan din nito ang kaligtasan ng pagtatrabaho sa mga control circuit sa pamamagitan ng ganap na paghati sa circuit sa "lakas" at "pagpapatakbo".

Konklusyon

Sinabi namin ang pangunahing impormasyon tungkol sa thyristors at triac, pati na rin ang kanilang pamamahala sa mga circuit na may "pagbabago".Kapansin-pansin na hindi namin napag-usapan ang paksa ng mga naka-lock na thyristors, kung interesado ka sa isyung ito - sumulat ng mga komento at masasaalang-alang namin ang mga ito nang mas detalyado. Gayundin, ang mga nuances ng paggamit at pagkontrol sa mga thyristors sa lakas ng loob na mga circuit circuit ay hindi isinasaalang-alang. Upang makontrol ang "pare-pareho" mas mahusay na gumamit ng mga transistor, dahil sa kasong ito magpasya ka kung magbubukas ang susi, at kapag ito ay isasara, sinusunod ang control signal ...

Comments

[#1 Ivan]

Kapaki-pakinabang na artikulo, salamat!

[#2 Ruslan]

Tamang nakasulat, may katalinuhan. Paggalang!