Mga prinsipyo ng thyristor at triac control

Magsimula tayo sa pinakasimpleng mga scheme. Sa pinakasimpleng kaso, upang makontrol ang isang thyristor, sapat na upang maibigay ang isang pare-parehong kasalukuyang ng isang tiyak na halaga sa control electrode nito. Ang mekanismo para sa pagbibigay ng kasalukuyang ito ay maaaring ipakita sa eskematiko sa pamamagitan ng paglarawan ng switch na nagsasara at nagbibigay ng kapangyarihan, tulad ng yugto ng output ng isang chip o transistor.

Ito ay isang tila simpleng paraan, ngunit ang kapangyarihan ng control signal dito ay kinakailangang maging makabuluhan. Kaya, sa ilalim ng normal na mga kondisyon para sa triac KU208, ang kasalukuyang ito ay dapat na hindi bababa sa 160 mA, at para sa trinistor KU201 dapat itong hindi bababa sa 70 mA. Kaya, sa isang boltahe ng 12 volts at may isang average na kasalukuyang ng, sabihin nating, 115 mA, ang control power ay magiging 1.4 W na ngayon.

Ang mga polarity na kinakailangan ng control signal ay ang mga sumusunod: ang SCR ay nangangailangan ng isang control voltage na positibo kaugnay ng cathode, at ang triac (balanseng thyristor) ay nangangailangan ng parehong polarity gaya ng anode current, o negatibo para sa bawat kalahating cycle. .

Ang control electrode ng triac ay hindi shunted, ang trinistor ay manipulahin ng isang 51 ohm risistor.Ang mga modernong thyristor ay nangangailangan ng mas kaunti at mas kaunting kontrol sa kasalukuyang, at napakadalas na makakahanap ka ng mga circuit kung saan ang control current ng mga SCR ay nabawasan sa halos 24 mA, at para sa mga triac sa 50 mA.

Maaaring mangyari na ang isang matalim na pagbaba sa kasalukuyang sa control circuit ay makakaapekto sa pagiging maaasahan ng aparato, kaya kung minsan ang mga developer ay kailangang pumili ng mga thyristor nang hiwalay para sa bawat circuit. Kung hindi, upang buksan ang low-current thyristor, ang anode voltage nito ay kailangang mataas sa sandaling iyon, na humahantong sa nakakapinsalang inrush current at interference.

Ang kakulangan ng kontrol ayon sa pinakasimpleng pamamaraan na inilarawan sa itaas ay halata: mayroong isang permanenteng galvanic na koneksyon ng control circuit na may electrical circuit. Ang mga triac sa ilang mga circuit ay nagpapahintulot sa isa sa mga terminal ng control circuit na konektado sa neutral na kawad. Pinapayagan lamang ng mga SCR ang naturang solusyon sa pamamagitan lamang ng pagdaragdag ng isang diode bridge sa load circuit.

Bilang resulta, ang kapangyarihan na ibinibigay sa load ay nahahati dahil ang boltahe ay ibinibigay sa load sa isa lamang sa mga panahon ng mains sine wave. Sa pagsasagawa, mayroon kaming katotohanan na ang mga circuit na may kontrol ng thyristor ng direktang kasalukuyang walang galvanic na paghihiwalay ng mga node ay halos hindi ginagamit, maliban kung ang kontrol, para sa ilang magandang dahilan, ay dapat na isagawa sa ganitong paraan.

Ang isang karaniwang solusyon sa pagkontrol ng thyristor ay kung saan ang boltahe ay inilapat sa electrode ng gate nang direkta mula sa anode sa pamamagitan ng isang risistor sa pamamagitan ng pagsasara ng switch sa loob ng ilang microseconds. Ang susi dito ay maaaring isang mataas na boltahe na bipolar transistor, isang maliit na relay, o isang photoresistor.

Ang diskarte na ito ay katanggap-tanggap sa medyo mataas na boltahe ng anode, ito ay maginhawa at simple kahit na ang pagkarga ay naglalaman ng isang reaktibong bahagi. Ngunit mayroon ding isang disbentaha: hindi maliwanag na mga kinakailangan para sa kasalukuyang naglilimita sa risistor, na dapat maliit sa nominal na halaga, upang ang thyristor ay lumiliko nang mas malapit sa simula ng kalahating cycle ng sine wave kapag ito ay unang naka-on, hindi sa zero mains boltahe (sa kawalan ng pag-synchronize), 310 volts ay maaari ding dumating dito, ngunit ang kasalukuyang sa pamamagitan ng switch at sa pamamagitan ng control electrode ng thyristor ay hindi dapat lumampas sa maximum na pinapayagang mga halaga para sa kanila.

Ang thyristor mismo ay magbubukas sa boltahe Uop = Iop * Rlim. Bilang resulta, ang ingay ay magaganap at ang boltahe ng pagkarga ay bahagyang bababa. risistor sa oras ng paglipat sa.

Ngunit sa kaso ng mga aparato sa pag-init, ang katotohanan na sa isang malamig na estado ang kanilang paglaban ay sampung beses na mas mababa kaysa sa isang gumaganang pinainit ay isinasaalang-alang. Sa pamamagitan ng paraan, dahil sa ang katunayan na sa triacs ang turn-on na kasalukuyang para sa positibo at negatibong kalahating alon ay maaaring bahagyang naiiba, ang isang maliit na pare-parehong bahagi ay maaaring lumitaw sa pagkarga.

Ang oras ng pag-on ng SCR ay karaniwang hindi hihigit sa 10 μs, samakatuwid, para sa matipid na kontrol ng kapangyarihan ng pagkarga, ang isang pulse train na may duty cycle na 5, 10, o 20 ay maaaring ilapat para sa mga frequency na 20, 10, at 5 kHz, ayon sa pagkakabanggit. Ang kapangyarihan ay bababa mula 5 hanggang 20 beses.

Ang kawalan ay ang mga sumusunod: ang thyristor ay maaaring i-on, at hindi sa simula ng kalahating ikot.Puno ito ng alon at ingay. Gayunpaman, kahit na ang turn-on ay nangyari bago ang simula ng pagtaas ng boltahe mula sa zero, sa sandaling ito ang kasalukuyang ng control electrode ay maaaring hindi pa maabot ang hawak na halaga, pagkatapos ay ang thyristor ay patayin kaagad pagkatapos ng pagtatapos ng pulso.

Bilang isang resulta, ang thyristor ay unang i-on at off para sa maikling pagitan hanggang sa wakas ang kasalukuyang ay kumuha ng isang sinusoidal na hugis. Para sa mga naglo-load na may inductive component, maaaring hindi maabot ng kasalukuyang ang hawak na halaga, na nagpapataw ng mas mababang limitasyon sa tagal ng mga pulso ng kontrol, at ang pagkonsumo ng kuryente ay hindi bababa.

Ang paghihiwalay ng control circuit mula sa network ay ibinibigay ng tinatawag na impulse start, na madaling isagawa sa pamamagitan ng pag-install ng isang maliit na isolation transformer sa isang ferrite ring na may diameter na mas mababa sa 2 cm. Mahalaga na ang boltahe ng paghihiwalay ng naturang transpormer ay dapat na mataas, at hindi tulad ng anumang pang-industriya na transpormer ng pulso...

Upang makabuluhang bawasan ang lakas na kinakailangan para sa kontrol, kakailanganing gumamit ng mas tumpak na kontrol. Dapat na patayin ang kasalukuyang gate tulad ng pag-on ng thyristor. Kapag ang switch ay sarado, ang thyristor ay bubukas, at kapag ang thyristor ay nagsimulang magsagawa ng kasalukuyang, ang microcircuit ay hihinto sa pagbibigay ng kasalukuyang sa pamamagitan ng control electrode.

Ang pamamaraang ito ay talagang nakakatipid ng enerhiya na kailangan upang himukin ang thyristor. Kung ang switch ay kasalukuyang sarado, ang anode boltahe ay hindi pa rin sapat, ang thyristor ay hindi mabubuksan ng microcircuit (ang boltahe ay dapat na bahagyang higit sa kalahati ng supply boltahe ng microcircuit). Ang switch-on na boltahe ay adjustable pagpili ng mga decoupling resistors.

Upang makontrol ang triac sa ganitong paraan, kinakailangan upang subaybayan ang polarity, kaya ang isang bloke ng isang pares ng transistors at tatlong resistors ay idinagdag sa circuit, na nag-aayos ng sandali kapag ang boltahe ay tumatawid sa zero. Ang mas kumplikadong mga scheme ay lampas sa saklaw ng artikulong ito.