Mga pangunahing kaalaman at Katangian ng Thyristor o Silicon Controlled Rectifier Tutorial

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Pangkalahatan, gumagamit kami ng marami elektrikal at elektronikong sangkap habang nagdidisenyo ng mga proyekto ng electronics at pangkalahatang mga circuit. Ang mga pangunahing sangkap na ito ay may kasamang resistors, transistors, capacitors, diode, inductors, LEDs, thyristors o silikon na kinokontrol na mga rectifier, IC, at iba pa. Isaalang-alang natin ang mga nagwawasto na nauri sa dalawang uri tulad ng hindi nakontrol na mga tagapagpatuwid (diode) at kinokontrol na mga rectifier (thyristors). Sa totoo lang, maraming mga mag-aaral sa engineering at mga elektronikong hobbyist ang nagnanais na malaman ang mga pangunahing kaalaman tungkol sa mga sangkap na elektrikal at electronics. Ngunit, dito sa artikulong ito talakayin natin nang detalyado ang tungkol sa mga pangunahing kaalaman at katangian ng thyristor o silikon na kinokontrol ng tagabawas at pagtuturo.

Kinokontrol ng Silicon Rectifier

Ang thyristor o silikon na kinokontrol ng silikon ay isang multilayer semiconductor aparato at katulad sa transistor. Kinokontrol ng silikon na tagapagwawas binubuo ng tatlong mga terminal (anode, codeode, at gate) hindi katulad ng dalawang terminal diode (anode at cathode) na rectifier. Ang mga diode ay tinatawag na hindi nakontrol na mga tagapagpatuwid habang nagsasagawa sila (habang pasulong na kundisyon na walang kontrol) tuwing ang boltahe ng anode ng diode ay mas malaki kaysa sa boltahe ng katod.




Diode at Thyristor

Diode at Thyristor

Ngunit, ang mga siper na kinokontrol ng silikon ay hindi nagsasagawa kahit na ang boltahe ng anode ay mas malaki kaysa sa boltahe ng katod maliban hanggang sa ma-trigger ang (pangatlong terminal) na terminal ng gate. Sa gayon, sa pamamagitan ng pagbibigay ng nag-uudyok na pulso sa terminal ng gate, makokontrol natin ang pagpapatakbo (ON o OFF) ng thyristor. Samakatuwid, ang thyristor ay tinatawag ding bilang kinokontrol na tagapagtama o silikon na kinokontrol na tagapagtama.



Mga Pangunahing Kaalaman sa Kinokontrol ng Silicon

Hindi tulad ng dalawang layer (P-N) sa diode at tatlong layer (P-N-P o N-P-N) sa transistors, ang silikon na kinokontrol na tagapagtama ay binubuo ng apat na layer (P-N-P-N) na may tatlong P-N junction na konektado sa serye. Ang silikon na kinokontrol ng tagapagtama o thyristor ay kinakatawan ng simbolo tulad ng ipinakita sa pigura.

Kinokontrol ng Silicon Rectifier

Kinokontrol ng Silicon Rectifier

Ang silikon na kontrolado ng silikon ay isa ring unidirectional na aparato dahil nagsasagawa lamang ito sa isang direksyon. Sa pamamagitan ng pag-trigger ng naaangkop, ang thyristor ay maaaring magamit bilang isang bukas na circuit switch at din bilang isang rectifying diode. Gayunpaman, ang thyristor ay hindi maaaring gamitin bilang isang amplifier at maaari lamang itong magamit para sa paglipat ng operasyon na kinokontrol ng nagpapalitaw na pulso ng gate terminal.

Maaaring magawa ang Thyristor gamit ang iba't ibang mga materyales tulad ng silicon, silicon carbide, gallium arsenide, gallium nitride, at iba pa. Ngunit, ang mahusay na kondaktibiti sa thermal, mataas na kasalukuyang kakayahan, mataas na boltahe na kakayahan, matipid na pagproseso ng silikon ay ginawang mas gusto kumpara sa iba pang mga materyales para sa paggawa ng mga thyristor, samakatuwid, tinawag din silang mga siper na kinokontrol ng silicon.


Gumagana ang Silcon Controlled Rectifier

Ang thyristor na nagtatrabaho ay maaaring maunawaan sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa tatlong mga mode ng estado ng pagpapatakbo ng silikon na kinokontrol na tagapagwawas. Ang tatlong mga mode ng pagpapatakbo ng thyristor ay ang mga sumusunod:

  • Baligtarin ang mode na pag-block
  • Ipasa ang forward mode
  • Ipasa ang pagsasagawa ng mode

Reverse Blocking Mode

Kung baligtarin namin ang mga koneksyon ng anode at cathode ng mga thyristor, kung gayon ang mas mababa at itaas na mga diode ay nababaligtad. Sa gayon, walang daanan sa pagpapadaloy, kaya walang agos na daloy. Samakatuwid, ay tinatawag bilang reverse block mode.

Ipasa ang Forward Blocking Mode

Sa pangkalahatan, nang walang anumang nag-uudyok na pulso sa terminal ng gate, ang silikon na kinokontrol ng rectifier ay mananatiling naka-patay, na nagpapahiwatig na walang kasalukuyang daloy sa pasulong na direksyon (mula sa anode hanggang sa katod). Ito ay sapagkat, kumonekta kami ng dalawang mga diode (parehong nasa itaas at mas mababang mga diode ay bias na pasulong) magkasama upang bumuo ng isang thyristor. Ngunit, ang pagkakaugnay sa pagitan ng dalawang diode na ito ay nakabaligtad, na inaalis ang daloy ng kasalukuyang mula sa itaas hanggang sa ibaba. Samakatuwid, ang estado na ito ay tinatawag na mode ng pag-block sa unahan. Sa mode na ito, kahit na ang thyristor ay nagkakaroon ng kundisyon tulad ng isang maginoo pasulong na bias na diode, hindi ito tatakbo dahil ang terminal ng gate ay hindi na-trigger.

Pagpasa ng Pagpasa sa Pagpasa

Sa mode ng pagsasagawa ng pasulong na ito, ang Ang boltahe ng anode ay dapat na mas malaki kaysa sa boltahe ng katod at ang pangatlong gate ng terminal ay dapat na ma-trigger nang naaangkop para sa pagpapadaloy ng thyristor. Ito ay sapagkat, tuwing ang terminal ng gate ay na-trigger, pagkatapos ay ang mas mababang transistor ay magsasagawa kung saan lumilipat sa itaas na transistor at pagkatapos ay ang itaas na transistor ay lumilipat sa mas mababang transistor at sa gayon ang mga transistors ay nagpapagana sa bawat isa. Ang prosesong ito ng panloob na positibong feedback ng parehong mga transistors ay umuulit hanggang sa pareho ang ganap na naaktibo at pagkatapos ay ang kasalukuyang kalooban mula sa anode hanggang sa code. Kaya, ang mode na ito ng pagpapatakbo ng silikon na kinokontrol na tagapagtama ay tinatawag bilang mode ng pagpapadaloy ng pasulong.

Mga Katangian ng Kinokontrol na Silicon Controlled

Mga Katangian ng Kinokontrol na Silicon Controlled

Mga Katangian ng Kinokontrol na Silicon Controlled

Ipinapakita ng pigura ang mga katangian ng pag-aayos ng silikon na kinokontrol at kinakatawan din ang operasyon ng thyristor sa tatlong magkakaibang mga mode tulad ng mode ng pag-block sa pag-block, mode ng pag-block ng pasulong, at mode ng pagsasagawa ng pasulong. Ang Mga katangiang V-I Kinakatawan din ng thyristor ang pabalik na boltahe ng pag-block, pag-block ng pasulong na pag-block, pabalik na boltahe ng breakdown, paghawak ng kasalukuyang, boltahe ng break-over, at iba pa tulad ng ipinakita sa pigura.

Mga Application ng Controlled Rectifier ng Silicon

Ang aplikasyon ng silikon na kinokontrol na tagapagtama ay ginagamit sa mga circuit na nakikipag-usap sa malalaking alon at voltages tulad ng elektrikal na sistema ng kuryente mga circuit na may higit sa 1kV o mas malaki sa 100A ng kasalukuyang.

Espesyal na ginagamit ang mga thyristor upang mabawasan ang panloob na pagkawala ng kuryente sa circuit. Ang mga sectififier na kontrolado ng silicon ay maaaring magamit upang makontrol ang kapangyarihan sa circuit nang walang anumang pagkalugi gamit ang on-off switching control ng mga thyristor.

Ginagamit din ang mga sectifier na kontrolado ng silicon para sa layunin ng pagwawasto, ibig sabihin, mula alternating kasalukuyang upang direktang kasalukuyang . Karaniwan, ginagamit ang mga thyristor sa AC sa mga AC converter (cycloconverters) na kung saan ay ang pinaka-karaniwang application ng silikon kinokontrol na tagapagtama.

Praktikal na Paglalapat ng Silicon Controlled Rectifier

SCR Batay sa Cycloconverter ng Edgefxkits.com

SCR Batay sa Cycloconverter ng Edgefxkits.com

Ang Cycloconverter batay sa SCR ay ang praktikal na aplikasyon ng silikon na kinokontrol na tagatama kung saan ang bilis ng solong-phase induction motor ay kinokontrol sa tatlong mga hakbang. Ang mga motor na induction ay pare-pareho ang mga speed machine at madalas na ginagamit sa maraming mga application tulad ng mga washing machine, water pump, at iba pa. Ang mga application na ito ay nangangailangan ng iba't ibang mga bilis ng motor na maaaring makamit gamit ang diskarteng batay sa SCR.

SCR Batay sa Cycloconverter Block Diagram ng Edgefxkits.com

SCR Batay sa Cycloconverter Block Diagram ng Edgefxkits.com

Ang thyristor based cycloconverter ay ginagamit para sa pagkontrol ng bilis ng induction motor sa mga hakbang. Sa proyektong ito, ang pares ng mga switch ay interfaced sa 8051 microcontroller at ginagamit ang mga ito para sa pagpili ng nais na bilis (F, F / 2, at F / 3) ng motor. Batay sa katayuan ng mga switch, ihinahatid ng microcontroller ang mga nagpapalitaw na pulso sa mga selyadong kinokontrol ng silikon ng dalawahang tulay. Kaya, ang bilis ng induction motor ay kinokontrol sa tatlong mga hakbang batay sa kinakailangan.

Gusto mo bang magdisenyo mga proyekto sa electronics batay sa mga rectifier na kinokontrol ng silicon? Pagkatapos, i-post ang iyong mga ideya sa seksyon ng mga komento sa ibaba para sa aming panteknikal na tulong sa pagdidisenyo ng iyong mga proyekto sa engineering.