Generellt använder vi många elektriska och elektroniska komponenter samtidigt utforma elektronikprojekt och allmänna kretsar. Dessa grundläggande komponenter inkluderar motstånd, transistorer, kondensatorer, dioder, induktorer, lysdioder, tyristorer eller kiselstyrda likriktare, IC, och så vidare. Låt oss överväga likriktarna som klassificeras i två typer som okontrollerade likriktare (dioder) och kontrollerade likriktare (tyristorer). Faktum är att många ingenjörsstudenter och elektroniska hobbyister vill veta grunderna om elektriska och elektroniska komponenter. Men här i den här artikeln låt oss diskutera i detalj om tyristor eller kiselstyrd likriktare handledning grunder och egenskaper.
Silikonstyrd likriktare
Tyristor eller kiselstyrd likriktare är en flerskikts halvledaranordning och liknar transistorn. Kiselstyrd likriktare består av tre terminaler (anod, katod och grind) till skillnad från den två terminala dioden (anod och katod) likriktare. Dioderna betecknas som okontrollerade likriktare när de leder (under framåtriktat tillstånd utan någon kontroll) när anodspänningen i dioden är större än katodspänningen.
Diod och tyristor
Men de kiselstyrda likriktarna leder inte även om anodspänningen är större än katodspänningen såvida inte (den tredje terminalen) grindterminalen utlöses. Således, genom att tillhandahålla utlösande puls till grindterminalen, kan vi styra driften (PÅ eller AV) av tyristorn. Därför kallas tyristorn också som kontrollerad likriktare eller kiselstyrd likriktare.
Grundläggande om kiselstyrd likriktare
Till skillnad från två lager (P-N) i dioden och tre lager (P-N-P eller N-P-N) i transistorer, består den kiselstyrda likriktaren av fyra lager (P-N-P-N) med tre P-N-korsningar som är kopplade i serie. Den kiselstyrda likriktaren eller tyristorn representeras av symbolen som visas i figuren.
Silikonstyrd likriktare
Kiselstyrd likriktare är också en enkelriktad anordning eftersom den endast leder i en riktning. Genom att utlösas på rätt sätt kan tyristorn användas som en öppen kretsomkopplare och även som en likriktande diod. Tyristorn kan dock inte användas som förstärkare och den kan endast användas för omkopplingsdrift styrd med utlösande puls från grindterminalen.
Tyristor kan tillverkas med en mängd olika material såsom kisel, kiselkarbid, galliumarsenid, galliumnitrid och så vidare. Men den goda värmeledningsförmågan, den höga strömförmågan, den höga spänningsförmågan, den ekonomiska bearbetningen av kisel har gjort det att föredra jämfört med andra material för tillverkning av tyristorer, därför kallas de också som kiselstyrda likriktare.
Kiselstyrd likriktare fungerar
Tyristorn som fungerar kan förstås genom att beakta de tre tillståndssätten för kiselstyrd likriktare. De tre driftsätten för tyristor är som följer:
- Omvänd blockeringsläge
- Framåt blockeringsläge
- Framåt ledande läge
Omvänd blockeringsläge
Om vi vänder om anod- och katodanslutningarna hos tyristorerna är de nedre och övre dioderna förspända. Således finns det ingen ledningsväg, så ingen ström kommer att strömma. Därför kallas det som omvänd blockeringsläge.
Framåt blockeringsläge
I allmänhet förblir kiselstyrd likriktare utan någon utlösande puls till grindterminalen avstängd, vilket indikerar inget strömflöde framåt (från anod till katod). Detta beror på att vi kopplade två dioder (både övre och nedre dioder är förspända framåt) tillsammans för att bilda en tyristor. Men korsningen mellan dessa två dioder är omvänd förspänd, vilket eliminerar strömflöde från topp till tå. Följaktligen kallas detta tillstånd som spärrläge framåt. I detta läge, även om tyristorn har tillstånd som en konventionell framåtförspänd diod, kommer den inte att leda eftersom grindterminalen inte utlöses.
Framåt ledande läge
I detta framåtledande läge är anodspänningen måste vara större än katodspänningen och den tredje terminalgrinden måste utlösas på lämpligt sätt för ledning av tyristorn. Detta beror på att, när grindterminalen utlöses, då kommer den nedre transistorn att leda vilken som slår på den övre transistorn och sedan slår den övre transistorn på den nedre transistorn och därmed aktiverar transistorerna varandra. Denna process med intern positiv återkoppling av båda transistorerna upprepas tills båda blir helt aktiverade och då kommer strömmen från anod till katod. Så, detta driftsätt för kiselstyrd likriktare kallas som framledningsledning.
Kiselstyrda likriktareegenskaper
Kiselstyrda likriktareegenskaper
Figuren visar de kiselstyrda likriktaregenskaperna och representerar också tyristordriften i tre olika lägen såsom omvänd blockeringsläge, framåt blockeringsläge och framåt ledande läge. De V-I egenskaper av tyristorn representerar också omvänd blockeringsspänning, framåt blockerande spänning, omvänd nedbrytningsspänning, hållström, brytningsspänning, och så vidare som visas i figuren.
Applikationer för kiselstyrd likriktare
Tillämpning av kiselstyrd likriktare används i kretsarna som hanterar stora strömmar och spänningar som elkraftsystem kretsar med mer än 1kV eller mer än 100A ström.
Tyristorer används speciellt för att minska den interna strömförlusten i kretsen. De kiselstyrda likriktarna kan användas för att styra strömmen i kretsen utan förluster med hjälp av on-off-omkopplingskontroll av tyristorerna.
Kiselstyrda likriktare används också för ändringsändamål, dvs från växelström till likström . Vanligtvis används tyristorer i AC till AC-omvandlare (cyklokonverterare) som är den vanligaste tillämpningen av kiselstyrd likriktare.
Praktisk tillämpning av kiselstyrd likriktare
SCR-baserad cyklokonverterare av Edgefxkits.com
De SCR-baserad cyklokonverterare är den praktiska tillämpningen av kiselstyrd likriktare i vilken enfasinduktionsmotorns hastighet styrs i tre steg. Induktionsmotorer är maskiner med konstant hastighet och används ofta i flera applikationer som tvättmaskiner, vattenpumpar och så vidare. Dessa applikationer kräver olika hastigheter på motorn som kan uppnås med denna SCR-baserade teknik.
SCR-baserat cyklokonverterar blockdiagram av Edgefxkits.com
Tyristorbaserad cyklokonverter används för att styra hastigheten på induktionsmotorn i steg. I det här projektet är par av omkopplare gränssnitt till 8051 mikrokontroller och dessa används för att välja önskad hastighet (F, F / 2 och F / 3) för motorn. Baserat på omkopplarnas status levererar mikrokontrollen utlösande pulser till de kiselstyrda likriktarna på dual bridge. Induktionsmotorns hastighet regleras således i tre steg baserat på kravet.
Vill du designa elektronikprojekt baserat på kiselstyrda likriktare? Lägg sedan upp dina idéer i kommentarfältet nedan för teknisk hjälp med att utforma dina tekniska projekt.
