Каква е функцията на тиристора в електрическите вериги?

Каква е функцията на тиристора в електрическите вериги?

В областта на електротехниката тиристорът е ключов компонент, който играе жизненоважна роля в множество електрически вериги. Като доставчик на електрически части съм свидетел от първа ръка на разнообразните приложения и функции на тиристорите, които захранват широка гама от електрически устройства и системи от десетилетия. В този блог ще разгледам какво представлява тиристорът, неговите различни типове и най-важното, функциите му в електрически вериги.

Какво е тиристор?

Тиристорът е полупроводниково устройство с четири слоя редуващи се материали от P-тип и N-тип, образуващи три PN прехода. Това е бистабилен превключвател, което означава, че има две стабилни състояния: състояние ИЗКЛЮЧЕНО (непроводимо) и състояние ВКЛЮЧЕНО (проводящо). След като тиристорът бъде задействан във включено състояние, той остава провеждащ дори ако сигналът за задействане е премахнат, докато токът, протичащ през него, падне под определена стойност, наречена ток на задържане.

Най-често срещаният тип тиристор е силиконовият токоизправител (SCR), който се използва широко в приложения за контрол на мощността. Други типове включват тиристор за изключване (GTO), TRIAC и активиран от светлина SCR (LASCR). Всеки тип има свои собствени уникални характеристики и функции, но всички те споделят основните превключващи свойства на тиристорите.

Видове тиристори и тяхното приложение

Силициев - контролиран токоизправител (SCR)

SCR е най-основният и широко използван тип тиристор. Използва се главно за коригиране и контрол на мощността. В токоизправителна верига SCR може да преобразува променлив ток (AC) в постоянен ток (DC). За разлика от обикновения диоден токоизправител, SCR може да контролира количеството мощност, доставена на товара, чрез регулиране на ъгъла на изстрелване, което е точката в AC цикъла, в която SCR се задейства в проводимост.

Например, в система за контрол на скоростта на двигателя, SCR може да се използва за регулиране на напрежението, приложено към двигателя, като по този начин контролира неговата скорост. SCR позволява ефективен и прецизен контрол на мощността, което е от съществено значение в много индустриални и потребителски приложения.

Порта - Включване - Изключване Тиристор (GTO)

GTO е специален тип тиристор, който може да бъде изключен чрез прилагане на отрицателен ток на затвора в допълнение към включването чрез положителен ток на затвора. Тази възможност за изключване го прави подходящ за приложения, където се изисква бързо превключване, като например във вериги с постоянен ток с висока мощност и приложения за импулсно захранване.

В система за задвижване с постоянен ток с висока мощност, GTO може да се използва за управление на потока на мощност към двигателя, което позволява бързо ускоряване и забавяне. Може да се използва и в захранващи устройства за ускорители на частици и други високоенергийни устройства.

TRIAC

TRIAC е двупосочен тиристор, който може да провежда ток и в двете посоки. Обикновено се използва в приложения за управление на променливотоковото захранване, като димери за светлина и регулатори на скоростта на двигателя. За разлика от SCR, който може да провежда ток само в една посока, TRIAC може да контролира мощността в променливотокова верига без необходимост от сложни вериги за коригиране и инверсия.

Например, в домакински светлинен димер, TRIAC може да се използва за промяна на количеството мощност, доставена към електрическата крушка, което позволява на потребителя да регулира яркостта. TRIAC осигурява просто и рентабилно решение за управление на захранването с променлив ток.

Светлина - активиран SCR (LASCR)

LASCR се задейства в проводимост от светлина, а не от електрически входен сигнал. Често се използва в приложения, където се изисква електрическа изолация, като например в фотокопирни машини, принтери и оптични комуникационни системи.

В оптична комуникационна система LASCR може да се използва за преобразуване на оптични сигнали в електрически сигнали, осигурявайки надежден и ефективен начин за предаване на данни на дълги разстояния.

Функции на тиристорите в електрически вериги

Контрол на мощността

Една от основните функции на тиристорите в електрическите вериги е контролът на мощността. Чрез регулиране на ъгъла на запалване на тиристор, количеството мощност, доставена на товара, може да бъде точно регулирано. Това е особено полезно в приложения, където се изисква променлива мощност, като например при управление на скоростта на двигателя, управление на отоплението и управление на осветлението.

Например, в индустриална отоплителна система може да се използва тиристор за управление на захранването, подавано към нагревателните елементи, като се гарантира, че температурата се поддържа на желаното ниво. Това не само подобрява енергийната ефективност, но и удължава живота на нагревателните елементи.

Коригиране

Тиристорите могат да се използват като токоизправители за преобразуване на променлив ток в постоянен ток. Както бе споменато по-рано, SCR може да се използва в токоизправителна верига за осигуряване на променливо постояннотоково изходно напрежение чрез контролиране на ъгъла на запалване. Това е важно за приложения като зарядни устройства за батерии, захранвания с постоянен ток и станции за зареждане на електрически превозни средства.

В зарядното устройство за батерии може да се използва токоизправител, базиран на SCR, за ефективно зареждане на батерията чрез регулиране на тока на зареждане според нивото на зареждане на батерията.

Регулиране на напрежението

Тиристорите могат да се използват и за регулиране на напрежението в електрически вериги. Чрез контролиране на проводимостта на тиристор, напрежението върху товара може да се поддържа на постоянно ниво. Това е от решаващо значение в приложения, където се изисква стабилно напрежение, като например в електронни устройства и захранващи системи.

Например, в захранване с регулиране на напрежението, може да се използва тиристор за компенсиране на промените във входното напрежение, като се гарантира, че изходното напрежение остава постоянно.

Превключване

Тиристорите са отлични превключващи устройства поради способността им бързо да променят между включено и изключено състояние. Те могат да се използват за превключване на високомощни товари в електрически вериги, като двигатели, нагреватели и осветителни системи.

Във веригата за управление на двигателя тиристорът може да се използва за стартиране, спиране и обръщане на посоката на двигателя. Бързата скорост на превключване на тиристорите позволява бърза реакция и прецизно управление на двигателя.

Примери от реалния свят

Нека да разгледаме някои примери от реалния свят, където се използват тиристори. В автомобилната индустрия тиристорите се използват в различни електрически системи. Например, наDAF 2184202 водна помпа, с електромагнитен съединителможе да използва тиристор за контрол на мощността и превключване. Водната помпа е важен компонент в системата за охлаждане на двигателя, а тиристорът помага да се гарантира, че помпата работи ефективно, като контролира подаваната към нея мощност.

Друг пример еDaf 1622831, 1447928 Клапан за регулиране на налягането на горивото. В тази система може да се използва тиристор за регулиране на напрежението, подадено към клапана, което от своя страна контролира налягането на горивото в двигателя. Това е от решаващо значение за правилната работа на двигателя и за постигане на оптимална горивна ефективност.

TheДатчик за температура Daf 1782431може също така да включва тиристор в своята електрическа верига. Тиристорът може да се използва за управление на захранването на сензора, като гарантира, че той работи в подходящия температурен диапазон и осигурява точни температурни измервания.

Контакт за покупка и договаряне

Ако имате нужда от висококачествени електрически части, включително тиристори и други компоненти като гореспоменатите, не се колебайте да се свържете с нас. Ние се ангажираме да ви предоставим надеждни продукти и професионално обслужване. Независимо дали сте OEM производител, доставчик на услуги за поддръжка или физическо лице, което търси конкретни електрически части, ние разполагаме с инвентара и експертизата, за да отговорим на вашите нужди. Свържете се с нас и нека започнем дискусия относно вашите изисквания.

Референции

• Schilling, DL, & Belove, C. (1979). Електрически вериги: дискретни и непрекъснати. Макгроу - Хил.
• Рашид, MH (2019). Силова електроника: вериги, устройства и приложения. Пиърсън.
• Millman, J., & Grabel, A. (1987). Микроелектроника. Макгроу - Хил.