Tyristormodulet bruger et multimeter til at skelne mellem tyristorens tre elektroder
SilicON Controlled Rectifier, SCR har udviklet sig til en stor familie, siden den kom ud i 1950'erne, og dens hovedmedlemmer omfatter ensrettede tyristorer, tovejs tyristorer, lysstyrede tyristorer, omvendt ledende tyristorer, sluk-tyristorer, hurtige tyristorer osv. vente. I dag bruger alle en ensrettet tyristor, som er, hvad folk ofte kalder en almindelig tyristor. Den er sammensat af fire lag af halvledermaterialer med tre PN-forbindelser og tre eksterne elektroder: elektroden trukket fra det første lag af P-type halvleder kaldes anode A. , elektroden trukket fra det tredje lag af P-type halvleder er kaldet kontrolelektroden G, og elektroden trukket fra det fjerde lag af N-type halvleder kaldes katode K. Det kan ses af kredsløbssymbolet for tyristoren, at det er en ensrettet ledende enhed som en diode, og nøglen er at den har en ekstra styreelektrode G, som gør at den har helt andre arbejdsegenskaber end dioden.
De tre elektroder på tyristoren kan skelnes med et multimeter
De tre elektroder på almindelige tyristorer kan måles med multimeterets R×100 gear. Som vi alle ved, er der en pN-forbindelse mellem tyristorerne G og K (figur 2(a)), som svarer til en diode, G er den positive pol, og K er den negative pol. Derfor, ifølge metoden til at teste dioden, skal du finde ud af to af de tre poler. En pol, mål dens frem- og tilbagemodstand, modstanden er lille, multimeterets sorte pen er forbundet til kontrolstangen G, den røde pen er forbundet til katoden K, og den resterende er anoden A. For at teste uanset om tyristoren er god eller dårlig, kan du bruge undervisningstavlens kredsløb, der netop er demonstreret (figur 3). Når strømforsyningen SB er tilsluttet, er pæren god, hvis den lyser, og den er dårlig, hvis den ikke lyser.
Sådan identificeres de tre poler af siliciumstyret ensretter
Metoden til at identificere tyristorens tre poler er meget enkel. Ifølge princippet om pN-junction skal du blot bruge et multimeter til at måle modstandsværdien mellem de tre poler.
Modstanden frem og tilbage mellem anoden og katoden er mere end et par hundrede tusinde ohm, og den fremadgående og omvendte modstand mellem anoden og kontrolelektroden er mere end et par hundrede tusinde ohm (der er to pN-forbindelser mellem dem, og retningen Tværtimod, så de positive og negative retninger af anoden og kontrolpolen er ikke forbundet).
Der er en pN-forbindelse mellem kontrolelektroden og katoden, så dens fremadgående modstand er i området fra flere ohm til hundredvis af ohm, og den omvendte modstand er større end den fremadgående modstand. Kontrolpoldiodens egenskaber er dog ikke ideelle. Den omvendte retning er ikke fuldstændig blokeret, og en forholdsvis stor strøm kan passere igennem. Derfor er den målte kontrolpols reverse modstand nogle gange relativt lille, hvilket ikke betyder, at kontrolpolens egenskaber ikke er gode. . Derudover skal multimeteret placeres i R*10- eller R*1-blokken, når man måler den fremad- og tilbagegående modstand af kontrolstangen, for at forhindre tilbagebrud af kontrolstangen, når spændingen er for høj.
Hvis det måles, at komponentens katode og anode er blevet kortsluttet, eller anoden og kontrolpolen er kortsluttet, eller kontrolpolen og katoden er kortsluttet omvendt, eller kontrolpolen og katoden er åbne, betyder det, at komponenten er beskadiget.
Thyristor er forkortelsen for siliciumstyret ensretterelement, som er en højeffekts halvlederenhed med en firelagsstruktur af tre pN-forbindelser. Faktisk er tyristorens funktion ikke kun ensretning, den kan også bruges som en ikke-switch til hurtigt at tænde eller slukke for kredsløbet, realisere invertering af jævnstrøm til vekselstrøm og ændre vekselstrømmen af en frekvens ind i en anden frekvens AC osv. SCR'er har ligesom andre halvlederenheder fordelene ved lille størrelse, høj effektivitet, god stabilitet og pålidelig drift. Dens udseende har bragt halvlederteknologi fra området for svag elektricitet til området for stærk elektricitet og er blevet en komponent, der ivrigt bruges i industri, landbrug, transport, militærvidenskabelig forskning samt kommercielle og civile elektriske apparater.
Tyristors struktur og egenskaber
Tyristoren har tre elektroder - anoden (A), katoden (C) og gate (G). Den har en matrice med en fire-lags struktur sammensat af overlappende p-type ledere og n-type ledere, og der er tre pN-forbindelser i alt. Dens strukturdiagram og symboler.
Thyristorer er meget forskellige i struktur fra siliciumensretterdioder med kun én pN-forbindelse. Tyristorens firelagsstruktur og kontrolstangens reference har lagt grundlaget for dens fremragende kontrolegenskaber med at "styre det store med det små". Ved anvendelse af en siliciumstyret ensretter kan en stor anodestrøm eller spænding styres, så længe der påføres en lille strøm eller spænding til styrepolen. På nuværende tidspunkt er der fremstillet tyristorelementer med en strømkapacitet på flere hundrede ampere eller endda tusinder af ampere. Generelt kaldes tyristoren under 5 ampere laveffekttyristor, og tyristoren over 50 ampere kaldes højeffekttyristor.
Hvorfor har tyristoren styrbarheden til at "styre det store med det små"? Nedenfor bruger vi Chart-27 til kort at analysere tyristorens arbejdsprincip.
Først og fremmest kan vi se, at det første, andet og tredje lag fra katoden er en NpN-type transistor, mens det andet, tredje og fjerde lag danner en anden pNp-type transistor. Blandt dem er det andet og tredje lag delt af to overlappende rør. På denne måde kan det tilsvarende kredsløbsdiagram for diagram-27(C) tegnes til analyse. Når en fremadgående spænding Ea påføres mellem anoden og katoden, og et positivt triggersignal er input mellem styreelektroden G og katoden C (svarende til base-emitteren af BG1), vil BG1 generere en basisstrøm Ib1, gennem Forstærket vil BG1 have en kollektorstrøm IC1 forstørret med 1 gange. Fordi kollektoren af BG1 er forbundet med basen af BG2, er IC1 basisstrømmen Ib2 for BG2. BG2 forstærker kollektorstrømmen IC2 på 2 end Ib2 (Ib1) og sender den tilbage til bunden af BG1 til forstærkning. Denne cyklus forstærkes, indtil BG1 og BG2 er helt tændt. Faktisk er denne proces en "trigger-on-the-fly"-proces. For tyristoren tilføjes triggersignalet til styreelektroden, og tyristoren tændes med det samme. Ledningstiden bestemmes hovedsageligt af tyristorens ydeevne. Når først tyristoren er udløst og tændt, på grund af den cirkulære feedback, er strømmen, der strømmer ind i bunden af BG1, ikke kun den initiale Ib1, men strømmen forstærket af BG1 og BG2 ( 1* 2*Ib1), som er meget større end Ib1, nok til at holde BG1 konstant tændt. På dette tidspunkt, selvom triggersignalet forsvinder, forbliver tyristoren tændt. Først når strømforsyningen Ea afbrydes eller Ea sænkes, så kollektorstrømmen i BG1 og BG2 er mindre end minimumsværdien for opretholdelse af ledning, kan tyristoren slukkes. Selvfølgelig, hvis polariteten af Ea vendes, vil BG1 og BG2 være i afskæringstilstand på grund af den omvendte spænding. På dette tidspunkt, selvom triggersignalet er input, kan tyristoren ikke fungere. Omvendt er Ea forbundet til den positive retning, mens triggersignalet er negativt, og tyristoren kan ikke tændes. Derudover, hvis triggersignalet ikke tilføjes, og den positive anodespænding overstiger en vis værdi, vil tyristoren også blive tændt, men dette er allerede en unormal arbejdssituation.
Tyristorens kontrollerbare karakteristika til at styre ledning (en stor strøm passerer gennem tyristoren) gennem et triggersignal (lille triggerstrøm) er en vigtig egenskab, der adskiller den fra almindelige siliciumensretterdioder.
Den vigtigste anvendelse af tyristorer i kredsløb
Den mest basale anvendelse af almindelige tyristorer er kontrolleret ensretning. Det velkendte diode-ensretterkredsløb hører til det ukontrollerbare ensretterkredsløb. Hvis dioden udskiftes med en tyristor, kan der dannes et kontrollerbart ensretterkredsløb, inverter, hastighedsregulering, motormagnetisering, berøringsfri kontakt og automatisk styring. Nu tegner jeg det enkleste enfasede halvbølge kontrollerbare ensretterkredsløb [Figur 4(a)]. Under den positive halvcyklus af den sinusformede AC-spænding U2, hvis der ikke er nogen triggerimpuls Ug-input til kontrolpolen på VS, kan VS stadig ikke tændes. Kun når U2 er i den positive halvcyklus og triggerimpulsen Ug påføres kontrolpolen, trigges tyristoren til at lede. Tegn nu dets bølgeformsdiagram [Figur 4(c) og (d)], det kan ses, at kun når triggerimpulsen Ug ankommer, er der en spændings-UL-udgang på belastningen RL (den skraverede del på bølgeformsdiagrammet) . Hvis Ug ankommer tidligt, vil tyristoren tænde tidligt; hvis Ug kommer for sent, tænder tyristoren senere. Ved at ændre ankomsttidspunktet for triggerimpulsen Ug på kontrolstangen kan gennemsnitsværdien UL af udgangsspændingen på belastningen (området af den skraverede del) justeres. I elektroteknisk teknologi er den halve cyklus af vekselstrøm ofte sat til 180 grader, hvilket kaldes elektrisk vinkel. På denne måde, i hver positiv halvcyklus af U2, kaldes den elektriske vinkel, der opleves fra nulværdien til det øjeblik, hvor triggerimpulsen ankommer, kontrolvinklen; den elektriske vinkel, som tyristoren tændes ved i hver positiv halvcyklus, kaldes ledningsvinklen θ. Det er klart, at både og θ bruges til at repræsentere tænd- eller blokområdet for tyristoren i den halve cyklus af fremadspændingen. Ved at ændre styrevinklen eller ledningsvinklen θ ændres gennemsnitsværdien UL af pulsens jævnspænding på belastningen, og den kontrollerbare ensretning realiseres.
