מוצרי אלקטרוניקה מודרניים התחילו באמת עם כניסתם של תיסטיריסטים. תיריסטורים ידועים גם כמיישרים מבוקרי סיליקון או SCR. מדובר בארבעה התקני מוליכים למחצה בשכבות ושלושה מסופים. ותיריסטים הם מכשירים חד כיווניים.

מיישרים מבוקרי סיליקון הם התקני מוליכים למחצה המשמשים בדרך כלל לשליטה בהספק גבוה יחד עם מתח גבוה. לכן התקנים אלה מוצאים יישומים במערכות בקרת מתח מתח גבוה, מעגלי דימר מנורה, מעגלי רגולטור וכו '. SCR מוצא יישום גם בתיקון זרם חילופין גבוה בהעברת כוח וולט DC. ה- SCR שייך למשפחת הטיריסטורים ולמעשה, השם SCR הוא השם המסחרי של הטיריסטור מג'נרל אלקטריק.

ה- SCR הוא מכשיר בן ארבע שכבות עם חומרים מסוג N ו- P מתחלפים. ה- SCR מורכב מארבע שכבות של מוליכים למחצה היוצרים מבנה PNPN או NPNP. הסיליקון משמש כמוליך למחצה הפנימי, אליו מוסיפים חומרי הסמים המתאימים. יש לו שלושה מסופים הנקראים אנודה, קתודה ושער. הקתודה היא המסוממת ביותר והשער והאנודה פחות מסוממים. השכבה המרכזית מסוג N מסוממת קלות בלבד והיא גם עבה יותר מהשכבות האחרות המאפשרות לה לתמוך במתח חסימה גבוה.

ל- SCR שלושה צמתים שהם J1, J2 ו- J3. האנודה מחוברת לחומר מסוג P של מבנה PNPN ואילו הקתודה מחוברת לחומר מסוג N. השער מחובר לחומר מסוג P הסמוך לקתודה.

אלה מכשירים חד כיווניים ומוליכים זרם רק לכיוון אחד. זה מאנודה לקתודה. הפעלת SCR מתרחשת כאשר השער שלה מקבל מתח חיובי. SCR משמש בדרך כלל בהחלפת יישומים כמו מנהל התקן ממסר, מטענים לסוללות וכו '.

לתיריסטור יש שלוש מצבים בסיסיים:

חסימה הפוכה: במצב זה התיריסטור חוסם את הזרם באותו אופן כמו של דיודה מוטה הפוכה.

“משפט העברת כוח מרבי pdf ”

חסימה קדימה: במצב זה, פעולת תיריסטור הוא כזה שהוא חוסם הולכה של זרם קדימה שבדרך כלל תישא על ידי דיודה מוטה קדימה.

התנהלות קדימה: במצב זה התיריסטור הופעל להולכה. הוא יישאר מוליך עד שהזרם הקדמי יירד מתחת לערך סף המכונה זרם ההחזקה.

מבצע תיריסטור

SCR-SYMBOL

SCR מתחיל הולכה כשהוא מוטה קדימה. לשם כך הקתודה נשמרת במתח שלילי ואנודה במתח חיובי. כאשר מתח הטיה קדימה מוחל על ה- SCR, צומת J1 ו- J3 הופכת מוטה קדימה ואילו צומת J2 הופכת מוטה לאחור. כאשר מפעילים מתח חיובי בשער צומת J2 הופך מוטה קדימה וה- SCR נדלק.

תיריסטור

“בנה נותב תיל משלך ”

בתפעול התיריסטור יכול להיחשב כטרנזיסטור NPN ו- PNP המחובר גב לגב, ויוצר לולאת משוב חיובית בתוך המכשיר. הטרנזיסטור עם הפולט שלו מחובר לקתודה של התיריסטור הוא מכשיר NPN ואילו הטרנזיסטור עם הפולט שלו מחובר לאנודה של תיריסטור הוא מכשיר PNP . השער מחובר לבסיס הטרנזיסטור NPN. הפלט של טרנזיסטור אחד מוזרם לקלט של השני והפלט של הטרנזיסטור השני, בתורו, מוחזר לקלט של הראשון. משמעות הדבר היא שכאשר זרם מתחיל לזרום, הוא מצטבר במהירות עד ששני הטרנזיסטורים מופעלים לחלוטין או רוויים. בואו נראה דוגמה קטנה:

מהמעגל שלמטה, כאן השתמשנו בתיריסטור TYN616.

תיריסטור-מעגל

כאשר השער פתוח שלושה מתח פריצה נקבעים על פי המתח המינימלי קדימה בו התיריסטור מתנהל בכבדות. כעת, רוב מתח האספקה מופיע על פני עמידות העומס. זרם ההחזקה הוא שער זרם האנודה המרבי הפתוח כאשר מתרחשת פריצה.
כאשר השער במצב OFF התיריסטור מספק התנגדות לאינסוף מאשר במצב ON, הוא מציע התנגדות נמוכה מאוד, שנמצאת בטווח של 0.010 עד 10.

אופן ההפעלה

במצב כבוי רגיל, SCR מונע את זרימת הזרם דרכו אך כאשר השער למתח הקתודה עולה ועולה על רמה מסוימת, SCR נדלק ומתנהל כמו טרנזיסטור. אחד המוזרויות החשובות של SCR הוא שברגע שהיא מתנהלת היא נשארת נעולה וממשיכה להתנהל גם לאחר הסרת מתח השער. ה- SCR נשאר עד שזרם ההחזקה של המכשירים יורד לערך נמוך. אך אם השער יקבל מתח פועם והזרם דרכו יהיה מתחת לזרם התפס, ה- SCR יישאר במצב כבוי. ניתן להפעיל SCR ללא מתח חיובי בשער. ה- SCR מחובר בדרך כלל עם האנודה למסילה החיובית וקתודה למסילה השלילית. אם המתח המופעל לאנודה עולה, הצימוד הקיבולי במכשיר גורם למטען לשער ומפעיל SCR. סוג זה של הפעלה ללא זרם השער החיצוני מכונה 'הפעלת DV / dt'. זה קורה בדרך כלל בהפעלה. זה נקרא אפקט Rate.

אך ההפעלה של DV / dt לא תפעיל את ה- SCR במלואו וה- SCR המופעל חלקית יפיג כוח רב והמכשיר עלול להזיק. כדי למנוע את הפעלת DV / dt, משתמשים ברשת סנובור. אמצעי הפעלה נוסף הוא על ידי הגדלת המתח הקדמי של SCR מעל מתח הפירוק המדורג שלו. הפעלת מתח קדימה מתרחשת כאשר המתח על פני ה- SCR גדל כששערו פתוח. זה נקרא 'התמוטטות מפולות' שבמהלכו צומת 2 של פירוק המכשיר. זה גם מפעיל את ה- SCR באופן חלקי ויפגע במכשיר. אז המתח לא צריך לחרוג מהמתח המדורג של ה- SCR.

כיצד לכבות את ה- SCR?

לאחר הפעלת SCR, הוא יהיה במצב הולכה גם לאחר הסרת זרם השער. זהו תפס SCR. ניתן לכבות את ה- SCR באמצעות הפעלה לאחור. ניתן לעשות זאת על ידי הפעלת מתח שלילי לשער. ניתן לכבות את המכשיר גם על ידי הסרת זרם האנודה או על ידי קיצור רגע של השער והקטודה.

יישומים של תיריסטור:

תיריסטורים משמשים בעיקר במכשירים בהם נדרשת שליטה בהספק גבוה, אולי יחד עם מתח גבוה. פעולתם הופכת אותם למתאימים לשימוש ביישומי בקרת חשמל מתח בינוני עד גבוה, למשל, עמעום מנורות, בקרים ו שליטה מוטורית .

יישום אחד של SCR- בקרת ממסר באמצעות SCR:

אם מתג S1 נלחץ לרגע, ממסר יופעל. ניתן לכבות אותו על ידי לחיצה על S2.

אם המתג S1 מוחלף ב- LDR ו- R1 עם 4.7K מוגדר מראש, הממסר יופעל כאשר האור נופל על LDR. הגדר מראש את נקודת ההפעלה.

אם המתג S1 מוחלף בתרמיסטר של 4.7 K NTC (מקדם טמפרטורה שלילי) ו- R1 עם הגדרה קבועה מראש של 1K, הממסר נדלק כאשר הטמפרטורה עולה. הגדר מראש את נקודת ההפעלה.

אשראי צילום: