באופן כללי, אנו משתמשים ברבים רכיבים חשמליים ואלקטרוניים תוך כדי תכנון פרויקטים אלקטרוניים ומעגלים כלליים. רכיבים בסיסיים אלה כוללים נגדים, טרנזיסטורים, קבלים, דיודות, משרנים, נוריות נוריות, תיריסטורים או מיישרים מבוקרי סיליקון, IC וכו '. הבה נבחן את המיישרים המסווגים לשני סוגים כגון מיישרים (דיודות) לא מבוקרים ומיישרים מבוקרים (תיריסטורים). למעשה, סטודנטים רבים להנדסה ותחביבים אלקטרוניים רוצים לדעת את היסודות על רכיבי חשמל ואלקטרוניקה. אבל, כאן במאמר זה נדון בפירוט אודות יסודות המאפיינים של תיריסטור או מיישר מבוקר סיליקון.

מיישר מבוקר סיליקון

מיישר תיריסטור או סיליקון מבוקר הוא מכשיר מוליך למחצה רב שכבתי ודומה לטרנזיסטור. מיישר מבוקר סיליקון מורכב משלושה מסופים (אנודה, קתודה ושער) בניגוד למיישר שתי דיודות המסוף (אנודה וקתודה). הדיודות מכונות כמיישרים לא מבוקרים כפי שהם מתנהלים (במצב של הטיה קדימה ללא שליטה) בכל פעם שמתח האנודה של הדיודה גדול ממתח הקתודה.

דיודה ותיריסטור

אבל, המיישרים הנשלטים על הסיליקון אינם מתנהלים למרות שמתח האנודה גדול ממתח הקתודה אלא אם כן מופעל מסוף השער (המסוף השלישי). לפיכך, על ידי מתן דופק ההדק למסוף השער, אנו יכולים לשלוט בתפעול (ON או OFF) של התיריסטור. לפיכך, התיריסטור נקרא גם מיישר מבוקר או מיישר מבוקר סיליקון.

יסודות מיישר מבוקר סיליקון

בשונה משתי שכבות (P-N) בדיודה ושלוש שכבות (P-N-P או N-P-N) בטרנזיסטורים, המיישר מבוקר הסיליקון מורכב מארבע שכבות (P-N-P-N) עם שלוש צמתים פנימיים שמחוברים בסדרות. מיישר או תיריסטור מבוקר סיליקון מיוצג על ידי הסמל כמוצג באיור.

מיישר מבוקר סיליקון

“למה ניתן להשתמש במיקרוגל ”

מיישר מבוקר סיליקון הוא גם מכשיר חד כיווני מכיוון שהוא מתנהל רק בכיוון אחד. על ידי הפעלה מתאימה, התיריסטור יכול לשמש כמתג במעגל פתוח וגם כדיודה מתקנת. עם זאת, לא ניתן להשתמש בתיריסטור כמגבר והוא יכול לשמש רק להפעלת מיתוג מבוקרת באמצעות דופק הפעלה של מסוף השער.

ניתן לייצר תיריסטור באמצעות מגוון חומרים כגון סיליקון, סיליקון קרביד, גליום ארסניד, גליום ניטריד וכן הלאה. עם זאת, המוליכות התרמית הטובה, יכולת הזרם הגבוהה, יכולת המתח הגבוהה והעיבוד החסכוני של סיליקון גרמו לכך להעדיף בהשוואה לחומרים אחרים לייצור תיריסטורים, ולכן הם נקראים גם מיישרים מבוקרי סיליקון.

מיישר מבוקר סיליקון עובד

ניתן להבין את התיריסטור העובד על ידי בחינת שלושת מצבי הפעולה של מיישר מבוקר סיליקון. שלושת מצבי הפעולה של התיריסטור הם כדלקמן:

מצב חסימה הפוכה
מצב חסימה קדימה
מצב התנהלות קדימה

מצב חסימה הפוכה

אם נהפוך את חיבורי האנודה והקטודה של התיריסטורים, אז הדיודות התחתונות והתחתונות מוטות הפוכה. לפיכך, אין נתיב הולכה, ולכן שום זרם לא יזרום. לפיכך, נקרא כמצב חסימה הפוכה.

מצב חסימה קדימה

באופן כללי, ללא כל דופק מפעיל למסוף השער, מיישר מבוקר סיליקון נשאר כבוי, מה שמעיד על זרימת זרם בכיוון קדימה (מאנודה לקתודה). הסיבה לכך היא שחיברנו שתי דיודות (שתי הדיודות העליונות והתחתונות מוטות קדימה) יחד כדי ליצור תיריסטור. אבל, הצומת בין שתי הדיודות הללו מוטה הפוך, מה שמבטל את זרימת זרם מלמעלה למטה. לפיכך, מצב זה מכונה כמצב חסימה קדימה. במצב זה, למרות שהתיריסטור נמצא במצב כמו דיודה מוטה קדימה, הוא לא יתנהל מכיוון שמסוף השער אינו מופעל.

מצב התנהלות קדימה

במצב ניצוח קדימה זה, מתח האנודה חייב להיות גדול ממתח הקתודה ויש להפעיל את שער המסוף השלישי כראוי להולכת התיריסטור. הסיבה לכך היא, שבכל פעם שמסוף השער מופעל, הטרנזיסטור התחתון ינהל את אשר מפעיל את הטרנזיסטור העליון ואז הטרנזיסטור העליון מפעיל את הטרנזיסטור התחתון וכך הטרנזיסטורים מפעילים זה את זה. תהליך זה של משוב חיובי פנימי של שני הטרנזיסטורים חוזר עד ששניהם מופעלים לחלוטין ואז הזרם יעבור מאנודה לקתודה. אז, מצב פעולה זה של מיישר מבוקר סיליקון נקרא כמצב הולכה קדימה.

“מה יש בכרטיס SIM ”

מאפייני מיישר מבוקרי סיליקון

האיור מראה את מאפייני המיישר הנשלטים על ידי הסיליקון ומייצג גם את פעולת התיריסטור בשלושה מצבים שונים כגון מצב חסימה לאחור, מצב חסימה קדימה ומצב הולכה קדימה. ה מאפייני V-I של תיריסטור מייצגים גם את מתח החסימה ההפוכה, את החסימה קדימה, את הפירוק ההפוך, את החזקת הזרם, את הפריצה וכן הלאה, כפי שמוצג באיור.

יישומי מיישר מבוקרי סיליקון

יישום של מיישר מבוקר סיליקון משמש במעגלים העוסקים בזרמים ומתחים גדולים כגון מערכת חשמל מעגלים עם יותר מ 1kV או יותר מ 100A של זרם.

תיריסטורים משמשים במיוחד להפחתת אובדן הכוח הפנימי במעגל. ניתן להשתמש במיישרים הנשלטים על סיליקון כדי לשלוט על הכוח במעגל ללא הפסדים באמצעות בקרת מיתוג הפעלה-על של התיריסטורים.

מיישרים מבוקרי סיליקון משמשים גם למטרת תיקון, כלומר מ זרם חילופין לזרם ישר . בדרך כלל משתמשים בתיריסטורים ב ממירי AC ל AC (ממירי ציקלוק) שהוא היישום הנפוץ ביותר של מיישר מבוקר סיליקון.

יישום מעשי של מיישר מבוקר סיליקון

ממיר מחזור מבוסס SCR מאת Edgefxkits.com

ה ממיר ציקלוק מבוסס SCR הוא היישום המעשי של מיישר מבוקר סיליקון בו נשלט מהירות מנוע אינדוקציה חד פאזי בשלושה שלבים. מנועי אינדוקציה הם מכונות במהירות קבועה ומשמשים לעתים קרובות בכמה יישומים כגון מכונות כביסה, משאבות מים, וכן הלאה. יישומים אלה דורשים מהירויות שונות של המנוע שניתן להשיג באמצעות טכניקה מבוססת SCR זו.

תרשים חסימות מחזור ממיר מבוסס SCR מאת Edgefxkits.com

“מה הערך של הקבל ”

ממיר ציקלוק מבוסס תיריסטור משמש לבקרת מהירות מנוע האינדוקציה בשלבים. בפרויקט זה, זוג מתגים מתממשק למיקרו-בקר 8051 ואלה משמשים לבחירת המהירות הרצויה (F, F / 2 ו- F / 3) של המנוע. בהתבסס על מצב המתגים, המיקרו-בקר מעביר את הפולסים המפעילים למיישרים מבוקרי הסיליקון של גשר כפול. לפיכך, מהירות המנוע אינדוקציה נשלטת בשלושה שלבים בהתבסס על הדרישה.

האם אתה רוצה לעצב פרויקטים אלקטרוניים מבוסס על מיישרים מבוקרי סיליקון? לאחר מכן, פרסם את רעיונותיך בסעיף ההערות למטה לקבלת הסיוע הטכני שלנו בעיצוב פרויקטים הנדסיים שלך.