Commercieel werden in 1956 de eerste thyristorapparaten op de markt gebracht. Met een klein apparaatje kan Thyristor grote hoeveelheden spanning en vermogen regelen. Het brede scala aan toepassingen in lichtdimmers, elektrische vermogensregeling en snelheidsregeling van elektrische motor Voorheen werden thyristors gebruikt als stroomomkering om het apparaat uit te schakelen. Eigenlijk is er gelijkstroom nodig, dus het is erg moeilijk om het op het apparaat aan te brengen. Maar nu, door het stuurpoortsignaal te gebruiken, kunnen de nieuwe apparaten worden in- en uitgeschakeld. Thyristors kunnen worden gebruikt om volledig in en volledig uit te schakelen. Maar de transistor ligt tussen de staten in- en uitschakelen. De thyristor wordt dus als schakelaar gebruikt en is niet geschikt als analoge versterker, volg de link voor: Thyristor-communicatietechnieken in vermogenselektronica

Wat is een thyristor?

Een thyristor is een halfgeleiderapparaat met vier lagen in vaste toestand met materiaal van het type P en N. Telkens wanneer een poort een activeringsstroom ontvangt, begint deze te geleiden totdat de spanning over het thyistorapparaat onder voorwaartse voorspanning staat. Onder deze omstandigheden fungeert het dus als een bistabiele schakelaar. Om de grote hoeveelheid stroom van de twee draden te regelen, moeten we een thyristor met drie draden ontwerpen door de kleine hoeveelheid stroom met die stroom te combineren. Dit proces staat bekend als controlelood. Als het potentiaalverschil tussen de twee draden onder doorslagspanning staat, wordt een thyristor met twee draden gebruikt om het apparaat in te schakelen.

Thyristor

Thyristor Circuit-symbool

Thyistor circuit-symbool is zoals hieronder weergegeven. Het heeft drie terminals Anode, kathode en poort.

TRIAC-symbool

Er zijn drie toestanden in een thyristor

Omgekeerde blokkeermodus - In deze modus blokkeert de diode de spanning die wordt aangelegd.
Voorwaartse blokkeermodus - In deze modus zorgt de spanning die in een richting wordt aangelegd ervoor dat een diode geleidt. Maar geleiding zal hier niet plaatsvinden omdat de thyristor niet is geactiveerd.
Voorwaartse geleidende modus - De thyristor is geactiveerd en er stroomt stroom door het apparaat totdat de voorwaartse stroom onder de drempelwaarde komt die bekend staat als 'houdstroom'.

Thyristor-laagdiagram

Thyristor bestaat uit drie p-n-knooppunten namelijk J1, J2 en J3. Als de anode een positieve potentiaal heeft ten opzichte van de kathode en de poortaansluiting niet wordt getriggerd met een spanning, zullen J1 en J3 onder voorwaartse voorspanning staan. Terwijl de J2-overgang onder omgekeerde voorspanning staat. Dus J2 junction zal in de uit-toestand zijn (er vindt geen geleiding plaats). Als de toename van de spanning over anode en kathode voorbij de V_BO(Doorslagspanning), dan treedt lawinedoorslag op voor J2 en dan zal de thyristor in de AAN-toestand zijn (begint te geleiden).

Als een V_G (Positieve potentiaal) wordt toegepast op de poortterminal, waarna een storing optreedt bij de kruising J2 die een lage waarde zal hebben V_ALS De thyristor kan overschakelen naar de AAN-status door een juiste waarde te selecteren V_G Onder lawine-uitval zal de thyristor continu geleiden zonder rekening te houden met de poortspanning, totdat en tenzij,

Het potentieel V_ALSis verwijderd of
Houdstroom is groter dan de stroom die door het apparaat vloeit

Hier V_G - Spanningspuls die de uitgangsspanning is van de UJT-relaxatieoscillator.

Thyristor-laagdiagram

Thyristor-schakelcircuits

Gelijkstroom thyristorcircuit
AC Thyristor-circuit

Gelijkstroom thyristorcircuit

Bij aansluiting op de DC-voeding gebruiken we thyristor om de grotere DC-belastingen en stroom te regelen. Het belangrijkste voordeel van thyristor in een DC-circuit als schakelaar geeft een hoge stroomsterkte. Een kleine poortstroom kan grote hoeveelheden anodestroom regelen, dus de thyristor staat bekend als een stroomgestuurd apparaat.

Gelijkstroom thyristorcircuit

AC thyristorcircuit

Wanneer de thyristor op de AC-voeding is aangesloten, werkt hij anders omdat deze niet hetzelfde is als een DC-aangesloten circuit. Gedurende een halve cyclus werd de thyristor gebruikt als een wisselstroomcircuit, waardoor deze automatisch werd uitgeschakeld vanwege de omgekeerde voorinstelling.

Thyristor AC-circuit

Soorten thyristors

Op basis van in- en uitschakelmogelijkheden worden de thyristors ingedeeld in de volgende typen:

Siliciumgestuurde thyristor of SCR's
Gate zet thyristors of GTO's uit
Emitter schakelt thyristors of ETO's uit
Omgekeerd geleidende thyristors of RCT's
Bidirectionele triode thyristors of TRIAC's
MOS schakelt thyristors of MTO's uit
Bidirectionele fasegestuurde thyristors of BCT's
Snel schakelende thyristors of SCR's
Lichtgeactiveerde siliciumgestuurde gelijkrichters of LASCR's
FET-gestuurde thyristors of FET-CTH's
Geïntegreerde gate gecommuteerde thyristoren of IGCT's

Voor een beter begrip van dit concept, leggen we hier enkele soorten thyristors uit.

Siliciumgestuurde gelijkrichter (SCR)

Een siliciumgestuurde gelijkrichter is ook bekend als thyristor-gelijkrichter. Het is een vierlagig stroomregelingsapparaat in vaste toestand. SCR's kunnen stroom slechts in één richting geleiden (unidirectionele apparaten). SCR's kunnen normaal worden geactiveerd door de stroom die op de poortaansluiting wordt toegepast. Om meer te weten over SCR. Volg de link voor meer informatie over: Basisprincipes en kenmerken van SCR-tutorials

Gate zet thyristors uit (GTO's)

Een van de speciale typen halfgeleiderapparaten met hoog vermogen is GTO (gate turn-off thyristor). De poortterminal regelt de schakelaars die AAN en UIT moeten worden gezet.

GTO-symbool

Als een positieve puls wordt toegepast tussen de kathode- en poortaansluitingen, wordt het apparaat ingeschakeld. Kathode- en poortaansluitingen gedragen zich als een PN-knooppunt en er is relatief een kleine spanning tussen de aansluitingen. Het is niet betrouwbaar als een SCR. Om de betrouwbaarheid te verbeteren, moeten we een kleine hoeveelheid positieve poortstroom behouden.

Als er een negatieve spanningspuls wordt aangelegd tussen de poort- en kathodeklemmen, wordt het apparaat uitgeschakeld. Om de poortkathodespanning te induceren wordt een deel van de voorwaartse stroom gestolen, die op zijn beurt de geïnduceerde voorwaartse stroom kan afnemen en automatisch zal GTO overgaan naar de blokkerende toestand.

Toepassingen

Motoraandrijvingen met variabele snelheid
Omvormers met hoog vermogen en tractie

GTO-applicatie op variabele snelheidsaandrijving

Er zijn twee hoofdredenen voor een aandrijving met instelbare snelheid: procesenergiegesprek en besturing. En het zorgt voor een soepelere werking. In deze toepassing is hoogfrequent omgekeerd geleidend GTO beschikbaar.

GTO-applicatie

Emitter Zet thyristor UIT

De zender UIT thyristor is een type van de thyristor en deze wordt AAN en UIT geschakeld door MOSFET te gebruiken. Het omvat beide voordelen van de MOSFET en GTO. Het bestaat uit twee poorten: een poort wordt gebruikt om AAN te zetten en een andere poort met een serie MOSFET wordt gebruikt om UIT te schakelen.

Emitter Zet thyristor UIT

Als een poort 2 met een positieve spanning wordt aangelegd, wordt de MOSFET ingeschakeld die in serie is geschakeld met de PNPN-thyristorkathodeaansluiting. De MOSFET die is aangesloten op de thyristorpoortterminal gaat UIT als we positieve spanning op poort 1 hebben toegepast.

Het nadeel van MOSFET-aansluiting in serie met poortterminal is dat de totale spanningsval toeneemt van 0,3 V naar 0,5 V en daarmee corresponderende verliezen.

Toepassingen

ETO-apparaat wordt gebruikt voor de foutstroombegrenzer en solid-state zekering vanwege zijn hoge capaciteitsstroomonderbreking, hoge schakelsnelheid, compacte structuur en laag geleidingsverlies.

Operationele kenmerken van ETO in solid-state stroomonderbreker

In vergelijking met elektromechanische schakelinstallaties kunnen solid-state stroomonderbrekers voordelen bieden op het gebied van levensduur, functionaliteit en snelheid. Tijdens Turn off transient kunnen we de operationele kenmerken van een ETO halfgeleider-stroomschakelaar

ETO-applicatie

Omgekeerd geleidende thyristors of RCT's

De normale thyristor met hoog vermogen verschilt van de omgekeerd geleidende thyristor (RCT). RCT kan geen omgekeerde blokkering uitvoeren vanwege de omgekeerde diode. Als we een vrijloop- of omgekeerde diode gebruiken, is dit voordeliger voor dit soort apparaten. Omdat de diode en SCR nooit geleiden en tegelijkertijd geen warmte kunnen produceren.

RCT-symbool

Toepassingen

RCT's of omgekeerd geleidende thyristortoepassingen in frequentieomvormers en -wisselaars, gebruikt in Wisselstroomregelaar door het gebruiken van Snubbers circuit

Toepassing in AC-controller met behulp van snubbers

Bescherming van het halfgeleiderelementen van overspanningen is door de condensatoren en weerstanden afzonderlijk parallel aan de schakelaars te plaatsen. De componenten zijn dus altijd beschermd tegen overspanningen.

RCT-applicatie

Bidirectionele triode thyristors of TRIAC's

TRIAC is een apparaat voor het regelen van stroom en het is een drie terminal halfgeleider apparaat. Het is afgeleid van de naam genaamd Triode voor wisselstroom. Thyristors kunnen slechts in één richting geleiden, maar TRIAC kan in beide richtingen geleiden. Er zijn twee opties om de AC-golfvorm voor beide helften te schakelen: de ene gebruikt TRIAC en de andere is back-to-back verbonden thyristors. Om de ene helft van de cyclus in te schakelen, gebruiken we één thyristor en voor de andere cyclus gebruiken we omgekeerd verbonden thyristors.

Triac

Toepassingen

Gebruikt in dimmers voor huishoudelijk licht, kleine motorbesturingen, snelheidsregelaars voor elektrische ventilatoren, besturing van kleine huishoudelijke AC-apparaten.

“test een condensator met een digitale multimeter ”

Toepassing in dimmer voor huishoudelijk licht

Door de hakdelen van te gebruiken Wisselspanning de lichtdimmer zal werken. Het laat de lamp alleen de delen van de golfvorm door. Als dimmen meer is dan het afsnijden van de golfvorm is ook meer. Vooral het overgedragen vermogen bepaalt de helderheid van de lamp. Meestal wordt TRIAC gebruikt om de lichtdimmer te vervaardigen.

Triac-applicatie

Dit gaat allemaal over Typen thyristoren en hun toepassingen Wij zijn van mening dat de informatie in dit artikel nuttig voor u is voor een beter begrip van dit project. Bovendien kunnen eventuele vragen over dit artikel of hulp bij het implementeren van het elektrische en elektronische projecten , kunt u ons gerust benaderen door in het commentaargedeelte hieronder contact te maken. Hier is een vraag voor u, wat zijn de soorten thyristors?

Fotocredits: