Seninristors

Thyristors, elektrik elektroniklerinde en yaygın kullanılan yarı iletken anahtarlar arasında, 1950'lerde yüksek gerilimler ve mevcutları minimum güç kaybı ile sunuyor. Bu dört katmanlı, üç-küksiyonlu cihazlar silikon tabanlı kontrollü redüksiyonlar için ya da tamamen tasarlanmıştır - kontrolleri üzerinde verimli olan uygulamalar için idealdir. 1950'lerde ticarileşmeden bu yana.

Birinizin temel işletim prensibi, bir kez tetiklenen bir şekilde yürütme yeteneğinin etrafında dönüyor. Kapı terminaline enjekte edilen küçük bir akım, cihazın iç P-N-P-N yapısında yenidenjeneratif bir geri dönüş döngüsü başlatıyor, mevcut eşikleri engellemeye neden oluyor.Bu latching davranışın, geleneksel transistörlerin ve özellikle de DC güç sistemlerindeki etkin faz uygulamaları için etkili bir şekilde kullanılmasını sağlıyor.

Her iki yönde yapılan birçok konfigürasyonda bulunmaktadır; Kapı Turn-Off Thyristors (GTO) negatif bir kapı pulu ile kapatılabilir; ve bütünleşik kapı Komünü, yüksek güç sanayi sistemleri için daha hızlı geçiş hızları sunar.

Modern devre tasarımında, yourristors motor sürücüleri, aydınlatma kontrolleri, güç malzemeleri, yumuşak başlangıçlar ve H999 iletim sistemleri bulunur ve yüksek blok gerilimleri üzerinde büyük bir ilerlemeye ve sağlam endüstriyel ortamlar için onları vazgeçilmez hale getirir. Verilen bir uygulama için doğru yourristor topolojiyi seçmek önemli ölçüde etkili bir şekilde etkileyebilir.

Uniyy Youristors

Uniyway yourristors, yalnızca bir yönde olan yarı iletken anahtarlar, çok düşük devlet direnişiyle bir diyot gibi davranırlar, standart bir diyotun aksine, SCR aslında bir kapı darbesi olarak adlandırılabilir ve tasarımcılara doğru kontroller yapılır.

Uniyyly Thyristors Work

Bir SCR, dört farklı değişkenli P-tip ve N tipi yarı iletken tabakalardan oluşur, üç P-N kavimli eksiyon oluşturur.O zaman cihaz, devre dışı bırakmadan uygulanır.SCR'yi geri çevirmeli, mevcut seviyenin altındayken, mevcut devrelerin altında veya sıfırın tekrarlayıcı devrelerin çıkarılmasına neden olur.

Bu özellik SCRs'leri faz kontrollü yenidenleştirme için iyi bir şekilde uygun hale getirir, ateş açısının nerede olduğu - kapı tetikleyicisinin uygulandığı her yarı döngüsü - yüke teslim edilen ortalama çıktı gerilimi ve gücü.Farklı olarak, tasarımcılar düz, sürekli kontrol DC motor hızı, ısıtıcı çıktısı ve batarya şarj akımları elde edebilir.

Uniyway'in Anahtar Özellikleri

  • [FONT:0)Uniyyönergelik:[Dönerge:[Döner: 1) Mevcut akışlar sadece bir düğümden kedihode'ye, dışsal olmayan akışları engellemeye engel olur.
  • [FONT:0]Gate-triggered turn-on: Olumlu bir kapı darbesi devreye girer; kapı bir kez cihazı latches olarak kontrol eder.
  • [[Düzücük ve mevcut tutmak: [Dönetici:0] Cihazın mevcut eşinin altında kalan mevcut damlalara (tipik olarak miliamp aralığında küçük SCRs ve birkaç yüz miliamps için yüksek güç cihazlar için).
  • [FONT:0) Yüksek gerilim bloke kapasitesi: [DDDDDDDDDDDD 1] SCRs, 6.000 volt'yi aşan gerilimleri engellemekle kullanılabilir, onları faydalı ve endüstriyel uygulamalar için uygun hale getirir.
  • [[Yüksek akışlı kullanım: [DüzDÜDÜDÜDÜDÜSTR:0) Yüksek dalgalanmalar mevcut kullanım: [DÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNLER: 1) SCRs, başlangıç veya hata koşulları sırasında büyük baskı akımlarına dayanabiliyor, genellikle kısa süreler için yüzlerce amplifiğe değer verdi.
  • [FONT:0]Sensitive kapısı vs. standart kapı: Hassas kapı SCRs sadece kapı akımına mikroamp gerektirir, standart türleri yüzlerce miliamps gerekir, gürültü bağışıklığı ve sürücü tasarımını etkiler.

Unily Thyristors

Uniyly yourristors genellikle DC güç kontrolünde ve dalgaformun sadece yarısının gerekli olduğu AC devrelerinde kullanılır. Tipik uygulamalar şunları içerir:

  • DC motor hız kontrolleri, SCR'nin armature'ye ortalama gerilimi nerede düzelttiği ve düzenler.
  • Battery şarj cihazı ve organize güç malzemeleri, faz kontrollü SCRs yüksek verimlilikle ayarlanabilir çıktı gerilimi sağlar.
  • AC-to-DC dönüştürücüler endüstriyel ekipmanda, köprü konfigürasyonlarında birden fazla SCR'ler düzenlenir (örneğin altı-pulse yourristor köprüsü gibi) düzgün DC otobüs gerilimleri üretmek için.
  • Overvoltage protection crowbar devreleri, bir SCR'nin kısa devreye uyarıldığı yerde, gerilim güvenli bir eşiği aşıyorsa, alt bileşenleri korur.
  • Pulse güç sistemleri ve kapasitör deşarj uygulamaları, SCRs'in kaynak, lazer ve elektromanyetik formasyon ekipmanlarında uzun süreler için büyük akımları nereye dönüştürdüğü.

Bu senaryoların her birinde, SCR'nin tek yönlü doğası, mevcut akışların yalnızca amaçlanan yönde basitleştirilmesi ve AC hattı ile düzgün senkronize edildiğinde güç faktörü geliştirmesini sağlar.

Biyönersiz Senristors

Biyönergecikler, özellikle de TRIACs (Erafi Alternatifleştirmek için), her iki yönde mevcut olan tek bir kapı terminali ile bağlantılı olarak düşünülmüşlerdir. Bu entegrasyon, olumlu ve negatif yarı- döngüsü arasındaki mevcut alternatifleri özellikle de uygulama için cazip hale getirir.

Nasıl Biyöneren Senristors Çalışıyor

TRIAC'nin üç terminali vardır: MT1 (bakım terminali 1), MT2 (bakım terminali 2) ve MT1'deki gerilimin kutuplaşmasına rağmen, TRIAC'nın MT1'de farklı bir anode veya kedihode olmadığı ve bunun yerine, ana terminallerde kullanılan gerilim ve kutupluluk kutuplaşmanın kutuplaşması ile tetiklenebilir.

Bir kez tetiklendikten sonra, AC dalgasının sıfır geçişinin altında tutulması ve AC analerinden işletim için doğru kontrol için ideal hale getirilmesi, ancak TRIAC'ler SCR'lere kıyasla bazı kısıtlamalara sahiptir. Genellikle SCR'ler ve dv/dt puanlarına kıyasla daha düşük puanlar elde ederler.

Biyly Thyristors

  • [[Dönerge:0)Biyönergelik:[Dönerge:[Döner: 1 ) Cihazın her iki yönde mevcut olduğu, tek bir bileşenle bir AC dalgası formlarının yarı döngüsüni ele alır.
  • [FONT:0]Dörtüncü-ködrant kapısı tetikliyor: Kapı, MT1'e göre pozitif veya negatif pullarla tetiklenebilir, kapı kontrol tasarımında esneklik sunabilir.
  • [FONT:0) Doğal kompresyon sıfır akımda: TRIACs otomatik olarak her AC sıfır geçişinde kapanıyor, AC sistemlerinde zorla komünleme devrelerini ortadan kaldırıyor.
  • [FONT:0) Alçakg / Ddt bağışıklığı: TRIACs hızlı gerilim geçicilerine daha duyarlıdır; sinubber devreleri genellikle gürültülü ortamlardaki turn-onları önlemek için gereklidir.
  • [[Dönetici:0)Dedüklenen bileşen sayısı:[Dönetici:[Dönetici:0)Bir tek TRIAC iki SCR'yi ve ilişkili kapı sürücülerini birçok AC uygulamalarında, kurtarma kurulu alanı ve maliyetinden değiştiriyor.
  • [FONT:0)Wide kullanılabilirlik:[Dönetici:[Dönetici:0) TRIACs, 40 A ve yukarıda belirtilen küçük yüzeyli türlerden paketler için genellikle kullanılabilir.

Biyway Thyristors

Biyönergecikler AC güç kontrol uygulamaları, basitlik ve maliyet-maliyetin parasal olduğu konusunda hükmedmektedir: birincil kullanımlar şunlardır:

  • AC aydınlatma dimmers, TRIACs, değişken bir aşamada AC dalgaformunu dolayarak incandescent ve dirençli yüklerin parlaklığını kontrol ediyor.
  • Enerji araçları, hayranları ve karışımlar için evrensel motor hız kontrolleri, TRIAC motora teslim edilen RMS gerilimine göre değişir.
  • Endüstriyel fırınlarda ve konut aletlerinde ısıtma kontrolleri.
  • AC solid-state röleleri (SSR), bir TRIAC, opto çiftleyici veya izole bir kapı sürücüsü tarafından tetiklenen anahtar elementi sağlar.
  • Akıllı ev otomasyon sistemleri, TRIACs ışıkları ve fanları, düzgün bir şekilde çöpe uğradığında minimum elektromanyetik müdahale ile kontrol eder.

Bu uygulamalardan her birinde, TRIAC'nin AC dalgaform'un iki yarısını tek bir kapı sinyali ile basitleştirme ve kapı sürücüsü için gerekli olan izole güç malzemeleri sayısını azaltabilme yeteneği.

Devre Tasarımında Anahtar Farklar

Tek yönlü veya iki yönlü sizinristokratlar kullanılarak karar temel olarak devre mimarisi, bileşen seçimi ve koruma stratejisini şekillendirmelidir. Tasarımcılar, belirli güç kontrol gereksinimleri için uygun cihazı belirlemek için birkaç kritik faktör değerlendirmelidir.

Kapı Sürücü Gereksinimleri

Uniyly SCRs genellikle SCR'ler ile kontrol edilen pozitif bir kapı darbesi gerektirir.Bir DC devrede çalışan tek bir SCR için, kapı sürücüsü, pul dönüştürücü veya optors kullanarak sık sık sık iki SCRs çift kontrol için paralel olarak kullanılır.In AC faz kontrol devreleri, her bir kontrol kapısında, yüksek gerilimten izole edilmiş bir sürücü ile senkronize edilmelidir.

Buna karşılık, TRIACs, MT1'e göre olumlu veya negatif kapı pulları ile tetiklenebilir, daha basit kapı sürücü devrelerine izin verebilir. Tek bir opto çiftleyici veya pul dönüştürücü, TRIAC'yi doğrudan kullanabilir, kapı sürücülerinin tamamının güvenilir bir şekilde kullanılmasını sağlamalıdır; dörtlü I (MT2 pozitif, kapı pozitif) genellikle en hassastır, dörtlü IV (MT2 negatif, kapı negatif)

Snubber ve Koruma Devreleri

Hem SCRs hem de TRIACs, daha büyük bir bağlantı alanı ve daha uzun taşıyıcı ömrüne sahip olduğu için hata devrelerini zorunlu kılar. Cihazın karşısındaki bir dizi direnç ve kapasiteye bağlı olarak, aşırı sızıntıya veya mevcut güç dağılımına neden olmadan önce de etkili bir şekilde seçilir.

DC devrelerinde çalışan SCRs için, zorla komünleme devreleri cihazın dışına çıkmasını sağlamak için gerekli olabilir.Bu, genellikle mevcut ve gerilimin aşama dışı olduğu noktaya kadar yüksek gecikmeli yük devreleri talep edebilir. Biyönetici TRIACs, AC devrelerinde doğal olarak yorumlanır, ancak mevcut yük devrelerine ve gerilimin tükenme süresine yatkındır.

Termal Yönetim ve Mevcut İşleme

SCRs genellikle aynı mevcut derecelendirme için TRIAC'lerden daha düşük havalimanları ve daha az ısı nesli ile ortaya koyar. Bu, SCRs'i, özellikle de DC sistemlerinde, cihazın sürekli olarak bir faz açısına sahip olduğu gibi daha verimli hale getirir.

Ayrıca, TRIACs, benzer ölü boyutlardaki SCRs ile kıyaslanmış olan mevcut derecelendirmeleri daha düşük bir artış gösteriyor.In applications where the load experience high inrush currents - like motor start or cleor şarj -SCRs provides more marj against device failure. For biyly control in such high-stress environment, often opt for two SCRs inverse parallel than a single TRIAC, protect for reliableness.

EMI ve Gürültü Performansı

Seninristokratların geçiş davranışı, yakın devreleri etkileyebilecek elektromanyetik müdahale (EMI) yaratır ve dörtlü tasarımlara sahip olmak için yasal standartları karşılamalıdır.Forever 15 veya CISPR 14. TRIACs, çünkü her iki yönde çalışır ve motor rüzgarlarında daha harmonik bir şekilde tetiklenebilir ve EMI'yi daha fazla üretebilir.

SCR tabanlı tasarımlar, özellikle tam dalga köprü konfigürasyonlarında kullanıldığında, daha simetrik geçiş dalgalarını ve daha düşük harmonikleri üretebilir. Bu, EMI filtre bileşenlerinin boyutunu ve maliyetini azaltabilir. Düşük elektromanyetik müdahale gerektiren tasarımları için, tıbbi ekipman veya yüksek çözünürlükte, SCR tabanlı iki yönlü topolojiler TRIAC çözümleri üzerinde tercih edilebilir.

Devre Tasarımı için Seçici Kriterleri

Doğru yourristor tipini seçmek, devrenin elektrik ve çevresel gereksinimlerinin sistematik bir değerlendirme gerektirir. Aşağıdaki karar çerçevesi, denetim sürecinde mühendislere rehberlik edebilir:

Ger ve Şimdiki Düzeyler

The blocked voltaj rating of the yourristor, geçiciler dahil olmak üzere devredeki zirve gerilimi aşmalıdır. 230 V RMS'de çalışan ana güçlenmiş AC devreleri için, zirve gerilimi yaklaşık 325 V ve 600 V puanlı bir cihaz, 480 V RMS malzemeleriyle endüstriyel sistemler için makul bir güvenlik marjı sağlar, 1.200 V veya 1,600 V puanlı SCR'ler yaygındır.

Yük Türü

Soğutma ve incanlı lambalar gibi geçici yükler hem SCRs hem de TRIACs için basit. Motorlar, optimler ve transformatörler arasındaki faz değişimi, gerilim ve mevcut olan eğim ve dv /dt derecelendirmelerine dikkat gerektiren.SCRs inverse paralel olarak, yüksek oranda alıntılar ile yüksek sesleniş marjı TRIACs. Capacitive load, örneğin LED sürücülerin giriş kapasitesi ile yüksek basınç artışına dikkat etmesi gibi.

Kontrol Yöntemi

Faz-köm kontrolü hem SCR hem de TRIAC devreleri için en yaygın tekniktir, ki bu da şarj gücü ayarlamak için 0° ve 180° arasında değişir. Sıfır-uzunluk geçiş için gerekli olan uygulamalar için, EMI'ye tam olarak tetiklenen gerilim sıfır geçişi sırasında iyi şarj edilir. DC güç malzemelerinde, SCRs faz kontrollü reaktif reaktif reaktif reaktif redüksiyonlar için doğal seçimdir ve ayrıca, aynı zamanda daha yüksek frekanslı kontrol için de kullanılabilir.

Maliyet ve Kompleksi Kıtlamalar

Yüksek hacimli, yüksek hacimli veya talep edilen endüstriyel uygulamalar için, yüksek performanslı ve küçük motor kontrolleri, TRIACs genellikle daha düşük bileşen sayması ve daha basit kapı sürüşleri nedeniyle en ekonomik çözümdür. Yüksek hacimli, yüksek güç veya talep edilen endüstriyel uygulamalar için, SCR tabanlı tasarımların maliyeti onların sağlamlığı, daha düşük davranış kayıpları ve daha iyi dv / daha iyi bağışıklıkları nedeniyle haklıdır.

Biyön Kontrollü Kontrol için Pratik Değerlendirme

İki yönlü kontrol gerekli olduğunda, tasarımcılar iki birincil seçeneği vardır: tek bir TRIAC veya iki SCRs in in in in in in in in in inverse paralel (genellikle geri iade SCR konfigürasyonu olarak adlandırılır). Her yaklaşım uygulama gereksinimlerine karşı değerlendirmeli ve ticaret-offlara sahiptir.

Bir TRIAC'i Ne Zaman Seçilir?

Tek bir TRIAC, uygulamanın mevcut gereksinimlerine sahip olduğu uygun bir seçimdir (tipik olarak 40 A RMS’nin altında), standart AC analarından (dördüncü 4.000 V’ye kadar) çalışır ve üstün yüklere karşı dayanıklıdır. Örnekler konut aydınlatma kontrolleri, küçük fan hız düzenleyicileri ve cihaz ısıtma elemanı kontrolleri içerir.

Inverse-Parallel SCRss'i ne zaman seçilir

Paralel olarak iki SCR, yüksek akım AC kontrolleri için tercih edilir (above 40 A RMS), yüksek oranda indüktif yükler ve her biri en iyi elektrik özellikleri ile seçilebilir ve iki SCR'nin simetrik geçişi de, büyük AC güç kontrolleri ve UPS sistemleri ile ortaktır.

Trendler ve Alternatifler

Gökçiler yüksek güç uygulamaları iş kümes hayvanları olarak kalırken, geniş bantlı amirlerin içindeki ilerlemeler iki yönlü geçiş için yeni alternatifler sunuyor. Silikon (SiC) MOSFETs ve galium nitride (GaN) transistörler ve dönüştürücüler yüksek geçiş hızlarında çalışabilir ve büyük ölçüde sizin aristokratlarınızdan daha düşük kesintiler sunar, ancak şu anda daha pahalı ve daha az yüksek gerilim aralıklarında (above 1,700 V) hükmedilir.

Yenier yourristor varyantları, MOS-kontrollü yourristor (MCT) ve yayıcınız (ETO) düşük teknoloji ile modern geniş bantlı anahtarlama noktaları arasındaki boşluğu birleştirmeyi amaçlamaktadır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Tek yönlü ve iki yönlü sizinristokratlarınız arasındaki farklar, güç elektroniklerinde tasarım yapmak için temeldir.SCRs gibi Uniyön cihazlar üstün mevcut kullanım, daha düşük iletim kayıpları, daha yüksek dv/dt bağışıklıkları ve daha büyük kapasite artışları, onları DC güç kontrolü, yüksek akım AC sistemleri için ideal hale getirmek ve talep eden endüstriyel uygulamalar.

Mühendisler, gerilim ve mevcut gereksinimleri dikkatle değerlendirmelidir, yük özellikleri, kontrol yöntemi karmaşıklığı, termal kısıtlamalar ve EMI düzenlemeleri bu iki Yourristor tipini seçerken, tasarımcılar her cihazın güçlü ve zayıf yönlerine göre, verimli, güvenilir ve ekonomik olarak ev dimmers'ten geniş bir motor sürücülerine kadar uygulanabilir.[Döneticileri ve uygulama notları hakkında bilgi kaynağı değiştir]