Принцип работы тиристора
По принципу работы, как мы уже говорили ранее, устройство следует сравнить с электронным переключателем, ведь они оба способны пропускать ток лишь в одном направлении (к катоду от анода). При этом заметим — это будет возможно лишь в устойчивом «открытом» положении.
Перейдем теперь непосредственно к рассмотрению механизма действия тиристора. Начальное состояние прибора — «закрытое». Знаком или сигналом начала переходного процесса к «открытому» можно считать возникновение напряжения, появляющееся промеж положительного электрода и управляющего вывода. Провернуть обратное действие можно следующими методами:
- снизить давление;
- понизить степень тока.
В строениях с не постоянным током используется второй вариант. Но этому можно найти свое объяснение, ведь переменный ток в электросети представлен в синусоидоподобном виде, где величина его стремится к нулевому показателю и очень часто сбрасывается. Говоря о структурах с постоянным током, то чаще применяется первый вариант.
Раскрытое и замкнутое положение
Итак, как мы поняли, принцип действия нашего прибора различен. В строениях постоянного напряжения, уже после его кратковременного повышения, осуществляется переход из начального состояния в «открытое». Затем рассматривается два возможных варианта:
- «Открытое» положение может держатся и после пропажи управления напряжения на анодном выходе. Это может стать возможным если “U”, которое подают на анодный управленческий вывод, будет больше, нежели ем отпирающее “U”. Заканчивается проход электротока через устройство, по большому счету, лишь отрывом электроцепи или отключением питательного источника (при этом оба данных процесса обязаны быть кратковременными). Зачем электрический ток (когда прошло восстановление сей цепи) перестает течь. Чтобы ток все же пустить, необходимо снова подать напряжение.
- Устройство перейдет в «замкнутое» положение моментально же после уменьшения величин напряжений.
Таким образом, в системах, где ток = constant, существует несколько способов эксплуатации нашего электроприбора:
- При помощи удерживания «раскрытого» состояния;
- Полностью противоположный первому вариант.
Стоит заметить — чаще всего используется способ под 1-м номером. Условия работы тиристора в конструкциях, где напряжение не равно константе, имеют отличия. Там возврат в начальное положение проходит в автоматическом порядке, то бишь вследствие уменьшения силового тока. В том случае, когда напряжения к плюсу и минусу, подносить часто, на выводе получится так, что произойдет образование P тока некоторой частоты. Вот таким образом и настроены системы импульсного питательного корпуса, который способен формализовать синусоиду в P.
Применение тиристоров
Итак, как вам стало известно ранее, основным назначением тиристоров является их способность управлять мощностью нагрузки.
Кроме того, они имеют ряд других достоинств, а именно: быть “выпрямителем”, иметь два номинально-устойчивых положения, служить в качестве усилителя тока. Именно из-за вышеназванных качественных особенностей, полупроводниковый прибор нашел достаточно широкое применение.
Тиристор используют в роли включателя/выключателя/переключателя в электрических коммутационных устройствах, ведь он способен замыкать и размыкать электроцепь.
Также его активно задействуют как аппарат преобразования (так как тиристор способен генерировать постоянный ток в переменный) в солнечных батареях, в системах бесперебойного питания и в других областях, связанных с электроснабжениях.
Следует сказать и о возможностях тиристора в электронном зажигании, ведь устройство эксплуатируют в двигателях внутреннего сгорания, трамблерах и аккумуляторах для работы стартера.
Если говорить про быт, то надо напомнить, что полупроводниковое устройство применяется в сварке или машиностроении в качестве все того же инвертора.
Условные обозначения электрических параметров тиристоров
— Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии
— Повторяющееся импульсное обратное напряжение
() — Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии (Температура корпуса)
— Максимально допустимый действующий ток в открытом состоянии
— Ударный ток в открытом состоянии
— Максимально допустимая температура перехода»>
/ — Импульсное напряжение в открытом состоянии / импульсный ток в открытом состоянии.
— Пороговое напряжение тиристора в открытом состоянии.
— Динамическое сопротивление в открытом состоянии.
— Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии.
— Повторяющийся импульсный обратный ток.
— Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии.
— Отпирающий постоянный ток управления.
— Отпирающее постоянное напряжение управления.
— Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии
— Время выключения.
— Защитный показатель — значение интеграла от квадрата ударного неповторяющегося тока в открытом состоянии тиристора за время протекания.
— Тепловое сопротивление переход — корпус.
Маркировка тиристоров Т112-Т142:
Т112-16-12 4 3 УХЛ2
- Т — Тиристор низкочастотный
- 112 — Конструктивное исполнение, серия.
- 16 — Средний ток в открытом состоянии IT(AV).
- 12 — Класс по напряжению URRM / 100 (Номинальное напряжение — 1600 В).
-
4 — Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии ()cr:
Буквенно-цифровая маркировка Е3 А3 Р2 К2 Е2 А2 Цифровая маркировка 2 3 4 5 6 7 Значение, В/мкс 50 100 200 320 500 1000 -
3 — Группа по времени выключения tq
Буквенно-цифровая маркировка М2 Т2 А3 С3 Цифровая маркировка 2 3 4 5 Значение, мкс 250 160 100 63 - УХЛ2 — Климатическое исполнение: УХЛ2 — для умеренного и холодного климата.
Рекомендации по монтажу силовых тиристоров
- Надёжность теплоотдачи и электрического контакта между сопрягаемыми поверхностями тиристора и охладителя во всём диапазоне температур обеспечивается соответствующим закручивающим моментом.
- Перед сборкой следует провести визуальный осмотр контактных поверхностей на наличие механических повреждений и протереть бязью, смоченной спиртом (толуолом, бензином, ацетоном).
- Для улучшения параметров теплоотдачи перед сборкой сопрягаемые поверхности рекомендуется смазывать тонким слоем кремнеорганической теплопроводной пасты КПТ-8, что не является обязательным условием монтажа.
- По окончании монтажа крепежные детали (гайки и шайбы) необходимо дополнительно обезопасить от воздействия коррозии.
Советы и рекомендации по эксплуатации силовых тиристоров:
- Следует исключать возможность длительной эксплуатацию силовых тиристоров при их предельно допустимой нагрузке по всем параметрам. При этом коэффициент запаса определяется необходимой степенью надежности устройства.
- Замена вышедшего из строя силового тиристора осуществляется тиристором, параметры которого соответствуют параметрам заменяемого.
- Процесс эксплуатации в среде с повышенным уровнем температурного режима должен сопровождаться принудительным охлаждением.
- Для обеспечения нормальной теплоотводности рекомендуется периодическая очистка силовых тиристоров и охладителей от пыли и загрязнений.
- Для выравнивания токов между параллельно соединенными силовыми тиристорами следует применять индуктивные делители тока (зачастую это тороидальный витой магнитопровод). Наиболее популярные способы подключение: замкнутая цепь, схема с общим витком или с задающим тиристором. Эффективность делителей тока при этом определяется сечением магнитопровода.
- Предотвращение разбаланса напряжений при последовательном соединении силовых тиристоров осуществляется применением шунтирующих резисторов, подключаемых параллельно каждому тиристору. Выравнивание напряжения в переходных режимах обеспечивается параллельным подключением к каждому тиристору конденсаторов.
- Строго запрещено прикасаться к силовым тиристорам, находящимся под напряжением.