Commercialmente, i primi dispositivi a tiristori furono rilasciati nel 1956. Con un piccolo dispositivo il tiristore può controllare grandi quantità di tensione e potenza. L'ampia gamma di applicazioni in dimmer di luce, controllo della potenza elettrica e controllo della velocità del motore elettrico . In precedenza, i tiristori venivano utilizzati come inversione di corrente per spegnere il dispositivo. In realtà, richiede corrente continua, quindi è molto difficile da applicare al dispositivo. Ma ora, utilizzando il segnale del gate di controllo, i nuovi dispositivi possono essere accesi e spenti. I tiristori possono essere utilizzati per accendere e spegnere completamente. Ma il transistor si trova tra gli stati di accensione e spegnimento. Quindi, il tiristore è usato come interruttore e non è adatto come amplificatore analogico.Si prega di seguire il link per: Tecniche di comunicazione a tiristori nell'elettronica di potenza

Cos'è un tiristore?

Un tiristore è un dispositivo semiconduttore a stato solido a quattro strati con materiale di tipo P e N. Ogni volta che un gate riceve una corrente di attivazione, inizia a condurre fino a quando la tensione attraverso il dispositivo a tiistore è sotto polarizzazione diretta. Quindi agisce come un interruttore bistabile in questa condizione. Per controllare la grande quantità di corrente dei due conduttori dobbiamo progettare un tiristore a tre conduttori combinando la piccola quantità di corrente a quella corrente. Questo processo è noto come lead di controllo. Se la differenza di potenziale tra i due conduttori è sotto tensione di rottura, viene utilizzato un tiristore a due conduttori per accendere il dispositivo.

Tiristore

Simbolo del circuito a tiristori

Il simbolo del circuito a thistore è come mostrato di seguito. Ha tre terminali Anodo, catodo e cancello.

Simbolo TRIAC

Ci sono tre stati in un tiristore

Modalità di blocco inverso - In questa modalità di funzionamento, il diodo bloccherà la tensione applicata.
Modalità di blocco in avanti - In questa modalità, la tensione applicata in una direzione fa condurre un diodo. Ma la conduzione non avverrà qui perché il tiristore non si è attivato.
Modalità di conduzione diretta - Il tiristore si è attivato e la corrente fluirà attraverso il dispositivo finché la corrente diretta non raggiunge il valore di soglia noto come 'corrente di mantenimento'.

Diagramma a strati del tiristore

Il tiristore è composto da tre giunzioni p-n vale a dire J1, J2 e J3. Se l'anodo è a un potenziale positivo rispetto al catodo e il terminale di gate non viene attivato con alcuna tensione, J1 e J3 saranno in condizione di polarizzazione diretta. Mentre la giunzione J2 sarà in condizione di polarizzazione inversa. Quindi la giunzione J2 sarà nello stato spento (non avrà luogo alcuna conduzione). Se l'aumento di tensione tra anodo e catodo oltre la V_BO(Tensione di rottura), quindi si verifica un guasto da valanga per J2 e quindi il tiristore sarà in stato ON (inizia a condurre).

Se una V_G (Potenziale positivo) viene applicato al terminale di gate, quindi si verifica un guasto alla giunzione J2 che sarà di valore basso V_SE . Il tiristore può passare allo stato ON, selezionando un valore appropriato V_G .In condizioni di guasto da valanga, il tiristore condurrà continuamente senza prendere in considerazione la tensione di gate, fino a quando ea meno che,

Il potenziale V_SEviene rimosso o
La corrente di mantenimento è maggiore della corrente che scorre attraverso il dispositivo

Qui V_G - Impulso di tensione che è la tensione di uscita dell'oscillatore di rilassamento UJT.

Diagramma a strati del tiristore

Circuiti di commutazione a tiristori

Circuito tiristore CC
Circuito tiristore CA.

Circuito tiristore CC

Quando collegato all'alimentazione CC, per controllare i carichi CC più grandi e la corrente utilizziamo tiristori. Il vantaggio principale del tiristore in un circuito CC come interruttore offre un elevato guadagno di corrente. Una piccola corrente di gate può controllare grandi quantità di corrente anodica, quindi il tiristore è noto come dispositivo a corrente.

Circuito tiristore CC

Circuito a tiristori CA.

Quando è collegato all'alimentazione CA, il tiristore agisce in modo diverso perché non è lo stesso del circuito collegato CC. Durante la metà di un ciclo, il tiristore veniva utilizzato come circuito CA facendolo spegnere automaticamente a causa della sua condizione di polarizzazione inversa.

Circuito CA a tiristori

Tipi di tiristori

In base alle funzionalità di accensione e spegnimento, i tiristori sono classificati nei seguenti tipi:

Tiristori controllati al silicio o SCR
Gate spegne tiristori o GTO
L'emettitore spegne i tiristori o gli ETO
Tiristori a conduzione inversa o RCT
Tiristori a triodi bidirezionali o TRIAC
Il MOS spegne i tiristori o gli MTO
Tiristori bidirezionali controllati in fase o BCT
Tiristori o SCR a commutazione rapida
Raddrizzatori o LASCR controllati al silicio attivati dalla luce
Tiristori controllati da FET o FET-CTH
Tiristori o IGCT con commutazione a gate integrati

Per una migliore comprensione di questo concetto, qui stiamo spiegando alcuni dei tipi di tiristori.

Raddrizzatore controllato al silicio (SCR)

Un raddrizzatore controllato al silicio è anche noto come raddrizzatore a tiristori. È un dispositivo a stato solido per il controllo della corrente a quattro strati. Gli SCR possono condurre la corrente in una sola direzione (dispositivi unidirezionali). Gli SCR possono essere attivati normalmente dalla corrente applicata al terminale di gate. Per saperne di più su SCR. Segui il link per saperne di più su: Basi e caratteristiche del tutorial su SCR

Gate turn off Thyristors (GTO)

Uno dei tipi speciali di dispositivi semiconduttori ad alta potenza è il GTO (tiristore di spegnimento del gate). Il terminale del cancello controlla gli interruttori da accendere e spegnere.

Simbolo GTO

Se viene applicato un impulso positivo tra il catodo e i terminali del gate, il dispositivo verrà acceso. I terminali di catodo e gate si comportano come un file Giunzione PN e esiste una piccola tensione relativamente tra i terminali. Non è affidabile come SCR. Per migliorare l'affidabilità dobbiamo mantenere una piccola quantità di corrente di gate positiva.

Se viene applicato un impulso di tensione negativa tra il gate e i terminali del catodo, il dispositivo si spegne. Per indurre la tensione del catodo di gate viene rubata parte della corrente diretta, che a sua volta la corrente diretta indotta può diminuire e automaticamente GTO passerà allo stato di blocco.

Applicazioni

Azionamenti del motore a velocità variabile
Inverter e trazione ad alta potenza

Applicazione GTO su variatore di velocità

Ci sono due ragioni principali per l'azionamento a velocità regolabile è la conversazione e il controllo dell'energia di processo. E fornisce un funzionamento più fluido. In questa applicazione è disponibile il GTO a conduzione inversa ad alta frequenza.

Applicazione GTO

Emettitore Spegnere Tiristore

Il tiristore di spegnimento dell'emettitore è un tipo di tiristore e si accenderà e si spegnerà utilizzando il MOSFET. Include entrambi i vantaggi di il MOSFET e GTO. Consiste di due gate: un gate viene utilizzato per l'accensione e un altro gate con un MOSFET in serie viene utilizzato per lo spegnimento.

Emettitore Spegnere Tiristore

Se un gate 2 viene applicato con una certa tensione positiva, si accenderà il MOSFET che è collegato in serie con il terminale del catodo del tiristore PNPN. Il MOSFET collegato al terminale di gate a tiristori si spegnerà quando abbiamo applicato una tensione positiva al gate 1.

Lo svantaggio del collegamento del MOSFET in serie con il terminale di gate è che la caduta di tensione totale aumenta da 0,3 V a 0,5 V e le perdite corrispondenti.

Applicazioni

Il dispositivo ETO viene utilizzato per il limitatore di corrente di guasto e lo stato solido interruttore a causa della sua elevata capacità di interruzione della corrente, velocità di commutazione veloce, struttura compatta e bassa perdita di conduzione.

Caratteristiche operative di ETO in interruttore a stato solido

Rispetto ai quadri elettromeccanici, gli interruttori a stato solido possono fornire vantaggi in termini di durata, funzionalità e velocità. Durante lo spegnimento transitorio possiamo osservare le caratteristiche di funzionamento di un Interruttore di alimentazione a semiconduttore ETO .

Applicazione ETO

Tiristori a conduzione inversa o RCT

Il tiristore normale ad alta potenza è diverso dal tiristore a conduzione inversa (RCT). RCT non è in grado di eseguire il blocco inverso a causa del diodo inverso. Se utilizziamo la ruota libera o il diodo inverso, sarà più vantaggioso per questi tipi di dispositivi. Perché il diodo e l'SCR non condurranno mai e contemporaneamente non possono produrre calore.

Simbolo RCT

Applicazioni

RCT o applicazioni di tiristori a conduzione inversa in inverter e variatori di frequenza, utilizzati in Controller AC usando Circuito di soppressori .

Applicazione nel controller AC tramite soppressori

Proteggere il elementi semiconduttori da sovratensioni è disponendo i condensatori e le resistenze in parallelo agli interruttori individualmente. Quindi i componenti sono sempre protetti dalle sovratensioni.

Applicazione RCT

Tiristori a triodi bidirezionali o TRIAC

TRIAC è un dispositivo per il controllo della corrente ed è a tre semiconduttori terminali dispositivo. Deriva dal nome chiamato Triode for Alternating Current. I tiristori possono condurre solo in una direzione, ma TRIAC è in grado di condurre in entrambe le direzioni. Ci sono due opzioni per cambiare la forma d'onda AC per entrambe le metà: una utilizza TRIAC e l'altra è collegata a tiristori back to back. Per accendere una metà del ciclo, usiamo un tiristore e per azionare un altro ciclo usiamo tiristori collegati all'inverso.

Triac

Applicazioni

Utilizzato in dimmer di luce domestici, controlli di piccoli motori, controlli di velocità di elettroventilatori, controllo di piccoli apparecchi di alimentazione CA domestici.

“tirare su o tirare giù ”

Applicazione in dimmer luce domestica

Usando le parti tritate di Tensione AC il dimmer della luce funzionerà. Consente alla lampada di passare solo le parti della forma d'onda. Se dim è più che tagliare la forma d'onda è anche più. Principalmente la potenza trasferita determinerà la luminosità della lampada. Tipicamente TRIAC viene utilizzato per produrre il dimmer della luce.

Applicazione Triac

Questo è tutto Tipi di tiristori e loro applicazioni . Riteniamo che le informazioni fornite in questo articolo siano utili per una migliore comprensione di questo progetto. Inoltre, qualsiasi domanda riguardante questo articolo o qualsiasi aiuto nell'implementazione del progetti elettrici ed elettronici , puoi sentirti libero di contattarci collegandoti nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, quali sono i tipi di tiristori?

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