Tyristormodulen använder en multimeter för att särskilja tyristorns tre elektroder
SilicON Controlled Rectifier, SCR har utvecklats till en stor familj sedan den kom ut på 1950-talet, och dess huvudmedlemmar inkluderar enkelriktade tyristorer, dubbelriktade tyristorer, ljusstyrda tyristorer, omvänt ledande tyristorer, släcktyristorer, snabba tyristorer, etc. vänta. Idag använder alla en enkelriktad tyristor, vilket är vad folk ofta kallar en vanlig tyristor. Den är sammansatt av fyra lager av halvledarmaterial, med tre PN-övergångar och tre externa elektroder: elektroden som dras från det första lagret av halvledare av P-typ kallas anod A. , elektroden som dras från det tredje lagret av halvledare av P-typ är kallas kontrollelektroden G, och elektroden som dras från det fjärde lagret av halvledare av N-typ kallas katod K. Det kan ses från kretssymbolen för tyristorn att det är en enkelriktad ledande enhet som en diod, och nyckeln är att den har en extra styrelektrod G, vilket gör att den har helt andra arbetsegenskaper än dioden.
De tre elektroderna på tyristorn kan särskiljas med en multimeter
De tre elektroderna på vanliga tyristorer kan mätas med multimeterns R×100-växel. Som vi alla vet finns det en pN-övergång mellan tyristorerna G och K (Figur 2(a)), vilket är ekvivalent med en diod, G är den positiva polen och K är den negativa polen. Därför, enligt metoden för att testa dioden, ta reda på två av de tre polerna. En pol, mät dess framåt- och bakåtmotstånd, motståndet är litet, multimeterns svarta penna är ansluten till kontrollpolen G, den röda pennan är ansluten till katoden K, och den återstående är anoden A. För att testa Oavsett om tyristorn är bra eller dålig, kan du använda undervisningstavlan som just demonstrerats (Figur 3). När strömförsörjningen SB är ansluten är glödlampan bra om den lyser, och den är dålig om den inte lyser.
Hur man identifierar de tre polerna av kiselstyrd likriktare
Metoden för att identifiera tyristorns tre poler är mycket enkel. Enligt principen för pN-övergång, använd bara en multimeter för att mäta motståndsvärdet mellan de tre polerna.
Fram- och bakresistansen mellan anoden och katoden är mer än några hundra tusen ohm, och fram- och bakresistansen mellan anoden och kontrollelektroden är mer än några hundra tusen ohm (det finns två pN-övergångar mellan dem, och riktningen Tvärtom, så de positiva och negativa riktningarna för anoden och kontrollpolen är inte anslutna).
Det finns en pN-övergång mellan styrelektroden och katoden, så dess framresistans ligger i intervallet från flera ohm till hundratals ohm, och backresistansen är större än framresistansen. Styrpolsdiodens egenskaper är dock inte idealiska. Den omvända riktningen är inte helt blockerad, och en relativt stor ström kan passera igenom. Därför är det ibland uppmätta kontrollpolens omvända motstånd relativt litet, vilket inte betyder att kontrollpolens egenskaper inte är bra. . Dessutom, när man mäter fram- och bakresistansen för kontrollstolpen, bör multimetern placeras i R*10- eller R*1-blocket för att förhindra bakåtbrott av kontrollpolen när spänningen är för hög.
Om det mäts att komponentens katod och anod har kortslutits, eller anoden och kontrollpolen är kortslutna, eller kontrollpolen och katoden är kortslutna omvänt, eller kontrollpolen och katoden är öppna, betyder det att komponenten är skadad.
Thyristor är förkortningen för silicon controlled rectifier element, som är en högeffekts halvledarenhet med en fyrskiktsstruktur med tre pN-övergångar. Faktum är att tyristorns funktion inte bara är likriktning, den kan också användas som en icke-switch för att snabbt slå på eller av kretsen, realisera invertering av likström till växelström och ändra växelströmmen för en frekvens in i en annan frekvens AC, etc. SCR, liksom andra halvledarenheter, har fördelarna med liten storlek, hög effektivitet, god stabilitet och tillförlitlig drift. Dess utseende har fört halvledarteknik från området för svag el till området för stark el och har blivit en komponent som ivrigt används inom industri, jordbruk, transport, militärvetenskaplig forskning, såväl som kommersiella och civila elektriska apparater.
Tyristorns struktur och egenskaper
Tyristorn har tre elektroder - anoden (A), katoden (C) och grinden (G). Den har en form med en struktur i fyra lager som består av överlappande ledare av p-typ och ledare av n-typ, och det finns totalt tre pN-övergångar. Dess strukturdiagram och symboler.
Tyristorer skiljer sig mycket i struktur från kisellikriktardioder med endast en pN-övergång. Tyristorns fyrskiktiga struktur och referensen för kontrollstolpen har lagt grunden för dess utmärkta kontrollegenskaper att "styra det stora med det lilla". Vid användning av en kiselstyrd likriktare, så länge som en liten ström eller spänning appliceras på kontrollpolen, kan en stor anodström eller spänning styras. För närvarande har tyristorelement med en strömkapacitet på flera hundra ampere eller till och med tusentals ampere tillverkats. Generellt kallas tyristorn under 5 ampere lågeffekttyristor, och tyristorn över 50 ampere kallas högeffekttyristor.
Varför har tyristorn styrbarheten att "styra det stora med det lilla"? Nedan använder vi Chart-27 för att kort analysera tyristorns arbetsprincip.
Först och främst kan vi se att de första, andra och tredje skikten från katoden är en transistor av NpN-typ, medan de andra, tredje och fjärde skikten bildar en annan transistor av pNp-typ. Bland dem delas det andra och tredje lagret av två överlappande rör. På detta sätt kan motsvarande kretsschema för diagram-27(C) ritas för analys. När en framåtspänning Ea påläggs mellan anoden och katoden, och en positiv triggersignal matas in mellan styrelektroden G och katoden C (motsvarande bas-emittern för BG1), kommer BG1 att generera en basström Ib1, genom Förstärkt kommer BG1 att ha en kollektorström IC1 förstorad med 1 gånger. Eftersom kollektorn för BG1 är ansluten till basen av BG2, är IC1 basströmmen Ib2 för BG2. BG2 förstärker kollektorströmmen IC2 på 2 än Ib2 (Ib1) och skickar tillbaka den till basen av BG1 för förstärkning. Denna cykel förstärks tills BG1 och BG2 är helt påslagna. Faktum är att denna process är en "trigger-on-the-fly"-process. För tyristorn läggs triggersignalen till kontrollelektroden och tyristorn slås på omedelbart. Ledningstiden bestäms huvudsakligen av tyristorns prestanda. När tyristorn väl triggas och slås på, på grund av den cirkulära återkopplingen, är strömmen som flyter in i basen av BG1 inte bara den initiala Ib1, utan strömmen som förstärks av BG1 och BG2 (1* 2*Ib1), som är mycket större än Ib1, tillräckligt för att hålla BG1 påslagen kontinuerligt. Vid denna tidpunkt, även om triggersignalen försvinner, förblir tyristorn på. Först när strömförsörjningen Ea bryts eller Ea sänks så att kollektorströmmen i BG1 och BG2 är mindre än minimivärdet för att upprätthålla ledning, kan tyristorn stängas av. Naturligtvis, om polariteten för Ea är omvänd, kommer BG1 och BG2 att vara i avstängt tillstånd på grund av den omvända spänningen. För närvarande, även om triggersignalen matas in, kan tyristorn inte fungera. Omvänt är Ea ansluten till den positiva riktningen, medan triggersignalen är negativ, och tyristorn kan inte slås på. Dessutom, om triggersignalen inte läggs till och den positiva anodspänningen överstiger ett visst värde, kommer tyristorn också att slås på, men detta är redan en onormal arbetssituation.
Tyristorns styrbara karaktäristik för att styra ledning (en stor ström passerar genom tyristorn) genom en triggersignal (liten triggerström) är en viktig egenskap som skiljer den från vanliga kisellikriktardioder.
Den huvudsakliga användningen av tyristorer i kretsar
Den mest grundläggande användningen av vanliga tyristorer är kontrollerad likriktning. Den välbekanta diodlikriktarkretsen tillhör den okontrollerbara likriktarkretsen. Om dioden ersätts med en tyristor kan en styrbar likriktarkrets, växelriktare, varvtalsreglering, motormagnetisering, beröringsfri omkopplare och automatisk styrning bildas. Nu ritar jag den enklaste enfas halvvågsstyrbara likriktarkretsen [Figur 4(a)]. Under den positiva halvcykeln av den sinusformade växelspänningen U2, om det inte finns någon triggerpuls Ug-ingång till kontrollpolen för VS, kan VS fortfarande inte slås på. Endast när U2 är i den positiva halvcykeln och triggpulsen Ug appliceras på kontrollpolen, triggas tyristorn att leda. Rita nu dess vågformsdiagram [Figur 4(c) och (d)], det kan ses att endast när triggerpulsen Ug kommer, finns det en spänning UL-utgång på lasten RL (den skuggade delen på vågformsdiagrammet) . Om Ug kommer tidigt kommer tyristorn att slås på tidigt; om Ug kommer för sent kommer tyristorn att slås på senare. Genom att ändra ankomsttiden för triggerpulsen Ug på manöverpolen kan medelvärdet UL för utspänningen på lasten (området för den skuggade delen) justeras. Inom elektroteknisk teknik sätts halvcykeln av växelström ofta till 180 grader, vilket kallas elektrisk vinkel. På detta sätt, i varje positiv halvcykel av U2, kallas den elektriska vinkeln som upplevs från nollvärdet till det ögonblick då triggerpulsen anländer kontrollvinkeln; den elektriska vinkeln vid vilken tyristorn slås på i varje positiv halvcykel kallas ledningsvinkeln θ. Uppenbarligen används både och θ för att representera tyristorns påslagnings- eller blockintervall i framspänningens halva cykel. Genom att ändra styrvinkeln eller ledningsvinkeln θ ändras medelvärdet UL för pulsens DC-spänning på lasten och den kontrollerbara likriktningen realiseras.
