Σε τι διαφέρει ένα triac από ένα θυρίστορ

Το θυρίστορ είναι ένας ελεγχόμενος διακόπτης ημιαγωγών που έχει μονοκατευθυντική αγωγιμότητα. Στην ανοιχτή κατάσταση, συμπεριφέρεται σαν δίοδος και η αρχή ελέγχου ενός θυρίστορ διαφέρει από ένα τρανζίστορ, αν και και τα δύο έχουν τρεις ακροδέκτες και έχουν την ικανότητα να ενισχύουν το ρεύμα.

Έξοδοι θυρίστορ Είναι ηλεκτρόδιο ανόδου, καθόδου και ελέγχου.

Άνοδος και κάθοδος — αυτά είναι τα ηλεκτρόδια ενός σωλήνα κενού ή διόδου ημιαγωγών. Είναι καλύτερα να τα θυμάστε από την εικόνα της διόδου στα διαγράμματα κυκλώματος. Φανταστείτε ότι τα ηλεκτρόνια αφήνουν την κάθοδο σε μια αποκλίνουσα δέσμη σε σχήμα τριγώνου και φτάνουν στην άνοδο, τότε η έξοδος από την κορυφή του τριγώνου είναι η αρνητικά φορτισμένη κάθοδος και η αντίθετη έξοδος είναι η θετικά φορτισμένη άνοδος.

Εφαρμόζοντας μια ορισμένη τάση στο ηλεκτρόδιο ελέγχου σε σχέση με την κάθοδο, το θυρίστορ μπορεί να τεθεί σε αγώγιμη κατάσταση. Και για να κλείσετε ξανά το θυρίστορ, είναι απαραίτητο να κάνετε το ρεύμα λειτουργίας του μικρότερο από το ρεύμα συγκράτησης του δεδομένου θυρίστορ.

Το θυρίστορ ως ηλεκτρονικό εξάρτημα ημιαγωγών αποτελείται από τέσσερα στρώματα ημιαγωγών (πυριτίου) p και n. Στο σχήμα, ο άνω ακροδέκτης είναι η άνοδος - η περιοχή τύπου p, ο κάτω ακροδέκτης είναι η κάθοδος - η περιοχή τύπου n, το ηλεκτρόδιο ελέγχου οδηγείται έξω από το πλάι - η περιοχή τύπου p. Ο αρνητικός ακροδέκτης του το τροφοδοτικό συνδέεται με την κάθοδο και το φορτίο συνδέεται με το κύκλωμα ανόδου, του οποίου η ισχύς πρέπει να ελέγχεται.

Ενεργώντας στο ηλεκτρόδιο ελέγχου με ένα σήμα ορισμένης διάρκειας, είναι πολύ εύκολο να ελέγξετε το φορτίο στο κύκλωμα AC ξεκλειδώνοντας το θυρίστορ σε μια ορισμένη φάση της περιόδου του ημιτονοειδούς πλέγματος, τότε το θυρίστορ θα κλείσει αυτόματα όταν το ημιτονοειδές το ρεύμα διασχίζει το μηδέν. Αυτός είναι ένας απλός και πολύ δημοφιλής τρόπος ρύθμισης της ισχύος ενός ενεργού φορτίου.

Σύμφωνα με την εσωτερική δομή του θυρίστορ, σε κλειστή κατάσταση, μπορεί να αναπαρασταθεί ως αλυσίδα τριών διόδων συνδεδεμένων σε σειρά, όπως φαίνεται στο σχήμα. Μπορεί να φανεί ότι στην κλειστή κατάσταση αυτό το κύκλωμα δεν θα περάσει ρεύμα προς καμία κατεύθυνση. Τώρα παρουσιάζουμε το θυρίστορ ως ισοδύναμο κύκλωμα των τρανζίστορ.

Μπορεί να φανεί ότι το επαρκές ρεύμα βάσης του κάτω τρανζίστορ n-p-n θα προκαλέσει την αύξηση του ρεύματος συλλέκτη του, το οποίο γίνεται αμέσως το ρεύμα βάσης του άνω τρανζίστορ p-n-p.

Το ανώτατο τρανζίστορ pnp είναι τώρα ενεργοποιημένο και το ρεύμα συλλέκτη του προστίθεται στο ρεύμα βάσης του τρανζίστορ κάτω και παραμένει ανοιχτό λόγω της θετικής ανάδρασης σε αυτό το κύκλωμα. Και αν σταματήσετε να εφαρμόζετε τάση στο ηλεκτρόδιο ελέγχου τώρα, η ανοιχτή κατάσταση θα παραμείνει έτσι.

Για να κλειδώσετε αυτό το κύκλωμα, θα χρειαστεί να διακόψετε με κάποιο τρόπο το κοινό ρεύμα συλλέκτη αυτών των τρανζίστορ. Οι διαφορετικές μέθοδοι απενεργοποίησης (μηχανική και ηλεκτρονική) φαίνονται στο σχήμα.

Triac, σε αντίθεση με το θυρίστορ, έχει έξι στρώματα πυριτίου και στην αγώγιμη κατάσταση μεταφέρει ρεύμα όχι προς τη μία αλλά και προς τις δύο κατευθύνσεις, όπως ένας κλειστός διακόπτης. Σύμφωνα με το ισοδύναμο κύκλωμα, μπορεί να αναπαρασταθεί ως δύο θυρίστορ συνδεδεμένα παράλληλα, μόνο το ηλεκτρόδιο ελέγχου παραμένει ένα κοινό με δύο. Και μετά το άνοιγμα του triac για να κλείσει, η πολικότητα τάσης των ακροδεκτών λειτουργίας πρέπει να αντιστραφεί ή το ρεύμα λειτουργίας πρέπει να γίνει μικρότερο από το ρεύμα συγκράτησης του triac.

Εάν το triac είναι εγκατεστημένο για να ελέγχει την ισχύ σε ένα φορτίο σε κύκλωμα AC ή DC, τότε ανάλογα με την πολικότητα του ρεύματος και την κατεύθυνση του ρεύματος πύλης, θα προτιμώνται ορισμένες μέθοδοι ελέγχου για κάθε περίπτωση. Όλοι οι πιθανοί συνδυασμοί πολικότητας (του ηλεκτροδίου ελέγχου και του κυκλώματος εργασίας) μπορούν να αναπαρασταθούν με τη μορφή τεσσάρων τεταρτημορίων.

Αξίζει να σημειωθεί ότι τα τεταρτημόρια 1 και 3 αντιστοιχούν στα συνήθη σχήματα για τον έλεγχο της ισχύος ενός ενεργού φορτίου σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, όταν οι πολικότητες του ηλεκτροδίου ελέγχου και του ηλεκτροδίου Α2 συμπίπτουν σε κάθε μισό κύκλο, σε τέτοιες περιπτώσεις το ηλεκτρόδιο ελέγχου του triac είναι αρκετά ευαίσθητο.

Δείτε επίσης για αυτό το θέμα:Αρχές ελέγχου θυρίστορ και τριακ