Учебник: Бесконтактные полупроводниковые релейные устройства электроавтоматики

Тиристорные релейные устройства

Термин "тиристор" обозначает любой полупроводниковый ключевой прибор, два возможных состояния которого (закрытое и открытое) обусловлены внутренней обратной связью В МНОГОСЛОЙНОЙ структуре.

Тиристоры могут иметь два, три или четыре наружных электрода и проводить ток в одно« или двух направлениях.

К однонаправленным тиристорам относятся двухэлектродные тиристоры, которые обычно называют динисторами,или диодные тиристоры, трехэлектродные тиристоры тринисторы или триодные тиристоры, фототиристор тиристор, управляемый внешним световым потоком,и оптронный тиристор.

К двунаправленным тиристорам относятся полупроводниковые приборы с многослойной структурой, проводящие ток в любом направлении. Такие приборы называют симисторами.

Тиристоры выпускаются промышленностью как на малые номинальные токи и напряжения, так и на большие, и способны выполнять роль силовых ключей.

Рассмотрим принцип действия простейшего тиристорного релей" го элемента.

І.І.І.     Тиристорный релейный элемент

Принцип действия простейшего тиристорного релейного элемента можно пояснить с помощью схем и характеристик, приведенных на рис. I.

ЕЕдМ9С£_переключениЯ—£9МЙМ5ГО_§лемента^на_аинисїоре

(рис. 1,а) поясним с помощью его динамической характеристики (рис. 1,в), которая в данном случае совпадает с нагрузочной прямой.

При изменении напряжения питания в диапазоне 0$ анодный ток динистора У$-/ практически не изменяется и равен его току утечки. Например, точка I на характеристике (рис. 1,в) при     = Ыщ •            ср

При напряжении Цц-Уь напряжение на динисторе станет равным предельному прямому напряжению Сіпр (точке 2). В этой точке дифференциальное сопротивление динистора ~~ быстро (но монотонно) уменьшается до нуля и затем становится отрицательным. Работа в области отрицательного сопротивления сопровождается уменьшением напряжения на динисторе, в результате чего динистор релейно открывается (точки 2-3). Напряжение есть напряжение срабатывания динисторного релейного элемента.

При дальнейшем увеличении напряжения питания падение напряжения на динисторе практически не изменяется (точка 4).

При уменьшении напряжения ип то# нагрузки и динистора ц уменьшается и при прежнем напряжении Оп/ будет равен 1к~~яы (точка 5).         ПтП**п

При напряжении       нагрузочная прямая вновь становится

квсательной к вольт-амперной характеристике динистора (точка 6). Дифференциальное сопротивление динистора вновь уменьшается до нуля и затем становится отрицательным, в результате чего динистор релейно закрывается (точкм.6-7). Напряжение Ыи есть напряжение отпускания релейного элемента.

Лнодный ток в точке 6 является "удерживающим11 током при данной совокупности условий. Очевидно, что напряжение срабатывания и отпускания рассмотренного релейного элемента зависят не только от вольт-амперной характеристики динистора, но и от величины сопротивления нагрузки.

 

 

Подпись: І Рис. І. Схема включения и динамические характернегики динистора (8,б) и тринистора (в,г)

 

Процесс переключения релейного элемента на тринисторе (рис. 1,6) поясним с помощью его динамической характеристики (рис. I,г}.

Параметры процесса переключения этого элемента существенно зависят от величины тока управления ( 1у) • Если ток управления равен нулю, то процесс переключения релейного элемент на тиристоре полностью совпадает с рассмотренным выше процессом переключения релейного элементе на динисторе.

При токе управления /у/ вольг-ампернвя характеристика три нистора изменяется (пунктирная линия), нагрузочная прямая становится касательной к характеристике (точка 2) и тиристор релейно открывается (точки 2-3). Это состояние сохранится и при токе управления, равном нулю.

При уменьшении напряжения питания нагрузочная прямая становится касательной к вольт-амперной характеристике ь точке ч при          или в точке 6 при /у =/у/ , вновь происходит ска

чок и тринистор релейно закрывается.

Управляющий сигнал может подаваться в данном случае как непрерывно, так и импульсно. Причем второй способ предпочтительнее. Способы формирования и подачи управляющего сигнала будут рассмотрены ниже.

Таким образом, параметры переключения релейного элемента на тринисторе (иЪР и ип ) зависят от вольт-амперной характеристики прибора, величины сопротивления нагрузки и тока управления.

Рассмотренные простейшие релейные элементы служат основой при построении релейных устройств на тиристорах, предназначенных для коммутации цепей переменного и постоянного напряжения.

Б связи с этим эти устройства обычно делят на:

устройства, коммутирующие переменное напряжение, в которых изменение направления питающего напряжения приводит к закрытии) тиристора;

устройства, коммутирующие постоянное напряжение, в которых для запирания тиристоров используются специальные схемы.

Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |