Тиристорные релейные устройства
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.
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.
Обсуждение Бесконтактные полупроводниковые релейные устройства электроавтоматики
Комментарии, рецензии и отзывы