Тиристоры

1 слайд
ТИРИСТОРЫ

1 слайд

2 слайд
 Тиристор - это полупроводниковый прибор, работающие в двух устойчивых состояниях – низкой проводимости (тиристор закрыт) и высокой проводимости (тиристор открыт). Конструктивно тиристор имеет три или более p-n – переходов и три вывода.  Кроме анода и катода, в конструкции тиристора предусмотрен третий вывод (электрод), который называется управляющим.  Тиристор предназначен для бесконтактной коммутации (включения и выключения) электрических цепей. Характеризуются высоким быстродействием и способностью коммутировать токи весьма значительной величины (до 1000 А).

2 слайд

3 слайд
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ  Динисторы (двухэлектродные) - как и обычные выпрямительные диоды имеют анод и катод. С увеличением прямого напряжения при определенном значении Ua = Uвкл динистор открывается.  Тиристоры (тринисторы - трехэлектродные) - имеют дополнительный управляющий электрод; Uвкл изменяется током управления, протекающим через управляющий электрод. Для перевода тиристора в закрытое состояние необходимо подать напряжение обратное или уменьшить прямой ток ниже значения тока удержания Iудер.  Запираемый тиристор – может быть переведен в закрытое состояние подачей управляющего импульса обратной полярности.  Симистор (симметричные тиристоры) - проводят ток в обоих направлениях, который эквивалентен двум встречно-параллельно включенным тиристорам.  Тиристор-диод -эквивалентен тиристору со встречно-параллельно включенным диодом.  Запираемый тиристор  Тиристор с полевым управлением по управляющему электроду - на основе комбинации транзистора с тиристором;  Оптотиристор - управляемый световым потоком.

3 слайд

4 слайд
Динистор Тиристор Запираемый тиристорСимистор СимисторЗапираемый тиристор Динистор (диодный тиристор )тиристор- диод

4 слайд

5 слайд
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТИРИСТОРА  Тиристор имеет четырехслойную p-n-p-n-структуру с тремя выводами: анод (A), катод (C) и управляющий электрод (G)

5 слайд

6 слайд
СТРУКТУРА ТИРИСТОРА

6 слайд

7 слайд
КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСОВ ТИРИСТОРОВ

7 слайд

8 слайд
ТИРИСТОР В ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА На длительность переходного процесса при включении значительное влияние оказывают:  характер нагрузки (активный, индуктивный и пр.),  амплитуда и скорость нарастания импульса тока управления iG  температура полупроводниковой структуры тиристора,  приложенное напряжение и ток нагрузки. Способы выключения тиристоров:  естественное выключение ( естественная коммутация)  принудительное (искусственная коммутация)

8 слайд

9 слайд
СПОСОБЫ ВЫКЛЮЧЕНИЯ ТИРИСТОРОВ  Естественная коммутация происходит при работе в цепях переменного тока в момент спадания тока до нуля.  Способы принудительной коммутации:  подключение предварительно заряженного конденсатора С ключом S (а);  подключение LC-цепи с предварительно заряженным конденсатором CK (б);  использование колебательного характера переходного процесса в цепи нагрузки (в).

9 слайд

10 слайд
ТИРИСТОР В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Возможно осуществление следующих операций:  включение и отключение электрической цепи с активной и активно-реактивной нагрузкой;  изменение среднего и действующего значений тока через нагрузку за счёт того, что имеется возможность регулировать момент подачи сигнала управления. Встречно-параллельное включение тиристоров

10 слайд

11 слайд
Вид напряжения на нагрузке при:  а) – фазовом управлении тиристором;  б) – фазовом управлении тиристором с принудительной коммутацией;  в) – широтно-импульсном управлении тиристором

11 слайд

12 слайд
ЗАПИРАЕМЫЕ ТИРИСТОРЫ  Разработаны тиристоры, запираемые сигналом по управляющему электроду G. Их называют з апираемыми (GTO – Gate turn-off thyristor) или двухоперационными.  Статическая ВАХ запираемых тиристоров в прямом направлении идентична ВАХ обычных тиристоров  Отличное от традиционных тиристоров – свойство полной управляемости.  Блокировать большие обратные напряжения запираемый тиристор обычно не способен и часто соединяется со встречно-параллельно включенным диодом.  Для запираемых тиристоров характерны значительные падения прямого напряжения.  Запираемые тиристоры также имеют более низкие значения предельных напряжений и токов по сравнению с обычными тиристорами.

12 слайд

13 слайд
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТИРИСТОРА:  Номинальный (средний) ток I ном .  Номинальное (повторяющееся) напряжение U ном .  Допустимое напряжение U a.д (равно номинальному).  Максимальный допустимый ток I amд .  Прямое падение напряжения ΔU кл .  Номинальное время выключения t в.ном .  Номинальное время включения t вкл.ном .  Допустимая скорость нарастания прямого тока S iд .  Допустимая скорость нарастания напряжения на аноде S uд .  Отпирающий ток управляющего электрода I у .  Отпирающее напряжение на управляющем электроде U y .

13 слайд

14 слайд
ОСНОВНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ РЕЖИМ РАБОТЫ:  Коэффициент использования тиристора по мощности k м .  Схемное время выключения t в и критерий по частоте к в .  Отношение t вmin /t в , характеризующее уменьшение схемного времени выключения во время переходного процесса при включении тиристорного устройства.  Коэффициент полезного действия тиристорного устройства η.  Скорость нарастания прямого тока через тиристор S i .  Скорость нарастания напряжения на аноде тиристора S u .  Зависимости, характеризующие влияние изменения нагрузки и частоты на режим работы тиристорного устройства.  Коэффициент гармоник выходного напряжения k г .

14 слайд