Тиристор, симистор. Принцип работы.

[LeonOn1]

Другой. Но когда его рисуют как два тиристора то пишут что это эквивалентная схема. Значит поведение идентично

[mickbell]

Она на самом деле упрощённая, эквивалентна только по силовой цепи.

[LeonOn1]

Проомоделировал в проотеусе 4 способа подключение тиристора для пропускания переменного тока. И только в 1 из 4x способов странное поведение, т.е. в одном из случаев управление отрицательным напряжением получается.
Все же товарищи специалисты помогите разобраться начинающему любителю.

Спойлер

Без управления:

Далее 3 "успешных управлений"



И одно неуспешное

Вложения

5.PNG

(165.54 KiB) Скачиваний: 1109

4.PNG

(167.83 KiB) Скачиваний: 973

3.PNG

(173.17 KiB) Скачиваний: 934

2.PNG

(171.22 KiB) Скачиваний: 881

1.PNG

(177.22 KiB) Скачиваний: 1164

[El-Eng]

... товарищи специалисты помогите разобраться начинающему любителю.

Вот неохота мне картинки искать. Расскажу словами, а картинки и видео сами гуглите. Итак, тиристор. По-английски он имеет еще одно название - Silicon Controlled Rectifier (SCR), которое хорошо отражает суть его работы - Кремниевый Управляемый Выпрямитель. Да, тиристор - это всего-навсего хитрый выпрямительный диод с возможностью управления. Это видно и из его символа. Поскольку это диод, то включать его надо в прямом направлении, т.е. так, чтобы плюс был к аноду, а минус - к катоду. Включенный в обратном направлении, он, как и любой диод (мы не берем в расчет пробой и т.д.), проводить не будет никогда. Но включенный в прямом направлении тиристор тоже не будет проводить, пока не потечет ток через управляющий p-n переход. Этот переход находится между управляющим выводом и катодом (я говорю о принципе работы, а не о конструкции), и чтобы через него потек ток, к управляющему электроду нужно приложить относительно катода небольшое положительное напряжение. Как только тиристор перейдет в проводящее состояние, управляющий переход потеряет актуальность, и ток через анод будет течь, пока не станет ниже определенной величины (есть, правда, запираемые тиристоры).
Симистор, сокращенно "симметричный тиристор", то же самое, только для переменного тока. У него есть управляющий электрод, электрод, относительно которого прикладывается управляющее напряжение к управляющему электроду (условный катод) и электрод, аналогичный аноду тиристора (условный анод). Управление симистором и его поведение похоже на тиристор, только к управляющему электроду и к условному аноду можно прикладывать напряжение любой полярности относительно условного катода. От их соотношения зависит квадрант работы симистора. Это справедливо для четырехквадрантных симисторов, работа трехквадранных симисторов, как понятно из названия, возможна только в трех квадрантах, в каких - найдите сами.

[LeonOn1]

Расскажу словами,...

Спасибо большое за исчерпывающее объяснение теории.

Но все же остается вопрос, если не сложно посмотрите на скриншоты которые я выложил в предыдущем посте.
Там управляется тиристор, он коммутирует переменный ток. И как порядочный диод в открытом состоянии пропускает один полупериод и не пропускает второй (это видно из осциллограммы).
Но вопрос в том, что на скриншоте 3 в одном из случаев получается что управляется тиристор при прикладывании отрицательного напряжения между затвором и катодом, вот это странно.

[El-Eng]

Но вопрос в том, что на скриншоте 3 в одном из случаев получается что управляется тиристор при прикладывании отрицательного напряжения между затвором и катодом...

На скриншоте 3 вы прикладываете управляющее напряжение между АНОДОМ и управляющим электродом. Это неправильно. Если вы посчитаете, какое напряжение будет в этом случае между управляющим электродом и КАТОДОМ (что и есть, на самом деле, управляющее напряжение), то увидите, что при одной полярности входного переменного напряжения (когда оно идет в минус) оно будет большим положительным, открывающим тиристор, а при другой (когда в плюс) - большим отрицательным, приложенным к управляющему p-n переходу, который, вообще-то, не рассчитан на такое обратное напряжение и, в реале, пробьется, а тиристор сгорит.

[AVPD]

Здравствуйте! Подскажите, правильно ли я понимаю, если взять классическую схему управления обычного симистора тиристорной оптопарой (мос3052) между анодом и управляющим электродом, и подключить две таких цепочки в две фазы трехфазной сети, нагрузку включать без ноля, те между двумя фазами последовательно с симисторами в этих фазах, то открыть симисторы не получится. Т.к. не будет пути току управления.
Я прав?

[Z_h_e]

Должно оно работать, почему нет? Та же синусоида, только амплитуда побольше.
----------
Сугубо для тренировки мозгов, сделал вот такой расчет. Напряжение между фазами (линейное) - это есть разница напряжений фаз.

sin(X)-sin(x+2пи/3). Одна фаза смещена на 120 градусов. В итоге я получил следующее.

=2*sin((x-x-2пи/3)/2)*cos(x+пи/3) =1.732*cos(x+пи/3).

Получается та же синусоида (косинусоида если угодно), но с амплитудой больше в 1.732 раза.

Т.е. Вам надо будет учесть увеличение амплитуды и установить детектор фазы тоже между двух фаз. Детектор фазы можно установить на одну фазу и на ноль, и внести поправку, но я думаю это не к чему.

[сэм53]

тиристором называют класс электронных приборов , к ним относят -динисторы, тринисторы(триаки)- отпираемые и запираемые , симистоы

[Z_h_e]

подключить две таких цепочки

Не сразу понял, что два симистора последовательно. Если дать управляющие импульсы одновременно, то должны открыться. Но зачем так?

[AVPD]

Z_h_e писал(а):

подключить две таких цепочки

Не сразу понял, что два симистора последовательно. Если дать управляющие импульсы одновременно, то должны открыться. Но зачем так?

Только для понимания процесса управления симистором от непонимания его устройства Мне казалось, что обязательно нужен "внешний" ток, часть которого подается на УЭ, а с чего ему возникать если в всех фазах при подключении без ноля симисторы будут закрыты...

[Cahes]

В даташитах на тиристоры/симисторы идивляет одинаковое для всех быстродействие - 2 мкс. Почему так? Думаю - что, по крайней мере у маломощных и малогабаритных тиристоров должно быть закрытие побыстрей. Прошу просветить.

Слышал про высокочастотные тиристоры - ТЧ63, могущие работать на частотах до 35кГц. Наверняка есть и другие варианты - прошу поделиться информацией.

[testnameC09]

Есть тринистор 2У202Н. Хочу разобраться, как он работает. Звонится катод и управляющий электрод (УЭ) в обоих направлениях. Китайский тестер показывает 130 Ом. Как это возможно, если между катодом и УЭ есть p-n - переход [http://www.chipinfo.ru/literature/radio/199908/p63_64.html] ?

Когда к источнику напряжения подключаются контакты катод - УЭ тринистора (к аноду ничего не подключено) последовательно с резистором PNG, ток будет течь через катод и УЭ или нет?

И что будет с напряжением и током в цепи катод - УЭ , когда тринистор откроется? Согласно справочным данным PDF, отпирающий ток = 200 мА, отпирающее напряжение = 7 В. При этом допустимое напряжение управления = 10 В, и ничего не сказано про допустимый ток управления. Т.е. можно замыкать катод - УЭ батарейкой 9 вольт накоротко и там ничего не сгорит?

Из-за этих вопросов , не пойму , как сымитировать этот тринистор в программе NL5 Circuit Simulator.



Сюда перенес.
aen

[testnameC09]

В симуляторе NL5 есть 3 вида тиристоров:

1 Logic controlled thyristor
2 Voltage controlled thyristor
3 Current controlled thyristor

В 1-ом по списку элементе УЭ похоже вообще никуда не подключен (при замыкании накоротко 24-вольтовым источником симулятор показывает нулевой ток). А 3-м случае думаю, что замыкание JPG не даст точную симуляцию.

[Cahes]

А существует ли в природе аналог тиристора на транзисторах с обвязкой в одном корпусе? Можно маломощный. Ну или другой более быстродействующий аналог?

[xep687@gmail.com]

Вот ещё вопрос:

Это схема регулятора мощности, где у R2 указана его допустимая мощность 0,125Вт. Значение С1 0,1мкФ 160В.
Первое - почему так мало 160В, ведь напряжение источника питания 220В?
Второе - почему у R2 всего 0,125ВТ? Сопротивление C1 = 1 / (2 * 3,14 * 50Гц * 0,000`000`1Ф) = 31847 Ом. Следовательно, при R1=0, сила тока будет равна U/Rсум = 220В/(10`000 Ом + 31`847 Ом) = 0,00524 А. Значит, мощность резистора должна быть не менее 0,00524 А * 220 В = 1,15 Вт?




Сюда перенес.
aen

[-= Александр =-]

При R1 в крайнем правом положении VS1 будет открываться довольно рано и напряжение на его концах не достигнет 220В. А при R1 в крайнем левом положении - его сопротивление добавится к делителю и ток там будет маленький. Ну и соответственно на конденсатор 220В не попадет ни в том ни в другом случае. Конкретные величины надо считать, все зависит от тока открывания VS1 и фазы сети, в которую этот ток наступит.

[xep687@gmail.com]

Я правильно понимаю принцип работы? Схема работает с полу-волной, полярность значения не имеет. Частота в розетке 50Гц, следовательно схема работает на частоте 100Гц.
Напряжение на полу-волне растёт от 0 до амплитудного значения, а после спадает до 0 за 1/100 секунды. Регулировка мощности происходит за счёт того, что часть этого времени симистор заперт. Симистор заперт пока заряжается конденсатор: как только конденсатор зарядился, ток потёк на динистор и через него на управляющий электрод симистора. Время зарядки конденсатора регулируется резистором R1.

Второй вопрос. Динистор нужен в схеме для синхронной работы симистора (значение напряжения для отпирания зависит от направления протекания тока через анод-катод симистора, а динистор создаёт общее 30В значение). Когда эта синхронность важна и нужна ли она для ТЭН? Если подключен паяльник, можно исключить их схемы VS2 и R2?

[-= Александр =-]

Динистор в схеме работает как пороговый элемент, чтобы сформировать импульс тока для открытия симистора.
Конденсатор - для защиты от высокочастотных помех, которых в сети бывает много. Без него схема может работать нестабильно.
R2 ограничивает ток через динистор, его тоже лучше не убирать.

[xep687@gmail.com]

-= Александр =- писал(а):

Динистор в схеме работает как пороговый элемент, чтобы сформировать импульс тока для открытия симистора.
Конденсатор - для защиты от высокочастотных помех, которых в сети бывает много. Без него схема может работать нестабильно.
R2 ограничивает ток через динистор, его тоже лучше не убирать.

Объясните принцип работы схемы на пальцах. Каким образом переменный резистор R1 влияет на время задержки открытия симистора, если С1 нужен для подавления помех, а не для формирования этой самой задержки?