Тиристор ку202н характеристики: КУ202Н, Тиристор незапираемый 10А 400В — ИНВЕСТИЦИОННЫЙ ПОРТАЛ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

21.08.2018

Содержание

КУ202Н, Тиристор незапираемый 10А 400В

Максимальное обратное напряжение Uобр.,В	400
Макс. повторяющееся импульсное напр. в закрытом состоянии Uзс.повт.макс.,В	400
Макс. среднее за период значение тока в открытом состоянии Iос.ср.макс.,А	10
Макс. кратковременный импульсный ток в открытом состоянии Iкр.макс.,А	30
Макс. напр. в открытом состоянии Uос.макс.,В	1.5
Наименьший постоянный ток управления, необходимый для включения тиристора Iу.от.мин.,А	0.1
Отпирающее напряжение управления,соответствующее минимальному постоянному отпирающему току Uу.от.,В	7
Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии dUзс./dt,В/мкс	5
Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии dI/dt,А/мкс	3
Время включения tвкл. ,мкс	10
Время выключения tвыкл.,мкс	150
Рабочая температура,С	-60…85
Максимальное обратное напряжение,В	400
Максимальное повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии,В	400
Максимальное среднее за период значение тока в открытом состоянии,А	10
Максимальный повторяющийся импульсный ток в открытом состоянии,А	30
Максимальное напряжение в открытом состоянии,В	1.5
Наименьший постоянный ток управления, необходимый для включения тиристора ,А	0.1
Наименьший повторяющийся импульсный ток управления, необходимый для включения тиристора,А	0.5
Отпирающее напряжение управления, соответствующее минимальному постоянному отпирающему току,В	7
Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии,В/мкс	5
Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии,А/мкс	3
Время включения,мкс	10
Время выключения,мкс	150
Рабочая температура,C	-60…85
Вес, г	18

Тиристоры КУ202Н, КУ202Г, КУ202Е, КУ202М, КУ202Л, КУ202А, КУ202В, КУ202К, КУ202И, КУ202Д, КУ202Б, КУ202Ж

Все картинки в новостях кликабельные, то есть при нажатии они увеличиваются.

Тиристоры КУ202Н, КУ202Г, КУ202Е, КУ202М, КУ202Л, КУ202А, КУ202В, КУ202К, КУ202И, КУ202Д, КУ202Б, КУ202Ж

кремниевые планарно-диффузионные p-n-p-n. Предназначены для применения в качестве ключевых элементов в схемах автоматики и в управляемых выпрямителях. Выпускаются в металлостеклянном корпусе штыревой конструкции с жёсткими выводами. Анодом является основание.

Масса тиристора не более 14 гр.

Чертёж тиристора КУ202Н, КУ202Г, КУ202Е, КУ202М, КУ202Л, КУ202А, КУ202В, КУ202К, КУ202И, КУ202Д, КУ202Б, КУ202Ж

Электрические параметры.

Постоянное напряжение в открытом состоянии при I_{о с}=10 А, не более
Т_к=25°С	1,5 В
Т_к=-60°С	2,0 В
Отпирающее постоянное напряжение управления при U_{а с}=10 В, I_{у, от}=0,2 А, Т_к=-60°С, не более	7,0 В
Неотпирающее постоянное напряжение управления при U_{а с}=U_{зс макс}, Т_к=Т_{к макс}, не менее	0,2 В
Постоянный ток в закрытом состоянии при U_{а с}=U_{зс макс}, R_у=∞, Т_к=Т_{к макс}, не более	10 мА
Ток удержания при U_{з с}=10 В для КУ202, не более	0,2 А
Постоянный обратный ток при U_обр=U_{обр макс}, R_у=∞, Т_к=Т_{к макс}, не более	10 мА
Отпирающий постоянный ток управления при U_{з с}=10 В, I_{о с}=10 А, Т_к=-60°С, не более	0,2 А
Неотпирающий постоянный ток управления при U_{з с}=U_{ас макс}, Т_к=Т_{к макс}, не менее	2,5 А
Время включения при U_{з с}=25 В для КУ202А и КУ202Б, U_{з с}=50 В для остальных типономиналов, I_{о с}=10 А, I_{у,пр, и}=0,2 А, Т_к=Т_{к макс}, не более	10 мкс
Время выключения при U_{а с, и}=U_{зс макс}, du_{з с}=/dt=5 В/мкс, I_{о с}=10 А, Т_к=Т_{к макс}, не более	100 мкс

Предельные эксплуатационные данные.

Максимально допустимое постоянное напряжение в закрытом состоянии
КУ201А, КУ202Б	25 В
КУ202В, КУ202Г	50 В
КУ202Д, КУ202Е	100 В
КУ202Ж, КУ202И	200 В
КУ202К, КУ202Л	300 В
КУ202М, КУ202Н	400 В
Максимально допустимое постоянное обратное напряжение
КУ202Б	25 В
КУ202Г	50 В
КУ202Е	100 В
КУ202И	200 В
КУ202Л	300 В
КУ202Н	400 В
КУ202А, КУ202В, КУ202Д, КУ202Ж, КУ202К, КУ202М	Не нормируется
Максимально допустимая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии	5,0 В/мкс
Максимально допустимое прямое постоянное напряжение управления	10 В
Максимально допустимый постоянный ток в открытом состоянии при Т_к=50°С для КУ202	10 А
Повторяющийся импульсный ток в открытом состоянии при I_{о с, ср}=5 А, τ_и=10 мс	30 А
Ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии при τ_и=50 мкс	50 А
Максимально допустимый прямой постоянный ток управления	0,3 А
Максимально допустимый прямой импульсный ток управления при t_y=50 мкс	0,5 А
Максимально допустимый обратный постоянный ток управления	5,0 мА
Максимально допустимая средняя рассеиваемая мощность
Т_к=50°С для КУ202	20 Вт
Т_к=85°С для КУ202	10 Вт
Максимально допустимая импульсная рассеиваемая мощность управления
U_{у, пр, и}=20 В, t_y=10 мкс, Т_к=50°С для КУ202	20 Вт
U_{у, пр, и}=10 В, t_y=50 мкс, Т_к=50°С для КУ202	2,5 Вт
Температура окружающей среды	От -60 до Т_к=85°С

Указания по монтажу и эксплуатации.

При эксплуатации тиристоров между катодом и выводом управления должен быть включён резистор сопротивления 51 Ом±5%. При R_y>51 Ом норма на неотпирающий ток управления не гарантируется. При отрицательном напряжении на аноде тиристора подача прямого тока управления не допускается. Время пайки выводов при температуре припоя до 260°С не должно превышать 3 с. Пайка допускается на расстоянии не ближе 7 мм для катодного вывода и 3,5 мм для вывода управления от стеклянного изолятора. Закручивающий момент не более 2,45 Н•м.

Характеристики и схема включения тиристора КУ202Н. Характеристики и схема включения тиристора КУ202Н Тиристор ку201 технические характеристики

Тиристор КУ202Н принадлежит к группе триодных устройств со структурой p — n — p — n . Переходы созданы путем планарной-диффузии кремния. Тиристор предназначен для осуществления коммутации больших напряжений при помощи небольших уровней посредством дополнительного вывода. В зависимости от схемы включения он может открываться или закрываться, обеспечивая требуемые режимы работы устройства. Он применяется в системах блокировки, защиты, следящих приводах, дистанционно управляемых коммутационных системах, зарядных устройствах в качестве коммутатора или регулятора тока заряда.

Тиристор КУ 202Н купить можно еще во многих местах, потому что он является достаточно распространенным компонентом. Тем более его цена намного ниже, чем импортные аналоги. Также его можно найти во многих советских устройствах, начиная от блоков питания, заканчивая коммутационными приборами.

Конструкция

Конструктивно тиристор КУ202Н и вся серия выполнены в металлическом корпусе из медного сплава с покрытием, который имеет выводы под резьбу и два вывода под пайку различной толщины и высоты. Размер резьбового отвода или анода (А) составляет М6 под гайку. Выводы выполнены жесткими путем заливки эпоксидной смолой, но при выполнении монтажа не следует применять усилия более 0,98 Н.

При выполнении пайки силового вывода (К) необходимо соблюдать минимальное расстояние до стекла не менее 7 мм, так как высокой температурой его целостность может нарушиться. При выполнении подключения управляющего вывода (УЭ) следует выдержать расстояние до стекла не менее 3,5 мм по той же причине. При этом общее время удерживания паяльника не рекомендуется превышать более 3 с. Эффективная температура жала паяльного инструмента не должна превышать +260 градусов.

Особенности схемного подключения

Тиристор предназначен для коммутации напряжения в различных устройствах . Но при этом имеется стандартная схема его подключения, которую нарушать крайне не рекомендуется. Например, между катодом (вывод под пайку) и управляющим электродом необходимо подключить резистор в качестве шунтирующего компонента. Благодаря его присутствию управляющая цепь замыкается и обеспечивается насыщение перехода. Его сопротивление должно быть не более и не менее 51 Ом.

Если на аноде присутствует напряжение отрицательной полярности, то управляющий ток должен быть равен нулю. Иначе произойдет электрический пробой перехода, что приведет к неисправности всего устройства в целом. Дальнейшая его работа невозможна, как и обратное восстановление.

Тиристор КУ202Н относится к группе высоковольтных устройств , предназначенных для работы при напряжении до 400 В с максимально допустимым прямым током в открытом состоянии не более 10 А. Всего в линейке имеется 12 моделей тиристоров с различными напряжениями в закрытом состоянии. Поэтому при выборе основным параметром является именно оно.

Для использования в цепях с напряжением от 300 и выше вольт предназначены тиристоры с буквенными обозначениями от К до Н. Что касается остальных параметров, то они остаются теми же. Довольно часто новички радиолюбители сталкиваются с такими проблемами, что приводит к дополнительным растратам.

Эти тиристоры довольно часто применяются в построении регуляторов мощности нагрузкой не более 2 кВт. Но крайне не рекомендуется его эксплуатировать в критических режимах . Следует пропускать через устройство ток не более 7-8 А, что будет обеспечивать наиболее эффективные и щадящие режимы.

Проверка тиристора

Многих интересует, тиристор КУ202Н как проверить и как правильно включить в устройстве для проверки его работоспособности. Дело в том, что довольно часто он оказывается неисправен по различным причинам. Притом дефекты встречаются и у новых изделий.

Проверить тиристор можно несколькими способами:

Использовать специальное устройство, которое анализирует параметры всех переходов.
Применить мегомметр для проверки состояния основного перехода в обоих направлениях. В обратном направлении должен прозваниваться как обычный диод, в прямом включении он закрыт, в идеальном состоянии его сопротивление должно быть равно бесконечности.

Второй способ применим только к серии устройств с буквенным индексом М и Н. При этом можно устанавливать напряжение прозвонки до 400 В. Устройства с буквами К и Л только до 300 В, Ж и И – до 200 В и так далее. Прежде чем проверять таким способом изделие, необходимо сверить его технические характеристики со справочной таблицей. Иначе можно повредить устройство, даже не использовав его по назначению.

Менее мощные тиристоры могут быть проверены обычным мультиметром в режиме прозвонки (значок диода и звукового сигнала). В обратном направлении он звонится как диод, в прямом – бесконечность.

Важно! При осуществлении проверки тиристора в режиме диода, необходимо УЭ объединить с А .

Проверка в режиме коммутации

Чтобы убедиться в работоспособности тиристора, достаточно собрать небольшую схему включения , состоящую из следующих компонентов:

лампочки или светодиода с соответствующим резистором, если подключается к питанию 12В;
источник малого напряжения, например, пальчиковая батарейка типа АА;
несколько проводников и источник напряжения 12 В.

Для осуществления проверки выполняем следующие шаги:

Подключаем нагрузку в цепь источник питания 12 В и А-К тиристора.
Подаем отрицательное напряжение на выводы УЭ и А (+ батарейки должен подключаться к А) на мгновенье.

После чего лампочка или светодиод загорится. Чтобы он потух, необходимо отключить коммутируемую цепь или сменить полярность управляющего напряжения. Такой режим считается нормальным для работы и может применяться при любых постоянных напряжениях коммутации в разрешенных пределах. В случае с тиристором КУ202Н оно не должно превышать 400 В.

Аналоги КУ202Н

Как и любые другие устройства, отечественный тиристор КУ202 имеет зарубежный аналог , который по своим параметрам относится к той же категории компонентов. Зарубежные производители давно ушли от производства такого форм-фактора по мощности тиристоров в металлическом корпусе. На рынке будут доступны только элементы в корпусе транзистора ТО220. Поэтому в любом случае придется внести конструктивные изменения в плату и монтажное место в частности.

К зарубежным аналогам тиристора КУ202Н относятся устройства:

Параметры незначительно отличаются от вышеописанного компонента, и средний ток в том числе, равен 7,5 А. Также можно применить в схемах более новый российский элемент Т112-10. Он имеет также металлический корпус с резьбовым отводом, но его размеры будут несколько меньше.

Простые схемы управления КУ202Н

На тиристор КУ202Н схема управления достаточно простая . Первый вариант был описан в разделе проверки устройства. Она включала батарейку на 1,5 В, лампочку и источник питания 12 В. Но также существует масса других способов элементарного подключения тиристора. Рассмотрим самую простую схему на его базе.

Регулятор мощности

В схеме реализован принцип частотно-импульсного регулирования угла отпирания тиристоров за счет синхронизации с сетью. Такое управление является наиболее эффективным и надежным, так как тиристор работает в нормальных режимах без завышения своих возможностей.

В схеме имеется генератор , который формирует импульсы управления и сдвигает их относительно фронтов импульсов при переходе сетевого напряжения через ноль. Управляющая последовательность импульсов подается на УЭ и К. Напряжение в нагрузке выпрямляется при помощи двухполупериодного выпрямителя. Использование емкостей в схеме в качестве фильтров недопустимо, так как они будут нарушать главный принцип работы устройства. Такой регулятор мощности можно применить для управления температурой жала паяльника путем изменения напряжения его питания. Но если потребуется организоваться управления первичными цепями трансформатора, придется включить нагрузку перед диодным мостом. Ток регулирования должен быть не более 7,5 А.

07.05.2019
На аудиопроцессоре TDA7468 совместно с Arduino можно собрать высоко качественный регулятор тембра и громкости. Аудипроцессор имеет 4 стерео входа и один стерео выход. Аудиопроцессор имеет следующие характеристики: Напряжение питания 5…10 В (9 В рекомендуемое) КНИ не более 0.01% Отношение сигнал.шум 100 дБ Разделение каналов 90 дБ Ток потребления 9 мА …
03.10.2014
Этот стабилизатор напряжения предназначен для питания радиолюбительских конструкций в процессе их налаживания. Он вырабатывает постоянное стабилизированное напряжение от 0 до 25,5В, которое можно изменять с шагом 0,1В. Ток срабатывания защиты от перегрузки можно плавно менять от 0,2 до 2А. Схема устройства показана на рис 1, счетчики DD2 DD3 формируют цифровой …
16.03.2015
На рисунке показана схема простого регулируемого светодиодного драйвера с максимальной выходной мощностью до 30 Вт (до 1,2А). Регулировка яркости светодиодов осуществляется при помощи внешнего ШИМ-сигнала с выходным напряжением от 0,5 до 2,5В и частотой регулирования от 100Гц до 20кГц. Сигнал подается на DIM вход микросхемы PT4115. Если напряжение ШИМ-сигнала будет больше 2,5В, …
03.01.2016
На рисунке показана схема простого АМ приемника состоящего всего из двух транзисторов. Транзистор VT1 работает как ВЧ-усилитель с обратной связью и как демодулятор одновременно. Чувствительность приемника зависит от величины обратной связи и может быть отрегулирована при помощи потенциометра VР1. VT2 используется как усилитель НЧ. Катушки антенный намотаны на ферритовом стержне …

Предварительно ознакомьтесь с классификацией тиристоров и перечнем их основных справочных параметров .

Тип

КУ201 (2У201), КУ202 (2У202) с разными буквенными индексами — тиристоры незапираемые, обратно-непроводящие, управляемые по катоду (управляющее напряжение прилагается между управляющим электродом и катодом)

Вашему вниманию подборка материалов:

При отрицательном напряжении на аноде на управляющий электрод нельзя подавать положительное напряжение, но можно подавать отрицательное напряжение, что позволяет использовать эти тиристоры (те, для которых нормировано обратное напряжение) включенными встречно-параллельно для имитации симистора.

Производитель рекомендует включать между катодом и управляющим электродом резистор 51 Ом. Мы на своем опыте убедились, что при подвешенном управляющем электроде (отключенном от каких-либо цепей) эти тиристоры работают нестабильно. Происходят самопроизвольные открывания. В типичных схемах управления, когда нужно, чтобы тиристор был закрыт, на его управляющий электрод просто не подают отпирающее напряжение, но не обеспечивают замыкание между управляющим электродом и катодом. В таких схемах шунтирующий резистор необходим. Производители распространенных оптопар, предназначенных для управления тиристорами (например, MOC3061, MOC3062, MOC3063), рекомендуют применять свои оптроны с большими номиналами шунтирующего резистора. Однако, наши эксперименты показали, что эти оптопары прекрасно работают с шунтирующими резисторами от 150 Ом, а рассматриваемые тринисторы устойчиво запираются при сопротивлении резистора между катодом и управляющим электродом вплоть до 500 Ом при условии, что температура корпуса тиристора не превышает 50 градусов Цельсия. Получается интервал значений, допустимых и для оптрона, и для тиристора, от 150 Ом до 500 Ом. Так что можно подобрать нужные номиналы, при которых будет нормально работать и оптрон и тиристор. Исходить нужно их температуры, при которой будет работать тиристор. Если он будет сильно нагружен или плохо охлаждаться, то лучше выбрать резистор поменьше (150 — 250 Ом). При этом оптрон будет повышенная, но вполне допустимая, нагрузка на оптрон. Если нагрузка небольшая, то лучше использовать резистор 400 — 500 Ом.

Зарядное устройство на тиристоре с защитой. Схема, описание.

Тиристор – это полупроводниковый прибор p-n-p-n структуры, который играет роль ключа в цепях с большими токами, при этом управление им осуществляется слаботочным сигналом. Применяется для включения силовых электроприводов, систем возбуждения генераторов. Коммутируемые токи доходят до 10 кА.

Особенность тиристоров заключается в том, что при подаче управляющего сигнала, они открываются и остаются в этом состоянии, даже если сигнал в последующем будет снят. Единственное требование – протекающий через них ток должен превышать определенное значение, который называется током удержания.

Одни тиристоры пропускают ток только в одну сторону. Это динисторы, срабатывающие от превышения значимого напряжения. Есть также тринисторы, управляемые подачей тока на третий вывод прибора.

Тиристоры пропускающие ток в обе стороны называются симисторы или триаки. Кроме этого, бывают фототиристоры управляемые светом.

Вступление.

Я много лет тому назад изготовил подобный регулятор, когда приходилось подрабатывать ремонтом р/а на дому у заказчика. Регулятор оказался настолько удобным, что со временем я изготовил ещё один экземпляр, так как первый образец постоянно обосновался в качестве регулятора оборотов вытяжного вентилятора. https://oldoctober.com/

Кстати, вентилятор этот из серии Know How, так как снабжён воздушным запорным клапаном моей собственной конструкции. Описание конструкции >>> Материал может пригодиться жителям, проживающим на последних этажах многоэтажек и обладающих хорошим обонянием.

Мощность подключаемой нагрузки зависит от применяемого тиристора и условий его охлаждения. Если используется крупный тиристор или симистор типа КУ208Г, то можно смело подключать нагрузку в 200… 300 Ватт. При использовании мелкого тиристора, типа B169D мощность будет ограничена 100 Ваттами.

Схемы

Простую мигающую новогоднюю гирлянду можно изготовить из имеющейся, если в один из проводов гирлянды включить стартер от лампы дневного света, как показано на рисунке 1.

Стартер в своем корпусе содержит кроме лампы холодного накала еще и конденсатор небольшой ёмкости. При желании частоту мигания гирлянды можно изменить, подключая параллельно имеющемуся конденсатору ёмкость от 0,01 мкФ до 0,33 мкФ с рабочим напряжением не менее 250 вольт.

К недостаткам схемы следует отнести быстрый выход из строя стартера, если применяются лампы накаливания с током более 50 мА.

Простая мигающая новогодняя гирлянда, схема которой представлена на Рис.2, имеет большее количество деталей, не требует налаживания и начинает работать сразу после включения питания.

Гирлянду лучше всего составить из 20 ламп на напряжение по 12В или из 10 ламп на напряжение по 26В. Остальные детали — любого типа. Частоту включения гирлянды можно изменять, увеличивая или уменьшая емкость конденсатора С1, а его рабочее напряжение должно быть не менее 350 вольт.

В схеме новогодней гирлянды можно использовать следующие детали: диоды любого типа на ток не менее 300 мА и напряжение 250…300 В, например, старые серии Д7, Д226, Д237, или один диодный блок КЦ402, КЦ405, КЦ410 с любым буквенным индексом, тиристор из серии КУ201К, КУ201Л, КУ202К — КУ202Н, КУ208В, КУ208Г, ТС122-8, ТС122-9.
7 августа 2013, 00:19 Схемы → РазноеadminЧитать полностью

Как это работает?

Вот так работает тиристор в цепи переменного тока. Когда сила тока, текущего через управляющий электрод, достигает определённого порогового значения, тиристор отпирается и запирается лишь тогда, когда исчезает напряжение на его аноде.

Примерно так же работает и симистор (симметричный тиристор), только, при смене полярности на аноде, меняется и полярность управляющего напряжения.

На картинке видно, что куда поступает и откуда выходит.

Ремарка.

В бюджетных схемах управления симисторами КУ208Г, когда есть только один источник питания, лучше управлять «минусом» относительно катода.

Чтобы проверить работоспособность симистора, можно собрать вот такую простую схемку. При замыкании контактов кнопки, лампа должна погаснуть. Если она не погасла, то либо симистор пробит, либо его пороговое напряжение пробоя ниже пикового значения напряжения сети. Если лампа не горит при отжатой кнопке, то симистор оборван. Номинал сопротивления R1 выбирается так, чтобы не превысить максимально-допустимое значение тока управляющего электрода.

При проверке тиристров в схему нужно добавить диод, чтобы предотвратить подачу обратного напряжения.

Проверка динистора

Для определения работоспособности динистора может потребоваться источник питания с напряжением, превышающим напряжение включения динистора.

Для ограничения тока потребуется резистор на 100-1000 Ом. Теперь можно подключать плюс источника к аноду, а катод к одному из выводов ограничивающего резистора.

Второй конец сопротивления подключается к минусу источника питания. До этого необходимо мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения подключить к аноду и катоду.

Значения тестера должны лежать в пределах милливольт. Динистор открылся.

Конструкция и детали.

Регулятор собран в корпусе блока питания некогда популярного калькулятора «Электроника Б3-36».

Симистор и потенциометр размещены на стальном уголке, изготовленном из стали толщиной 0,5мм. Уголок прикручен к корпусу двумя винтами М2,5 с использованием изолирующих шайб.

Резисторы R2, R3 и неоновая лампа HL1 одеты в изолирующую трубку (кембрик) и закреплены методом навесного монтажа на других электроэлементах конструкции.

Для повышения надёжности крепления штырей вилки, пришлось напаять на них по несколько витков толстой медной проволоки.

Так выглядят регуляторы мощности, которые я использую много лет.

Get the Flash Player to see this player.

А это 4-х секундный ролик, который позволяет убедиться в том, что всё это работает. Нагрузкой служит лампа накаливания мощностью 100 Ватт.

Регулятор мощности

В схеме имеется генератор, который формирует импульсы управления и сдвигает их относительно фронтов импульсов при переходе сетевого напряжения через ноль. Управляющая последовательность импульсов подается на УЭ и К. Напряжение в нагрузке выпрямляется при помощи двухполупериодного выпрямителя. Использование емкостей в схеме в качестве фильтров недопустимо, так как они будут нарушать главный принцип работы устройства. Такой регулятор мощности можно применить для управления температурой жала паяльника путем изменения напряжения его питания. Но если потребуется организоваться управления первичными цепями трансформатора, придется включить нагрузку перед диодным мостом. Ток регулирования должен быть не более 7,5 А.

Тиристоры КУ202 кремниевые, планарно-диффузионные, структуры p-n-p-n, триодные, незапираемые. Предназначены для применения в качестве коммутаторов напряжения управляемых малыми управляющими сигналами. КУ202 выпускаются в металлостеклянном корпусе с жесткими выводами. Масса КУ202 (не более) – 14 г, с комплектующими деталями (не более) – 18 г.

Маркировка:

Название прибора приводится на корпусе.

Дополнительный материал.

Цоколёвка (распиновка) крупных отечественных симисторов и тиристоров. Благодаря могучему металлическому корпусу эти приборы могут без дополнительного радиатора рассеивать мощность 1… 2 Ватта без существенного изменения параметров.

Цоколёвка мелких популярных тиристоров, которые могут управлять напряжением сети при среднем токе 0,5 Ампера.

Тип прибора	Катод	Управ.	Анод
BT169D(E, G)	1	2	3
CR02AM-8	3	1	2
MCR100-6(8)	1	2	3

28 Апрель, 2011 (23:10) в Источники питания, Сделай сам

Конструкция

При выполнении пайки силового вывода (К) необходимо соблюдать минимальное расстояние до стекла не менее 7 мм , так как высокой температурой его целостность может нарушиться. При выполнении подключения управляющего вывода (УЭ) следует выдержать расстояние до стекла не менее 3,5 мм по той же причине. При этом общее время удерживания паяльника не рекомендуется превышать более 3 с. Эффективная температура жала паяльного инструмента не должна превышать +260 градусов.

Советуем Вам также ознакомиться с параметрами стабилитрона д814а.

Тиристоры для чайников

Добрый вечер хабр. Поговорим о таком приборе, как тиристор. Тиристор — это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. Поэтому обычно его можно найти под названием — не полностью управляемый ключ. На рисунке представлен обычный вид тиристора. Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод. Анод — это контакт с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем. Освежить память о p-n переходе можно тут.

Классификация

В зависимости от количества выводов можно вывести классификацию тиристоров. По сути все очень просто: тиристор с двумя выводами называется динисторами (соответственно имеет только анод и катод). Тиристор с тремя и четырьмя выводами, называются триодными или тетродными. Также бывают тиристоры и с большим количеством чередующихся полупроводниковых областей. Одним из самых интересных является симметричный тиристор (симистор), который включается при любой полярности напряжения.

Принцип работы

Обычно тиристор представляют в виде двух транзисторов, связанных между собой, каждый из которых работает в активном режиме.
В связи с таким рисунком можно назвать крайние области — эмиттерными, а центральный переход — коллекторным. Чтобы разобраться как работает тиристор стоит взглянуть на вольт-амперную характеристику.

К аноду тиристора подали небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включены в прямом направлении, а коллекторный в обратном. (по сути все напряжение будем на нем). Участок от нуля до единицы на вольт-амперной характеристике будет примерно аналогичен обратной ветви характеристики диода. Этот режим можно назвать — режимом закрытого состояния тиристора. При увеличении анодного напряжения происходит происходит инжекция основных носителей в области баз, тем самым происходит накопление электронов и дырок, что равносильно разности потенциалов на коллекторном переходе. С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном переходе начнет уменьшаться. И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (на рисунке участок 1-2). После этого все три перехода сместятся в прямом направлении тем самым переведя тиристор в открытое состояние (на рисунке участок 2-3). В открытом состоянии тиристор будет находится до тех пор, пока коллекторный переход будет смещен в прямом направлении. Если же ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации уменьшится количество неравновесных носителей в базовых областях и коллекторный переход окажется смещен в обратном направлении и тиристор перейдет в закрытое состояние. При обратном включении тиристора вольт-амперная характеристика будет аналогичной как и у двух последовательно включенных диодов. Обратное напряжение будет ограничиваться в этом случае напряжением пробоя.

Общие параметры тиристоров

1. Напряжение включения
— это минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние. 2.
Прямое напряжение
— это прямое падение напряжения при максимальном токе анода. 3.
Обратное напряжение
— это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии. 4.
Максимально допустимый прямой ток
— это максимальный ток в открытом состоянии. 5.
Обратный ток
— ток при максимальной обратном напряжении. 6.
Максимальный ток управления электрода
7.
Время задержки включения/выключения
8.
Максимально допустимая рассеиваемая мощность

Заключение

Таким образом, в тиристоре существует положительная обратная связь по току — увеличение тока через один эмиттерный переход приводит к увеличению тока через другой эмиттерный переход. Тиристор — не полностью управляющий ключ. То есть перейдя в открытое состояние, он остается в нем даже если прекращать подавать сигнал на управляющий переход, если подается ток выше некоторой величины, то есть ток удержания.
Источники:

ru.wikipedia.org electricalschool.info

Проверка тиристора

Перед тем, как купить прибор, нужно знать, как проверить тиристор мультиметром. Подключить измерительный прибор можно только к так называемому тестеру. Схема, по которой можно собрать такое устройство, представлена ниже:

Фото – тестер тиристоров

Согласно описанию, к аноду необходимо подвести напряжение положительного характера, а к катоду – отрицательного. Очень важно использовать величину, которая соответствует разрешению тиристора. На чертеже показаны резисторы с номинальным напряжением от 9 до 12 вольт, это значит, что напряжение тестера немного больше, чем тиристора. После того, как Вы собрали прибор, можно начинать проверять выпрямитель. Нужно нажать на кнопку, которая подает импульсные сигналы для включения.

Проверка тиристора осуществляется очень просто, на управляющий электрод кнопкой кратковременно подается сигнал на открытие (положительный относительно катода). После этого если на тиристоре загорелись бегущие огни, то устройство считается нерабочим, но мощные приборы не всегда сразу реагируют после поступления нагрузки.

Фото – схема тестера для тиристоров

Помимо проверки прибора, также рекомендуется использовать специальные контроллеры или блок управления тиристорами и симисторами ОВЕН БУСТ или прочие марки, он работает примерно также, как и регулятор мощности на тиристоре. Главным отличием является более широкий спектр напряжений.

Видео: принцип работы тиристора

Тиристор КУ202Н

Количество драгоценных металлов в тиристоре КУ202Н согласно документации производителя. Справочник массы и наименований ценных металлов в советских тиристорах КУ202Н.

Тиристор Тиристор количество содержания драгоценных металлов:
Золото: 0,0035 грамм.
Серебро: 0 грамм.
Платина: 0 грамм.
Палладий: 0 грамм.
Согласно данным: .

Справочник содержания ценных металлов из другого источника:

Тиристор — это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. Поэтому обычно его можно найти под названием — не полностью управляемый ключ.

На рисунке представлен обычный вид тиристора. Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод.
Анод — это контакт с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем.

Виды тиристоров

Классификация тиристоров

Схема работы тиристора

Принцип работы тиристоров

Обычно тиристор представляют в виде двух транзисторов, связанных между собой, каждый из которых работает в активном режиме.

В связи с таким рисунком можно назвать крайние области — эмиттерными, а центральный переход — коллекторным.

Общие параметры тиристоров

1. Напряжение включения — это минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние.
2. Прямое напряжение — это прямое падение напряжения при максимальном токе анода.
3. Обратное напряжение — это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии.
4. Максимально допустимый прямой ток — это максимальный ток в открытом состоянии.
5. Обратный ток — ток при максимальной обратном напряжении.
6. Максимальный ток управления электрода
7. Время задержки включения/выключения
8. Максимально допустимая рассеиваемая мощность

Заключение

Таким образом, в тиристоре существует положительная обратная связь по току — увеличение тока через один эмиттерный переход приводит к увеличению тока через другой эмиттерный переход.
Тиристор — не полностью управляющий ключ. То есть перейдя в открытое состояние, он остается в нем даже если прекращать подавать сигнал на управляющий переход, если подается ток выше некоторой величины, то есть ток удержания.

Есть информация о тиристоре КУ202Н – высылайте ее нам, мы ее разместим на этом сайте посвященному утилизации, аффинажу и переработке драгоценных и ценных металлов.

Фото тиристора КУ202Н:

Предназначение прибора тиристора КУ202Н.

Характеристики тиристора КУ202Н:

Купить тиристор КУ202Н или продать КУ202Н (стоимость, купить, продать):

Отзыв о стабилитроне КУ202Н вы можете в комментариях ниже:

Тиристоры. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Тиристоры — это разновидность полупроводниковых приборов. Они предназначены для регулирования и коммутации больших токов. Тиристор позволяет коммутировать электрическую цепь при подаче на него управляющего сигнала. Это делает его похожим на транзистор.

Как правило, тиристор имеет три вывода, один из которых управляющий, а два других образуют путь для протекания тока. Как мы знаем, транзистор открывается пропорционально величине управляющего тока. Чем он больше, тем больше открывается транзистор, и наоборот. А у тиристора все устроено иначе. Он открывается полностью, скачкообразно. И что самое интересное, не закрывается даже при отсутствии управляющего сигнала.

Принцип действия

Рассмотрим работу тиристора по следующей простой схеме.

К аноду тиристора подключается лампочка или светодиод, а к ней подсоединяется плюсовой вывод источника питания через выключатель К2. Катод тиристора подключен к минусу питания. После включения цепи на тиристор подается напряжение, однако светодиод не горит.

Если нажать на кнопку К1, ток через резистор поступит на управляющий электрод, и светодиод начал светиться. Часто на схемах его обозначают буквой «G», что обозначает gate, или по-русски затвор (управляющий вывод).

Резистор ограничивает ток управляющего вывода. Минимальный ток срабатывания данного рассматриваемого тиристора составляет 1 мА, а максимально допустимый ток 15 мА. С учетом этого в нашей схеме подобран резистор сопротивлением 1 кОм.

Если снова нажать на кнопку К1, то это не повлияет на тиристор, и ничего не произойдет. Чтобы перевести тиристор в закрытое состояние, нужно отключить питание выключателем К2. Если же снова подать питание, то тиристор вернется в исходное состояние.

Этот полупроводниковый прибор, по сути, представляет собой электронный ключ с фиксацией. Переход в закрытое состояние происходит и тогда, когда напряжение питания на аноде уменьшается до определенного минимума, примерно 0,7 вольта.

Особенности устройства

Фиксация включенного состояния происходит благодаря особенности внутреннего устройства тиристора. Примерная схема выглядит таким образом:

Обычно он представляется в виде двух транзисторов разной структуры, связанных между собой. Опытным путем можно проверить, как работают транзисторы, подключенные по такой схеме. Однако, имеются отличия в вольтамперной характеристике. И еще нужно учитывать, что приборы изначально спроектированы так, чтобы выдерживать большие токи и напряжения. На корпусе большинства таких приборов имеется металлический отвод, на который можно закрепить радиатор для рассеивания тепловой энергии.

Тиристоры выполняются в различных корпусах. Маломощные приборы не имеют теплового отвода. Распространенные отечественные тиристоры выглядят следующим образом. Они имеют массивный металлический корпус и выдерживают большие токи.

Основные параметры тиристоров

Максимально допустимый прямой ток. Это максимальное значение тока открытого тиристора. У мощных приборов оно достигает сотен ампер.
Максимально допустимый обратный ток.
Прямое напряжение. Это падение напряжения при максимальном токе.
Обратное напряжение. Это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии, при котором тиристор может работать без нарушения его работоспособности.
Напряжение включения. Это минимальное напряжение, приложенное к аноду. Здесь имеется ввиду минимальное напряжение, при котором вообще возможна работа тиристора.
Минимальный ток управляющего электрода. Он необходим для включения тиристора.
Максимально допустимый ток управления.
Максимально допустимая рассеиваемая мощность.

Динамический параметр

Время перехода тиристора из закрытого состояния в открытое при поступлении сигнала.

Виды тиристоров

По способу управления разделяют на:

Диодные тиристоры, или по-другому динисторы. Они открываются импульсом высокого напряжения, которое подается на катод и анод.
Триодные тиристоры, или тринисторы. Они открываются током управления электродом.

Триодные тиристоры в свою очередь разделяются:

Управление катодом – напряжение, образующее ток управления, поступает на электрод управления и катод.
Управление анодом – управляющее напряжение подходит на электрод и анод.

Запирание тиристора производится:

Уменьшением анодного тока – катод меньше тока удержания.
Подачей напряжения запирания на электрод управления.

По обратной проводимости тиристоры делятся:

Обратно-проводящие – имеют малое обратное напряжение.
Обратно-непроводящие – обратное напряжение равно наибольшему прямому напряжению в закрытом виде.
С ненормируемым обратным значением напряжения – изготовители не определяют значение этой величины. Такие приборы применяются в местах, где обратное напряжение исключено.
Симистор – пропускает токи в двух направлениях.

Используя симисторы, нужно знать, что они действуют условно симметрично. Основная часть симисторов открывается, когда на электрод управления поступает положительное напряжение по сравнению с катодом, а на аноде может быть любая полярность. Но если на анод приходит отрицательное напряжение, а на электрод управления положительное, то симисторы не открываются, и могут выйти из строя.

По быстродействию разделяют по времени отпирания (включения) и времени запирания (отключения).

Разделение тиристоров по мощности

При действии тиристора в режиме ключа наибольшая мощность коммутируемой нагрузки определяется напряжением на тиристоре в открытом виде при наибольшем токе и наибольшей рассеиваемой мощности.

Действующая величина тока на нагрузку не должна быть выше наибольшей рассеиваемой мощности, разделенной на напряжение в открытом виде.

Простая сигнализация на основе тиристора

На основе тиристора можно сделать простую сигнализацию, которая будет реагировать на свет, издавая звук с помощью пьезоизлучателя. На управляющий вывод тиристора подается ток через фоторезистор и подстроечный резистор. Свет, попадая на фоторезистор, уменьшает его сопротивление. И на управляющий вывод тиристора начинает поступать отпирающий ток, достаточный для его открывания. После этого включается пищалка.

Подстроечный резистор предназначен для того, чтобы настроить чувствительность устройства, то есть, порог срабатывания при облучении светом. Самое интересное, что даже при отсутствии света тиристор продолжает оставаться в открытом состоянии, и сигнализирование не прекращается.

Если напротив светочувствительного элемента установить световой луч так, чтобы он светил немного ниже окошечка, то получится простейший датчик дыма. Дым, попадая между источником и приемником света, будет рассеивать свет, что вызовет запуск сигнализации. Для этого устройства обязательно нужен корпус, для того, чтобы на приемник света не поступал свет от солнца или искусственных источников света.

Открыть тиристор можно и другим способом. Для этого достаточно кратковременно подать небольшое напряжение между управляющим выводом и катодом.

Регулятор мощности на тиристоре

Теперь рассмотрим использование тиристора по прямому назначению. Рассмотрим схему простого тиристорного регулятора мощности, который будет работать от сети переменного тока напряжением 220 вольт. Схема простая и содержит всего пять деталей.

Полупроводниковый диод VD.
Переменный резистор R1.
Постоянный резистор R2.
Конденсатор С.
Тиристор VS.

Их рекомендованные номинальные значения показаны на схеме. В качестве диода можно использовать КД209, тиристор КУ103В или мощнее. Резисторы желательно использовать мощностью не менее 2 ватт, конденсатор электролитический на напряжение не менее 50 вольт.

Эта схема регулирует лишь один полупериод сетевого напряжения. Если представить, что мы из схемы убрали все элементы, кроме диода, то он будет пропускать только полуволну переменного тока, и на нагрузку, к примеру, на паяльник или лампу накаливания поступит лишь половина мощности.

Тиристор позволяет пропускать дополнительные, условно говоря, кусочки полупериода, срезанного диодом. При изменении положения переменного резистора R1 напряжение на выходе будет меняться.

К положительному выводу конденсатора включен управляющий вывод тиристора. Когда напряжение на конденсаторе возрастает до напряжения включения тиристора, он открывается и пропускает определенную часть положительного полупериода. Переменный резистор будет определять скорость зарядки конденсатора. А чем быстрее он зарядится, тем раньше откроется тиристор, и успеет до смены полярности пропустить часть положительного полупериода.

На конденсатор отрицательная полуволна не поступает, и напряжение на нем одной полярности, поэтому не страшно, что он имеет полярность. Схема позволяет изменять мощность от 50 до 100%. Для паяльника это в самый раз подходит.

Тиристор пропускает ток в одном направлении от анода к катоду. Но существуют разновидности, которые пропускают ток в обоих направлениях. Они называются симметричные тиристоры или симисторы. Они используются для управления нагрузкой в цепях переменного тока. Существует большое количество схем регуляторов мощности на их основе.

Аналог тиристора ку 202

При ремонте зарядного устройства авто возникла проблема замены тиристора ку202 на аналог т.к.тиристоры данной серии давно не выпускаются.Родной прикручен катодом к радиатору и имеет два выхода побольше анод и поменьше управление(я так думаю).На тиристоре вт 151 три выхода и крепление.Я так понял слева анод катод и управление.Крепление непонятно выступает в виде катода или нет?Т.к я чайник в этих делах хотелось бы посоветоваться с специалистами прежде чем начать монтаж(пока еще чего не спалил)Нужно ли крепить этот тиристор к радиатору? или достаточно припаять выхода. Правильно ли я их определил ?

пчелкин написал :
проблема замены тиристора ку202 на аналог т.к.тиристоры данной серии давно не выпускаются

Но в «Чип и Дип» по прежнему продаются.
Но если уж наметили взять импортный аналог, то кто мешает купить с изолированной подложкой (к примеру, BT151F-500)? Тогда и не будет играть роли что на корпусе было прикручено.

Как мы уже выяснили – тиристор, это полупроводниковый прибор, обладающий свойствами электрического вентиля. Тиристор с двумя выводами (А – анод, К – катод) , это динистор. Тиристор с тремя выводами (А – анод, К – катод, Уэ – управляющий электрод) , это тринистор, или в обиходе его называют просто тиристор.

С помощью управляющего электрода (при определенных условиях) можно изменять электрическое состояние тиристора, то есть переводить его из состояния «выключено» в состояние «включено».
Тиристор открывается в случае, если приложенное напряжение между анодом и катодом превысит величину U = Uпр, то есть величину напряжения пробоя тиристора;
Тиристор можно открыть и при напряжении меньше, чем Uпр между анодом и катодом (U В открытом состоянии тиристор может находиться сколько угодно долго, пока на него подано питающее напряжение.
Тиристор можно закрыть:
– если уменьшить напряжение между анодом и катодом до U = 0;
– если снизить анодный ток тиристора до величины, меньше тока удержания Iуд.
– подачей запирающего напряжения на управляющий электрод, (только для запираемых тиристоров).
Тиристор может также находиться в закрытом состоянии сколько угодно долго, до прихода запускающего импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного, так и в цепях переменного тока.

Работа динистора и тиристора в цепях постоянного тока.
Рассмотрим несколько практических примеров.
Первый пример применения динистора, это релаксационный генератор звуковых сигналов.

В качестве динистора используем КН102А-Б.
Работает генератор следующим образом.
При нажатии кнопки Кн, через резисторы R1 и R2 постепенно заряжается конденсатор С (+ батареи – замкнутые контакты кнопки Кн – резисторы – конденсатор С – минус батареи). Параллельно конденсатору подключена цепочка из телефонного капсюля и динистора. Через телефонный капсюль и динистор ток не протекает, так как динистор еще «заперт».
При достижении на конденсаторе напряжения, при котором пробивается динистор, через катушку телефонного капсюля проходит импульс тока разряда конденсатора (С – катушка телефона – динистор – С). Слышен щелчок из телефона, конденсатор разрядился. Далее снова идет заряд конденсатора С и процесс повторяется.
Частота повторения щелчков зависит от емкости конденсатора и величины сопротивления резисторов R1 и R2.
При указанных на схеме номиналах напряжения, резисторов и конденсатора, частоту звукового сигнала с помощью резистора R2 можно менять в пределах 500 – 5000 герц. Телефонный капсюль необходимо использовать с низкоомной катушкой 50 – 100 Ом, не более, например телефонный капсюль ТК-67-Н.
Телефонный капсюль необходимо включать с соблюдением полярности, иначе не будет работать. На капсюле есть обозначение +(плюс) и – (минус).

У этой схемы (рис 1) есть один недостаток. Из-за большого разброса параметров динистора КН102 (большее напряжения пробоя), в некоторых случаях, нужно будет увеличить напряжение источника питания до 35 – 45 вольт, что не всегда возможно и удобно.

Устройство управления, собранное на тиристоре, для включения – выключения нагрузки с помощью одной кнопки показано на рис 2.

Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии тиристор закрыт и лампочка не горит. Нажмем на кнопку Кн в течении 1 – 2 секунды. Контакты кнопки размыкаются, цепь катода тиристора разрывается. В этот момент конденсатор С заряжается от источника питания через резистор R1. Напряжение на конденсаторе достигает величины U источника питания.
Отпускаем кнопку Кн. В этот момент конденсатор разряжается по цепи: резистор R2 – управляющий электрод тиристора – катод – замкнутые контакты кнопки Кн – конденсатор.
В цепи управляющего электрода потечет ток, тиристор «откроется».
Загорается лампочка по цепи: плюс батареи – нагрузка в виде лампочки – тиристор – замкнутые контакты кнопки – минус батареи.
В таком состоянии схема будет находиться сколько угодно долго.
В этом состоянии конденсатор разряжен : резистор R2, переход управляющий электрод – катод тиристора, контакты кнопки Кн.
Для выключения лампочки необходимо кратковременно нажать на кнопку Кн. При этом основная цепь питания лампочки обрывается. Тиристор «закрывается». Когда контакты кнопки замкнутся, тиристор останется в закрытом состоянии, так как на управляющем электроде тиристора Uynp = 0 (конденсатор разряжен).
Мною опробованы и надежно работали в этой схеме различные тиристоры: КУ101, Т122, КУ201, КУ202, КУ208.

Как уже упоминалось, динистор и тиристор имеют свой транзисторный аналог.
Схема аналога тиристора состоит из двух транзисторов и изображена на рис 3.

Транзистор Тр 1 имеет p-n-p проводимость, транзистор Тр 2 имеет n-p-n проводимость. Транзисторы могут быть как германиевые, так и кремниевые.
Аналог тиристора имеет два управляющих входа. Первый вход: А – Уэ1 (эмиттер – база транзистора Тр1). Второй вход: К – Уэ2 (эмиттер – база транзистора Тр2).
Аналог имеет: А – анод, К – катод, Уэ1 – первый управляющий электрод, Уэ2 – второй управляющий электрод.
Если управляющие электроды не использовать, то это будет динистор, с электродами А – анод и К – катод.
Пару транзисторов, для аналога тиристора, надо подбирать одинаковой мощности с током и напряжением выше, чем необходимо для работы устройства. Параметры аналога тиристора (напряжение пробоя Unp, ток удержания Iyд) , будут зависеть от свойств применяемых транзисторов.

Для более устойчивой работы аналога в схему добавляют резисторы R1 и R2. А с помощью резистора R3 можно регулировать напряжение пробоя Uпр и ток удержания Iyд аналога динистора – тиристора. Схема такого аналога изображена на рис 4.

Если в схеме генератора звуковых частот (рис 1), вместо динистора КН102 включить аналог динистора, получится устройство с другими свойствами (рис 5).
Напряжение питания такой схемы составит от 5 до 15 вольт. Изменяя величины резисторов R3 и R5 можно изменять тональность звука и рабочее напряжение генератора. Переменным резистором R3 подбирается напряжение пробоя аналога под используемое напряжение питания. Потом можно заменить его на постоянный резистор.
Транзисторы Тр1 и Тр2: КТ502 и КТ503; КТ814 и КТ81 5 или любые другие.

Интересна схема стабилизатора напряжения с защитой от короткого замыкания в нагрузке. Если ток в нагрузке превысит 1 ампер, сработает защита.

Стабилизатор состоит из:
– управляющего элемента – стабилитрона КС510, который определяет напряжение выхода;
– исполнительного элемента –транзисторов КТ817А, КТ808А, исполняющих роль регулятора напряжения;
– в качестве датчика перегрузки используется резистор R4;
– исполнительным механизмом защиты используется аналог динистора, на транзисторах КТ502 и КТ503.

Конструкция

При выполнении пайки силового вывода (К) необходимо соблюдать минимальное расстояние до стекла не менее 7 мм , так как высокой температурой его целостность может нарушиться. При выполнении подключения управляющего вывода (УЭ) следует выдержать расстояние до стекла не менее 3,5 мм по той же причине. При этом общее время удерживания паяльника не рекомендуется превышать более 3 с. Эффективная температура жала паяльного инструмента не должна превышать +260 градусов.

Особенности схемного подключения

Тиристор предназначен для коммутации напряжения в различных устройствах. Но при этом имеется стандартная схема его подключения, которую нарушать крайне не рекомендуется. Например, между катодом (вывод под пайку) и управляющим электродом необходимо подключить резистор в качестве шунтирующего компонента. Благодаря его присутствию управляющая цепь замыкается и обеспечивается насыщение перехода. Его сопротивление должно быть не более и не менее 51 Ом.

Технические параметры тиристора

Тиристор КУ202Н относится к группе высоковольтных устройств, предназначенных для работы при напряжении до 400 В с максимально допустимым прямым током в открытом состоянии не более 10 А. Всего в линейке имеется 12 моделей тиристоров с различными напряжениями в закрытом состоянии. Поэтому при выборе основным параметром является именно оно.

Эти тиристоры довольно часто применяются в построении регуляторов мощности нагрузкой не более 2 кВт. Но крайне не рекомендуется его эксплуатировать в критических режимах. Следует пропускать через устройство ток не более 7-8 А, что будет обеспечивать наиболее эффективные и щадящие режимы.

Проверка тиристора

Проверить тиристор можно несколькими способами:

Использовать специальное устройство, которое анализирует параметры всех переходов.
Применить мегомметр для проверки состояния основного перехода в обоих направлениях. В обратном направлении должен прозваниваться как обычный диод, в прямом включении он закрыт, в идеальном состоянии его сопротивление должно быть равно бесконечности.

Важно! При осуществлении проверки тиристора в режиме диода, необходимо УЭ объединить с А.

Проверка в режиме коммутации

Чтобы убедиться в работоспособности тиристора, достаточно собрать небольшую схему включения, состоящую из следующих компонентов:

лампочки или светодиода с соответствующим резистором, если подключается к питанию 12В;
источник малого напряжения, например, пальчиковая батарейка типа АА;
несколько проводников и источник напряжения 12 В.

Для осуществления проверки выполняем следующие шаги:

Подключаем нагрузку в цепь источник питания 12 В и А-К тиристора.
Подаем отрицательное напряжение на выводы УЭ и А (+ батарейки должен подключаться к А) на мгновенье.

Аналоги КУ202Н

Как и любые другие устройства, отечественный тиристор КУ202 имеет зарубежный аналог, который по своим параметрам относится к той же категории компонентов. Зарубежные производители давно ушли от производства такого форм-фактора по мощности тиристоров в металлическом корпусе. На рынке будут доступны только элементы в корпусе транзистора ТО220. Поэтому в любом случае придется внести конструктивные изменения в плату и монтажное место в частности.

К зарубежным аналогам тиристора КУ202Н относятся устройства:

Простые схемы управления КУ202Н

На тиристор КУ202Н схема управления достаточно простая. Первый вариант был описан в разделе проверки устройства. Она включала батарейку на 1,5 В, лампочку и источник питания 12 В. Но также существует масса других способов элементарного подключения тиристора. Рассмотрим самую простую схему на его базе.

Регулятор мощности

В схеме имеется генератор, который формирует импульсы управления и сдвигает их относительно фронтов импульсов при переходе сетевого напряжения через ноль. Управляющая последовательность импульсов подается на УЭ и К. Напряжение в нагрузке выпрямляется при помощи двухполупериодного выпрямителя. Использование емкостей в схеме в качестве фильтров недопустимо, так как они будут нарушать главный принцип работы устройства. Такой регулятор мощности можно применить для управления температурой жала паяльника путем изменения напряжения его питания. Но если потребуется организоваться управления первичными цепями трансформатора, придется включить нагрузку перед диодным мостом. Ток регулирования должен быть не более 7,5 А.

Типы тиристоров. Тиристорные переключатели переменного тока. Как проверить тиристор от отдельного источника управляющего напряжения

В схемах и технической документации часто используются различные термины и знаки, но не все начинающие электрики знают их значение. Предлагаем обсудить, что такое силовые тиристоры для сварки, принцип их действия, характеристики и маркировка этих устройств.

Многие видели тиристоры в гирлянде «Бегущий огонь», это простейший пример описанного устройства и принцип его работы.Кремниевый выпрямитель или тиристор очень похож на транзистор. Он многослойный. Полупроводниковый прибор, основным материалом которого является кремний, чаще всего в пластиковом корпусе. Из-за того, что его принцип работы очень похож на выпрямительный диод (выпрямители переменного тока или динисторы), обозначение на схемах часто совпадает — это считается аналоговым выпрямителем.

Тиристорное разделение по мощности

Он вращается между двумя анодами при подаче сигнала на дверь.Его можно рассматривать как два антипараллельных тиристора. Как и в случае тиристора, этап блокировки на этапе проводимости выполняется путем подачи импульса тока на затвор и переключения из состояния проводимости в состояние блокировки путем уменьшения тока ниже поддерживающего тока. Он состоит из 6 слоев полупроводникового материала, как показано на рисунке. Использование симисторов, в отличие от тиристоров, в основном переменного тока. Его характеристическая кривая отражает работу, очень похожую на работу тиристора, возникающую в первом и третьем квадрантах системы осей.

Фото — Схема гирлянды бегущего огня

Есть :

Тиристоры с блокировкой ABB (GTO),
стандартный полукруглый,
мощная лавинная типа ТЛ-171,

Оптопары
(например, модуль ТО 142-12,5-6-600 или МТОТО 80),
симметричный ТС-106-10,
низкочастотный МТТ,
симистор BTA 16-600B или W для стиральных машин,
частота ТБ,
иностранный ТПС 08,
ТЫН 208.

Но при этом для высоковольтных устройств (печи, станки, другая производственная автоматизация) используют транзисторы типа IGBT или IGCT.

Это связано с его двунаправленностью. Основная польза симисторов в том, что от регулятора мощности на нагрузку подается переменный ток. Герметизация симистора идентична герметизации тиристора. Тиристор Перейти к: навигация, поиск. Электронный символ, представляющий тиристор. Материалы, из которых он состоит, относятся к полупроводниковому типу, то есть, в зависимости от температуры, при которой они обнаруживаются, они могут действовать как изоляторы или как проводники.

Обычно используется для управления электроэнергией. Основные операции Тиристор представляет собой бистабильный переключатель, то есть электронный эквивалент механических переключателей; следовательно, они способны полностью пропускать или полностью блокировать прохождение тока без какого-либо промежуточного уровня, хотя они не способны выдерживать большие скачки тока. Этот основной принцип можно также наблюдать в диоде Шокли. Конструкция тиристора позволяет тиристору быстро включаться, когда он получает мгновенный импульс тока на своем управляющем выводе, называемый затвором, при наличии положительного напряжения между анодом и катодом, т.е.е. напряжение на аноде больше, чем на катоде.

Фото — Тиристор

Но, в отличие от диода, который представляет собой двухслойный (PN) трехслойный транзистор (PNP, NPN), тиристор состоит из четырех слоев (PNPN), и это полупроводниковое устройство содержит три pn перехода. В этом случае диодные выпрямители становятся менее эффективными. Это хорошо демонстрирует схема управления тиристорами, а также любой справочник электриков (например, в библиотеке вы можете бесплатно прочитать книгу автора Замятина).

Его можно выключить только путем отключения источника напряжения, размыкания цепи или пропускания через устройство тока в обратном порядке. Если тиристор обратный поляризован, слабый обратный ток утечки будет достигнут до достижения точки максимального обратного напряжения, в результате чего элемент будет разрушен. Чтобы устройство оставалось в активном состоянии, ток должен быть индуцирован от анода, который намного меньше, чем устройство, без которого устройство перестало бы двигаться.По мере увеличения тока затвора точка запуска смещается.

Тиристор — это однонаправленный преобразователь переменного тока, то есть он проводит ток только в одном направлении, но, в отличие от диода, устройство можно заставить работать как переключатель разомкнутой цепи или как выпрямительный диод постоянного электрического тока. Другими словами, полупроводниковые тиристоры могут работать только в режиме переключения и не могут использоваться в качестве усилительных устройств. Ключ на тиристоре не может перейти в закрытое положение.

Тиристор также может быть запущен, если нет тока затвора, а напряжение на аноде катода больше, чем напряжение блокировки.Способы активации тиристорного света: если луч света попадает на стыки тиристоров до тех пор, пока не достигнет того же кремния, количество электронно-полых пар увеличится, и тиристор может активироваться. Ток затвора: для тиристора с прямой поляризацией подача тока затвора путем приложения положительного напряжения между затвором и катодом активирует его. Тепловой: очень высокая температура в тиристоре приводит к увеличению количества электронно-полых пар, что увеличивает ток утечки, что увеличивает разницу между эмиттером и коллектором, и из-за регенеративного эффекта этот ток может стать равным 1, и тиристор может быть активирован.

Кремниевый управляемый выпрямитель — это одно из нескольких силовых полупроводниковых устройств с симисторами, диодами переменного тока и однопереходными транзисторами, которые могут очень быстро переключаться из одного режима в другой. Такой тиристор называется быстрым. Конечно, здесь большую роль играет инструментальный класс.

Высокое напряжение: если прямое напряжение от анода к катоду превышает прямое напряжение разрыва, будет создан ток утечки, достаточно большой для его образования. Начать активацию с обратной связи.Приложения Обычно используются в конструкциях с очень большими токами или напряжениями, они также обычно используются для управления переменным током, когда изменение полярности тока возвращается, когда устройство подключено или отключено. Можно сказать, что устройство работает синхронно, когда, как только устройство открывается, оно начинает проводить ток в фазе с напряжением, приложенным к соединению катод-анод, без необходимости воспроизведения модуляции затвора.

Применение тиристора

Назначение тиристоров может быть самым разнообразным, например, очень популярен самодельный сварочный инвертор на тиристорах, зарядное устройство для автомобиля (тиристор в блоке питания) и даже генератор. Благодаря тому, что само устройство может выдерживать как низкочастотные, так и высокочастотные нагрузки, его также можно использовать в качестве трансформатора для сварочных аппаратов (именно такие детали используются на их мосту). Для контроля работы детали в этом случае необходим регулятор напряжения на тиристоре.

На этом этапе устройство полностью находится в состоянии питания. Не следует путать с симметричной операцией, так как выход однонаправленный и идет только от катода к аноду, поэтому он сам по себе асимметричен.Тиристоры также могут использоваться в качестве элементов управления в контроллерах фазового угла, то есть с широтно-импульсной модуляцией для ограничения переменного напряжения. В цифровых схемах тиристоры также можно найти как источник энергии или потенциала, чтобы их можно было использовать в качестве выключателей, чтобы они могли прерывать электрическую цепь, размыкая ее, когда ток, протекающий через нее, превышает определенное значение. Таким образом, входной ток прерывается, чтобы предотвратить повреждение компонентов в направлении тока.

Фото — применение тиристора вместо LATR

Не забываем и о тиристоре зажигания мотоцикла.

Описание конструкции и принципа работы

Тиристор состоит из трех частей: «Анода», «Катода» и «Входа», состоящих из трех pn-переходов, которые можно переключать из положения «включено» и «выключено» на очень высоких скоростях. Но в то же время его также можно переключать из положения «ВКЛ» с разной длительностью во времени, т.е. на несколько полупериодов, чтобы передать определенное количество энергии на нагрузку. Работу тиристора можно лучше объяснить, если предположить, что он будет состоять из двух транзисторов, соединенных друг с другом, как пара дополнительных регенеративных ключей.

Тиристор может также использоваться в сочетании с стабилитроном, подключенным к его затвору, так что, когда напряжение источника напряжения превышает напряжение стабилитрона, тиристор снижает входное напряжение от источника к земле, плавя предохранитель. . Первым широкомасштабным применением тиристоров было управление входным напряжением от источника напряжения, такого как вилка. В начале 1970-х тиристоры использовались для стабилизации потока входного напряжения цветных телевизионных приемников.

Функции управления и дизайн

Другие коммерческие приложения — бытовая техника, электроинструменты, наружное оборудование.На внешней грани образуется стык с золото-сурьмой. Анодные и катодные контакты выполнены из молибдена. Дверной стык фиксируется на промежуточном слое с помощью алюминия. Этот метод используется только для устройств, требующих большой мощности. Основная проблема этого метода заключается в том, что необходимо выполнить множество этапов.

Самые простые микрочипы демонстрируют два транзистора, которые объединены таким образом, что ток коллектора после команды запуска идет по каналам NPN-транзистора TR 2 непосредственно в PNP-транзистор TR 1.В это время ток от TR 1 поступает в каналы в базах TR 2. Эти два взаимосвязанных транзистора расположены так, что база-эмиттер принимает ток от коллектора-эмиттера другого транзистора. Это требует параллельного размещения.

Хотя некоторые методы позволяют параллельно этому процессу. Метод изоляционного барьера: этот метод описан выше. Кристиансен, Дональд; Александр, Чарльз К.; Стандартное руководство. Электротехника. Перейти к: навигация, поиск. Это двунаправленный отключающий диод, который проводит ток только после того, как его напряжение размыкания будет превышено, а ток циркуляции не ниже характерного значения для этого устройства.Поведение по существу одинаково для обоих направлений тока. В этом смысле его поведение похоже на неоновую лампу.

Фото — Тиристор KU221IM

Несмотря на все меры безопасности, тиристор может непреднамеренно перемещаться из одного положения в другое. Это связано с резким скачком тока, температуры и других факторов. Поэтому перед тем, как купить тиристор КУ202Н, Т122 25, Т 160, Т 10 10, нужно не только проверить его тестером (пингом), но и ознакомиться с параметрами работы.

Принцип работы тиристора

Устройство остается заблокированным до достижения лавинообразного уровня на штуцере коллектора. Он состоит из двух диодов Шокли, соединенных встречно параллельно, что дает двунаправленную характеристику. Его универсальность делает его идеальным для управления. переменные токи. Одним из них является его использование в качестве статического переключателя, предлагающего множество преимуществ по сравнению с обычными механическими переключателями и реле. Он функционирует как электронный переключатель, а также как аккумулятор.

Типовой тиристор CVC

Чтобы начать обсуждение этой сложной темы, взгляните на схему ВАХ тиристора:

Фото — характеристика тиристора VAC

Длина между 0 и (Vво, IL) полностью соответствует прямой блокировке устройства;
В секции Vvo выполняется положение «ВКЛ» тиристора;
Отрезок между зонами (VВO, IL) и (Vн, Iн) является переходным положением во включенном состоянии тиристора.Именно в этой области имеет место так называемый эффект динистора;
В свою очередь точки (Vn, In) показывают прямое открытие устройства на графике;
Точки 0 и Vbr — зона запирания тиристора;
Далее следует сегмент Vbr — он обозначает режим обратной пробивки.

Естественно, современные высокочастотные радиокомпоненты в схеме могут незначительно влиять на вольт-амперные характеристики (охладители, резисторы, реле). Также симметричные фототиристоры, стабилитроны SMD, оптотиристоры, триоды, оптопары, оптоэлектронные и другие модули могут иметь другие IV.

Однако при использовании с индуктивными нагрузками, такими как электродвигатели. Из-за его небольшой стабильности его использование в настоящее время очень ограничено. Название происходит от союза Тиратрона и Транзистора. Затвор отвечает за управление потоком тока между анодом и катодом. Он в основном работает как диод, управляемый выпрямителем, позволяя потоку течь только в одном направлении. Часы должны иметь значительную продолжительность или повторяться. Поскольку это происходит с задержкой или позже, контролируется ток, протекающий в нагрузке.

Фото — тиристор WAH

Кроме того, обращаем ваше внимание, что в этом случае защита устройств осуществляется на входе нагрузки.

Проверка тиристора

Перед покупкой прибора нужно знать, как проверить тиристор мультиметром. Счетчик можно подключить только к так называемому тестеру. Схема, по которой можно собрать такое устройство, представлена ниже:

Падение нагрузки ниже тока удержания. Когда происходит резкое изменение напряжения между анодом и катодом тиристора, его можно запустить и ввести в проводимость даже без тока затвора.Этот эффект связан с паразитным конденсатором между затвором и анодом.

Точный красный цвет служит для установки напряжения катода. Это тиристоры с двумя поджигающими электродами: анодным затвором и катодным затвором. Диод Шокли: четырехслойный диод. Не путать с диодом с барьером Шоттки. Их изготовила компания Klevit-Shockley. Тиристор статической индукции. Это тип тиристора, который может активироваться положительным напряжением затвора, и одной из его основных характеристик является низкое сопротивление в активном состоянии.

Фото — тестер тиристоров

По описанию на анод необходимо подавать положительное напряжение, а на катод — отрицательное. Очень важно использовать значение, соответствующее разрешающей способности тиристора. На чертеже показаны резисторы с номинальным напряжением от 9 до 12 вольт, это означает, что напряжение тестера немного выше, чем у тиристора. После того, как вы собрали прибор, можно приступать к проверке выпрямителя. Для включения нужно нажать кнопку, подающую импульсные сигналы.

Время переключения составляет около 1-6 мс. Это устройство чрезвычайно чувствительно к производственному процессу, поэтому небольшие изменения в производственном процессе могут привести к значительным изменениям его характеристик. Фотоактивный кремниевый выпрямитель.

Принцип действия Это устройство активируется прямым светом на кремниевый диск. Конструкция затвора обеспечивает достаточную чувствительность для стрельбы от практичных источников света. Тиристоры могут работать с напряжением почти 12 кВ и током управления почти 8 кА.

Проверка тиристора очень проста, кнопка на управляющем электроде на короткое время подает сигнал на открытие (положительный относительно катода). После этого, если на тиристоре загорелись ходовые огни, устройство считается неработающим, но мощные устройства не всегда сразу срабатывают после приема нагрузки.

Датчики присутствия дверей и лифтов. Оптические схемы управления в целом. И много приложений на компах. Рисунок 15 — Тиристор.символ; Теоретическая структура Согласно фиг. 15 основных выводов, подключенных к силовой цепи, такие же, как диод, анод и катод, при этом сигнал запуска подается на третий так называемый вывод запуска.

Базовая конструкция тиристора и профиль его легирования показаны на рисунке. Рисунок 16 — Тиристор. Допинговый профиль; Упрощенная структура. В этом состоянии тиристор находится в прямой блокировке или выключен. Это явление известно как лавинный разрыв, а соответствующее напряжение, при котором это происходит, называется напряжением прямого импульса.На этом этапе устройство будет в состоянии движения или в состоянии. Для поддержания состояния движения анодный ток должен быть выше значения, известного как ток блокировки.

Фото — Тестер тиристоров

Кроме проверки устройства, также рекомендуется использовать специальные контроллеры или блок управления тиристорами и симисторами OWEN BUST или других марок, он работает примерно так же, как регулятор мощности на тиристоре. Основное отличие — более широкий диапазон напряжений.

Видео: принцип работы тиристора

Если анодный ток меньше тока блокировки, устройство возвращается в состояние блокировки при уменьшении напряжения анодного катода. Характеристика тока и напряжения тиристора представлена на рисунке. Урок 3: Силовые полупроводниковые ключи — Промышленный электронный тиристор.

Рисунок 17 — Тиристорная характеристика тока и напряжения. Ток обслуживания меньше тока блокировки.Таким образом, зажимной ток является минимальным постоянным током. анод для удержания тиристора в проводящем состоянии. То есть, как если бы два диода были включены последовательно, с приложенным к ним обратным напряжением.

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики тиристора серии КУ 202э. В этой серии представлены бытовые маломощные устройства, основное применение которых ограничено бытовой техникой: применяется для электропечей, нагревателей и т. Д.

На рисунке ниже показана распиновка и основные части тиристора.

Фото — ку 202

Установленное обратное напряжение в открытом состоянии (не более) 100 В
Напряжение в закрытом положении 100 В
Импульс в открытом положении — 30 А
Повторяющийся импульс в открытом положении 10 А
Среднее напряжение
Напряжение без напряжения> = 0,2 В
Установить ток в открытом положении
Обратный ток
Постоянный ток разблокировки
Установить постоянное напряжение
вовремя
Время выключения

Устройство включается через микросекунды.Если вам необходимо заменить описываемый прибор, то проконсультируйтесь с продавцом-консультантом магазина электрооборудования — он сможет подобрать аналог по схеме.

Фото — тиристор ти202н

Цена тиристора зависит от его марки и характеристик. Рекомендуем покупать бытовую технику — они более прочные и имеют доступную цену. На естественных рынках можно купить качественный мощный преобразователь до сотен рублей.

♦ Как мы выяснили, тиристор — это полупроводниковый прибор, обладающий свойствами электрического клапана.Тиристор с двумя выводами (А — анод, К — катод) Это динистор. Тиристор трехконтактный (А — анод, К — катод, Ue — управляющий электрод) , это тринистор, или в обиходе его просто называют тиристором.

♦ С помощью управляющего электрода (при определенных условиях) можно изменять электрическое состояние тиристора, то есть переводить его из состояния «выключено» в состояние «включено».
Тиристор открывается, если приложенное напряжение между анодом и катодом превышает значение U = Upr , то есть значение напряжения пробоя тиристора;
Тиристор может быть открыт и при напряжении менее Up между анодом и катодом (U, если подать импульс напряжения положительной полярности между управляющим электродом и катодом.

♦ В открытом состоянии тиристор может оставаться столько времени, сколько необходимо, пока на него подается напряжение питания.
Тиристор закрывающийся:

— если снизить напряжение между анодом и катодом до U = 0 ;
— если уменьшить анодный ток тиристора до значения, меньшего, чем ток удержания Иуд .
— подача напряжения блокировки на управляющий электрод (только для запираемых тиристоров).

Тиристор также может находиться в замкнутом состоянии сколько угодно долго, до прихода запускающего импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного, так и переменного тока.

Рабочий динистор и тиристор в цепях постоянного тока.

Рассмотрим несколько практических примеров.
Первый пример использования динистора — генератор релаксационного звука .

В качестве динистора использовать Х202А-Б.

♦ Генератор работает следующим образом.
При нажатии Кн через резисторы R1 и R2 постепенно заряжается конденсатор С (+ батарейки — замкнутые контакты кнопки.Кн — резисторы — конденсатор С — минус АКБ).
Параллельно конденсатору подключена цепь телефонного праймера и динистора. Через телефонный колпачок и динистор ток не течет, так как динистор все еще «заблокирован».
♦ Когда на конденсаторе достигается напряжение, в которое проникает динистор, через катушку телефонной капсулы проходит импульс тока разряда конденсатора (C — телефонная катушка — динистор — C). Из телефона слышен щелчок, конденсатор разряжен.Затем снова идет заряд конденсатора C и процесс повторяется.
Частота повторения щелчков зависит от емкости конденсатора и величины сопротивления резисторов. R1 и R2 .
♦ При указанных на схеме значениях напряжения, резисторов и конденсатора частоту звукового сигнала с помощью резистора R2 можно изменять в пределах 500 — 5000. герц. Телефонный колпачок необходимо использовать с катушкой с низким сопротивлением. 50 — 100 Ом , не более, например, телефонный капсюль ТК-67-Н .
Телефонный капсюль должен быть включен с соблюдением полярности, иначе он не будет работать. На крышке есть обозначения + (плюс) и — (минус).

♦ Эта схема (рисунок 1) имеет один недостаток. Из-за большого разброса параметров динистора Х202 (разное напряжение пробоя) в некоторых случаях потребуется повышение напряжения блока питания 35 — 45 вольт , что не всегда возможно и удобно.

Устройство управления на тиристоре для включения и выключения нагрузки одной кнопкой показано на рис.2.

Устройство работает следующим образом.
♦ В исходном состоянии тиристор закрыт, а свет не горит.
Нажмите кнопку Kn в течение 1-2 секунды . Контакты кнопки разомкнуты, цепь катода тиристора разомкнута.

В этот момент конденсатор С заряжается от источника питания через резистор R1 . Напряжение на конденсаторе достигает У источника питания .
Отпустить кнопку Kn .
В этот момент конденсатор разряжается по цепи: резистор R2 — управляющий электрод тиристора — катод — замкнутые контакты кнопки Kn — конденсатор.
В цепи управляющего электрода будет протекать ток, тиристор «открыт» .
Свет горит и по цепи: плюс АКБ — нагрузка в виде лампочки — тиристор — замкнутые контакты кнопки — минус АКБ.
В этом состоянии схема будет столько, сколько захотите .
В этом состоянии конденсатор разряжен: резистор R2, управляющий электрод перехода — катод тиристора, контакты кнопки КН.
♦ Чтобы выключить лампочку, коротко нажмите кнопку Kn . При этом обрывается основная цепь питания лампочки. Тиристор «замыкается» . При замыкании контактов кнопки тиристор останется в замкнутом состоянии, так как на управляющем электроде тиристора Uynp = 0 (конденсатор разряжен).

Испытал и надежно проработал в этой схеме различные тиристоры: КУ101, Т122, КУ201, КУ202, КУ208 .

♦ Как уже было сказано, динистор и тиристор имеют свой транзисторный аналог .

Аналоговая схема тиристора состоит из двух транзисторов и показана как на рисунке 3 .
Транзистор Tr 1 имеет pnp транзистор проводимости Tr 2 имеет npn Транзисторы проводимости могут быть как германиевыми, так и кремниевыми.

Тиристорный аналог имеет два управляющих входа.
Первая запись: A — UE1 (эмиттер — база транзистора Tr1).
Второй вход: К — Уэ2 (эмиттер — база транзистора Тр2).

Аналог имеет: А — анод, К — катод, Wel1 — первый управляющий электрод, Wel2 — второй управляющий электрод.

Если управляющие электроды не используются, это будет динистор с электродами. А — анод и К — катод .

♦ Пара транзисторов, для тиристорного аналога, необходимо подбирать одинаковую мощность с током и напряжением выше, чем это необходимо для работы устройства. Аналоговые параметры тиристора (напряжение пробоя Unp, ток удержания Iyd) , будет зависеть от свойств применяемых транзисторов.

♦ Для более стабильной работы аналога в схему добавлены резисторы. R1 и R2 . А с помощью резистора R3 можно регулировать напряжение пробоя , Up и ток удержания Iyd Тиристорный аналоговый динистор. Схема такого аналога показана на рисунке 4 .

Если в схеме звукового генератора (рис 1) вместо динистора Х202 включить аналоговый динистор, получится устройство с другими свойствами (рис 5) .

Напряжение питания этой схемы будет от 5 до 15 вольт .Меняя резисторы R3 и R5 Вы можете изменить тональность звука и рабочее напряжение генератора.

Переменный резистор R3 Аналоговое напряжение пробоя выбирается для подаваемого напряжения питания.

Тогда вы можете заменить его постоянным резистором.

Транзисторы Тр1 и Тр2: КТ502 и КТ503; КТ814 и КТ815 или любой другой.

♦ Интересная схема регулятора напряжения с защитой от короткого замыкания в нагрузке (рис. 6) .

Если ток в нагрузке превышает 1 ампер , защита сработает.

В состав стабилизатора входят:

— элемент управления — стабилитрон КС510 , определяющий выходное напряжение;
— активатор транзисторов КТ817А, КТ808А , выполняющий роль регулятора напряжения;
— в качестве датчика перегрузки используется резистор R4 ;
— в исполнительном механизме защиты используется аналоговый динистор, транзисторы КТ502 и КТ503 .

♦ На входе стабилизатора в качестве фильтра установлен конденсатор С1 . Резистором R1 установлен ток стабилизации КС510 номиналом 5–10 мА. Напряжение стабилитрона должно быть 10 вольт .
Резистор R5 устанавливает начальный режим стабилизации выходного напряжения.

Резистор R4 = 1,0 Ом , включен последовательно в цепь нагрузки. Чем больше ток нагрузки, тем больше напряжения, пропорционального току, передается на нее.

В исходном состоянии, когда нагрузка на выходе стабилизатора мала или отключена, аналог тиристора закрыт. Приложенного к нему напряжения 10 вольт (от стабилитрона) для пробоя недостаточно. В этот момент падение напряжения на резисторе R4 практически равно нулю.
Если постепенно увеличивать ток нагрузки, падение напряжения на резисторе увеличится R4 . При определенном напряжении на R4 аналог тиристора прорывается и устанавливается напряжение между точкой Точка № 1 и общим проводом, равным 1.5 — 2,0 вольта .
Напряжение анодно-катодного перехода открытого аналога тиристора.

Одновременно загорается светодиод. D1 , аварийная сигнализация. Напряжение на выходе стабилизатора в этот момент будет равно 1,5 — 2,0 вольт .
Для восстановления нормальной работы стабилизатора необходимо выключить нагрузку и нажать кнопку. Kn , сняв защитный замок.
На выходе стабилизатора снова будет напряжение 9 вольт , и светодиод гаснет.
Резистор подстройки R3 , можно подобрать срабатывание защиты по току 1 ампер и более . Транзисторы Т1 и Т2 можно ставить на один радиатор без изоляции. Сам радиатор изолирован от корпуса.

Мощный тиристорный регулятор своими руками. Тиристорный регулятор мощности, схемы напряжения и поделки. Дизайн и создание

Введение.

Много лет назад я изготовил аналогичный регулятор, когда мне приходилось подрабатывать, ремонтируя радиостанцию у заказчика.Регулятор оказался настолько удобным, что со временем я сделал еще один экземпляр, так как первый образец надолго зарекомендовал себя как регулятор скорости вытяжного вентилятора. https: // site /

Кстати, это вентилятор из серии «Ноу-хау», так как он оборудован запорным клапаном моей собственной конструкции. Материал может быть полезен жильцам, которые живут на верхних этажах многоэтажек и обладают хорошим обонянием.

Мощность подключенной нагрузки зависит от используемого тиристора и условий его охлаждения. Если используется большой тиристор или симистор типа КУ208Г, то можно смело подключать нагрузку 200 … 300 Вт. При использовании небольшого тиристора, такого как B169D, мощность будет ограничена до 100 Вт.

Как это работает?

Так работает тиристор в цепи переменного тока. Когда ток, протекающий через управляющий электрод, достигает определенного порогового значения, тиристор включается и выключается только при исчезновении напряжения на его аноде.

Симистор (симметричный тиристор) работает примерно так же, только при изменении полярности на аноде меняется и полярность управляющего напряжения.

На картинке видно, что идет, где и где выходит.

В схемах бюджетного управления симисторами КУ208Г при единственном источнике питания лучше управлять «минусом» относительно катода.

Для проверки работоспособности симистора можно собрать такую простую схему. При замкнутых контактах кнопки лампа должна погаснуть. Если он не гаснет, то либо симистор сломан, либо его пороговое напряжение пробоя ниже пикового значения сетевого напряжения. Если лампа не загорается при нажатии кнопки, значит симистор отключен. Номинальное сопротивление R1 выбрано таким образом, чтобы не превышать максимально допустимое значение тока электрода затвора.

При проверке тиристоров в схему необходимо добавить диод для предотвращения подачи обратного напряжения.

Схематические решения.
Простой регулятор мощности можно собрать на симисторе или тиристоре. Расскажу о тех и других схемных решениях.
Регулятор мощности на симисторе КУ208Г.
VS1 — KU208G
HL1 — Mh4 … Mh23 и др.
На этой схеме показан, на мой взгляд, самый простой и удачный вариант регулятора, управляющим элементом которого является симистор КУ208Г. Этот регулятор регулирует мощность от нуля до максимума.
Назначение элементов.
HL1 — линеаризует управление и является индикатором.
C1 — генерирует пилообразный импульс и защищает схему управления от помех.
R1 — регулятор мощности.
R2 — ограничивает ток через анод — катод VS1 и R1.
R3 — ограничивает ток через HL1 и управляющий электрод VS1.
Регулятор мощности на базе мощного тиристора КУ202Н.
ВС1 — КУ202Н
Аналогичную схему можно собрать на тиристоре КУ202Н. Его отличие от схемы на симисторе состоит в том, что диапазон регулировки мощности регулятора составляет 50 … 100%.
На схеме видно, что ограничение происходит только по одной полуволне, а другая свободно проходит через диод VD1 в нагрузку.

Регулятор мощности на тиристоре малой мощности.
Данная схема, собранная на самом дешевом маломощном тиристоре B169D, отличается от схемы, показанной выше, только наличием резистора R5, который вместе с резистором R4 является делителем напряжения и снижает амплитуду управляющего сигнала. Необходимость в этом обусловлена высокой чувствительностью тиристоров малой мощности. Регулятор регулирует мощность в диапазоне 50 . .. 100%.
Регулятор мощности на основе тиристоров с диапазоном регулировки 0… 100%.
VD1 … VD4 — 1N4007
Для того чтобы тиристорный регулятор мог управлять мощностью от нуля до 100%, в схему необходимо добавить диодный мост.
Схема теперь работает аналогично стабилизатору симистора.

Конструкция и детали.
Регулятор собран в корпусе блока питания некогда популярного вычислителя «Электроника Б3-36».
Симистор и потенциометр размещены на стальном уголке из 0.Сталь толщиной 5 мм. Уголок прикручивается к корпусу двумя винтами М2,5 с использованием изоляционных шайб.
Резисторы R2, R3 и неоновая лампа HL1 одеты в изолирующую трубку (батист) и закреплены шарнирным способом крепления на других электрических элементах конструкции.
Для повышения надежности крепления выводов вилки пришлось припаять к ним несколько витков толстой медной проволоки.

Вот так выглядят регуляторы мощности, которые я использую много лет.

Установите Flash Player, чтобы увидеть этот проигрыватель.
А это 4-х секундное видео, которое позволяет убедиться, что все это работает. Нагрузка — лампа накаливания мощностью 100 Вт.

Дополнительный материал.
Распиновка больших отечественных симисторов и тиристоров. Благодаря мощному металлическому корпусу эти устройства могут рассеивать 1… 2 Вт мощности без дополнительного радиатора без существенных изменений параметров.

Распиновка популярных небольших тиристоров, способных регулировать сетевое напряжение со средним током 0,5 Ампер.
Тип устройства Катод Менеджмент Анод
BT169D (E, G) 1 2 3
CR02AM-8 3 1 2
MCR100-6 (8) 1 2 3
Содержимое:
В современных схемах радиолюбителей широко распространены различные типы деталей, в том числе тиристорный регулятор мощности. Чаще всего эту деталь используют в паяльниках мощностью 25-40 Вт, которые в обычных условиях легко перегреваются и приходят в негодность. Эту проблему легко решить с помощью регулятора мощности, который позволяет установить точную температуру.
Применение тиристорных регуляторов
Как правило, тиристорные контроллеры мощности используются для улучшения характеристик обычных паяльников. Современные конструкции, оснащенные множеством функций, стоят дорого, и в небольших объемах их использование будет неэффективным.Поэтому было бы целесообразнее оборудовать обычный паяльник тиристорным контроллером.
Тиристорный регулятор мощности широко применяется в системах освещения. На практике это обычные настенные переключатели с поворотной ручкой. Однако такие устройства способны нормально работать только с обычными лампами накаливания. Они совершенно не воспринимаются современными компактными люминесцентными лампами из-за выпрямительного моста с расположенным внутри них электролитическим конденсатором. Тиристор просто не будет работать в связке с этой схемой.
Такие же непредсказуемые результаты получаются при попытке отрегулировать яркость светодиодных ламп. Поэтому для управляемого источника света наиболее оптимальным вариантом будет использование обычных ламп накаливания.
Существуют и другие области применения тиристорных регуляторов мощности. Среди них следует отметить возможность регулировки ручного электроинструмента. Устройства управления устанавливаются внутри корпусов и позволяют изменять количество оборотов дрели, шуруповерта, перфоратора и других инструментов.
Принцип работы тиристора
Действие регуляторов мощности тесно связано с принципом работы тиристора. На радиосхемах он обозначается значком, напоминающим обычный диод. Каждый тиристор отличается односторонней проводимостью и, соответственно, способностью выпрямлять переменный ток. Участие в этом процессе становится возможным, если на управляющий электрод подать положительное напряжение. Сам управляющий электрод расположен со стороны катода.В связи с этим ранее тиристор назывался управляемым диодом. Перед подачей управляющего импульса тиристор будет закрыт в любом направлении.
Для визуального определения исправности тиристора его включают в общую цепь со светодиодом через источник постоянного напряжения 9 вольт. Дополнительно к светодиоду подключается ограничивающий резистор. Специальная кнопка замыкает цепь и напряжение с делителя поступает на управляющий электрод тиристора.В результате тиристор открывается, и светодиод начинает излучать свет.
При отпускании кнопки, когда она перестает удерживаться, свечение должно продолжаться. Если кнопку нажимать несколько раз или несколько раз, ничего не изменится — светодиод по-прежнему будет светить с той же яркостью. Это свидетельствует об открытом состоянии тиристора и его технической исправности. Он будет находиться в открытом положении до тех пор, пока такое состояние не будет прервано внешними воздействиями.
В некоторых случаях могут быть исключения.То есть при нажатии кнопки светодиод горит, а при отпускании кнопки гаснет. Такая ситуация становится возможной из-за того, что через светодиод проходит ток, который меньше тока удержания тиристора. Для правильной работы схемы рекомендуется заменить светодиод на лампу накаливания, которая будет увеличивать ток. Другой вариант — выбрать тиристор с меньшим током удержания. Параметр тока удержания для разных тиристоров может быть с большим разбросом, в таких случаях необходимо подбирать элемент для каждой конкретной цепи.
Схема простейшего регулятора мощности
Тиристор участвует в выпрямлении переменного напряжения так же, как и обычный диод. Это приводит к полуволновому выпрямлению в незначительных пределах с участием одного тиристора. Для достижения желаемого результата регуляторы мощности управляют двумя полупериодами сетевого напряжения. Это становится возможным благодаря встречно-параллельному соединению тиристоров. Кроме того, тиристоры могут быть подключены к диагональной схеме выпрямительного моста.
Простейшую схему тиристорного регулятора мощности лучше всего рассмотреть на примере регулировки мощности паяльника. Нет смысла начинать настройку прямо с нулевой отметки. Следовательно, можно управлять только одним полупериодом положительного сетевого напряжения. Отрицательный полупериод пропускается через диод без каких-либо изменений непосредственно на паяльник, обеспечивая половину мощности.
Прохождение положительного полупериода происходит через тиристор, за счет чего и осуществляется регулировка.Схема управления тиристором содержит простейшие элементы в виде резисторов и конденсатора. Конденсатор заряжается от верхнего провода схемы, через резисторы и конденсатор, нагрузку и нижний провод схемы.
Управляющий электрод тиристора подключен к плюсовой клемме конденсатора. Когда напряжение на конденсаторе повышается до значения, позволяющего тиристору включиться, он открывается. В результате часть положительного полупериода напряжения проходит в нагрузку.При этом конденсатор разряжается и готовится к следующему циклу.
Переменный резистор используется для регулировки скорости заряда конденсатора. Чем быстрее конденсатор заряжается до значения напряжения, при котором открывается тиристор, тем раньше открывается тиристор. Следовательно, нагрузка получит более положительный полупериод напряжения. Эта схема, в которой используется тиристорный регулятор мощности, служит основой для других схем, используемых в различных областях.
Тиристорный регулятор мощности своими руками
В статье рассказывается, как работает тиристорный регулятор мощности, схема которого будет представлена ниже
В повседневной жизни часто возникает необходимость регулирования мощности бытовой техники, например, электроплиты, паяльника, бойлеров и т.д. нагревательные элементы, в транспорте — обороты двигателя и др.На помощь приходит простейшая радиолюбительская конструкция — регулятор мощности на тиристоре. Собрать такое устройство несложно, оно может стать самым первым самодельным устройством, которое будет выполнять функцию регулировки температуры жала паяльника начинающего радиолюбителя. Стоит отметить, что готовые паяльные станции с терморегулятором и прочими приятными функциями намного дороже простого паяльника. Минимальный набор деталей позволяет собрать простой настенный тиристорный регулятор мощности.
К сведению, поверхностный монтаж — это способ сборки электронных компонентов без использования печатной платы, и при хорошем мастерстве он позволяет быстро собрать электронные устройства средней сложности.
Также можно заказать тиристорный регулятор, а для тех, кто хочет во всем разобраться самостоятельно, ниже будет представлена схема и объяснен принцип работы.
Кстати, это тиристорный однофазный регулятор мощности.Такое устройство можно использовать для управления мощностью или скоростью. Однако для начала нужно разобраться, ведь это позволит понять, для какой нагрузки лучше использовать такой регулятор.
Как работает тиристор?
Тиристор — это управляемый полупроводниковый прибор, способный проводить ток в одном направлении. Слово «управляемый» употреблено не зря, потому что с его помощью, в отличие от диода, который также проводит ток только на один полюс, можно выбрать момент, когда тиристор начинает проводить ток.Тиристор имеет три выхода:
анод.
Катод.
Электрод контрольный.
Для того, чтобы ток начал протекать через тиристор, должны быть выполнены следующие условия: деталь должна быть в цепи под напряжением, на управляющий электрод должен подаваться короткий импульс. В отличие от транзистора, тиристорное управление не требует удержания управляющего сигнала. На этом нюансы не заканчиваются: тиристор можно замкнуть, только прервав ток в цепи, либо сформировав анод — катод обратного напряжения.Это означает, что использование тиристора в цепях постоянного тока очень специфично и часто нецелесообразно, но в цепях переменного тока, например, в таком устройстве, как тиристорный регулятор мощности, схема построена таким образом, что условие включения предоставлена. Каждая из полуволн закроет соответствующий тиристор.
Вы, скорее всего, не все понимаете? Не отчаивайтесь — процесс создания готового устройства подробно будет описан ниже.
Сфера применения тиристорных регуляторов
В каких схемах эффективно использовать тиристорный регулятор мощности? Схема позволяет идеально регулировать мощность нагревательных приборов, то есть влиять на активную нагрузку.При работе с высокоиндуктивной нагрузкой тиристоры могут просто не замыкаться, что может привести к выходу из строя регулятора.
У вас есть мотор?
Я думаю, что многие читатели видели или использовали дрели, угловые шлифовальные машины, которые в народе называют «шлифовальными машинами», и другие электроинструменты. Вы могли заметить, что количество оборотов зависит от глубины нажатия на спусковой крючок устройства. Именно в этом элементе построен такой тиристорный регулятор мощности (схема которого приведена ниже), с помощью которого изменяется количество оборотов.
Примечание! Тиристорный регулятор не может изменять скорость асинхронных двигателей. Таким образом регулируется напряжение на щеточных двигателях, оборудованных щеточным узлом.
Одно- и двухтиристорная схема
Типовая схема сборки тиристорного регулятора мощности своими руками представлена на рисунке ниже.
Выходное напряжение этой схемы от 15 до 215 вольт, в случае использования этих тиристоров, установленных на радиаторах, мощность около 1 кВт.Кстати, выключатель с диммером выполнен по аналогичной схеме.
Если вам не требуется полное регулирование напряжения и вам нужно только получить на выходе 110–220 вольт, используйте эту схему, на которой показан полуволновой регулятор мощности на тиристоре.
Как это работает?
Информация, описанная ниже, действительна для большинства схем. Буквенные обозначения примем по первой схеме тиристорного регулятора
Тиристорный регулятор мощности, принцип работы которого основан на фазовом управлении величиной напряжения, также изменяет мощность. Этот принцип заключается в том, что в нормальных условиях на нагрузку воздействует переменное напряжение бытовой сети, которое изменяется по синусоидальному закону. Выше при описании принципа работы тиристора было сказано, что каждый тиристор работает в одном направлении, то есть управляет своей полуволной по синусоиде. Что это означает?
Если с помощью тиристора нагрузка периодически подключается в строго определенный момент, то значение действующего напряжения будет меньше, так как часть напряжения (действующее значение, которое «попадает» в нагрузку) будет меньше сетевого напряжения.Это явление проиллюстрировано на графике.
Заштрихованная область — это область напряжения, которая находится под нагрузкой. Буква «а» на горизонтальной оси указывает момент открытия тиристора. Когда положительная полуволна заканчивается и начинается период с отрицательной полуволной, один из тиристоров закрывается, и в этот же момент открывается второй тиристор.
Разберемся, как конкретно работает наш тиристорный регулятор мощности.
Схема первая
Заранее оговорим, что вместо слов «положительный» и «отрицательный» будут использоваться «первый» и «второй» (полуторный волна).
Итак, когда на нашу цепь начинает действовать первая полуволна, емкости С1 и С2 начинают заряжаться. Скорость их заряда ограничена потенциометром R5. этот элемент переменный, с его помощью задается выходное напряжение. При появлении на конденсаторе С1 напряжения, необходимого для открытия динистора VS3, динистор открывается, по нему протекает ток, с помощью которого откроется тиристор VS1. Момент выхода из строя динистора обозначен точкой «а» на схеме, представленной в предыдущем разделе статьи.Когда значение напряжения проходит через ноль и цепь находится ниже второй полуволны, тиристор VS1 закрывается, и процесс повторяется снова, только для второго динистора, тиристора и конденсатора. Резисторы R3 и R3 используются для управления, а R1 и R2 — для термостабилизации схемы.
Принцип работы второй схемы аналогичен, но контролирует только одну из полуволн переменного напряжения. Теперь, зная принцип работы и схему, вы сможете собрать или отремонтировать тиристорный регулятор мощности своими руками.
Использование регулятора в быту и безопасности
Следует отметить, что данная схема не обеспечивает гальваническую развязку от сети, поэтому существует опасность поражения электрическим током. Это значит, что нельзя прикасаться руками к элементам регулятора. Необходимо использовать изолированный корпус. Следует спроектировать дизайн своего устройства так, чтобы по возможности можно было спрятать его в регулируемом устройстве, найти свободное место в корпусе. Если регулируемое устройство стационарное, то вообще имеет смысл подключить его через выключатель с диммером.Такое решение частично защитит от поражения электрическим током, избавит от необходимости искать подходящий чехол, имеет привлекательный внешний вид и изготавливается промышленным способом.
23.07.2017 @ 23:39
Мой тиристорный регулятор напряжения (ТРИ) прост в изготовлении и настройке, линейное регулирование и высокая выходная мощность — 200 Вт без радиаторов и 1000 Вт с радиаторами с площадью охлаждения 50 см 2.
При ТРН При включении положительная полуволна питающего напряжения 220 вольт проходит по электрической цепи VD2R ‡ R4 и заряжает конденсатор C2.Как только Ucharge превысит напряжение включения тиристора VS2, последний откроется и передаст часть положительной полуволны в нагрузку. Схема VD4R5 защищает VS2 от управляющего тока.
Изменяя полное сопротивление R4, можно получить регулируемое (от 40 до 220 В) выходное напряжение, для непосредственного измерения которого предназначен стрелочный вольтметр PV1. Контрольная лампа HL1 служит для контроля сетевого напряжения, а также исправности предохранителей FU1 и FU2.
Оба конденсатора в ТРИ недорогие и распространенные — типа МБМ. Для R1, R2 и R5 можно использовать MLT-0,25. Вместо R3 хорошо подойдет МЛТ-0.5 (МЛТ-1). В качестве переменного сопротивления подойдет SP1. Вольтметр — типа Ц4201 или аналогичный, рассчитанный на 250 В переменного тока. Указанные на принципиальной схеме диоды можно заменить на менее мощные, например, КД102Б или КД105Б. Тиристоры — с обратным напряжением не менее 300 В, скажем, КУ202Н или КУ202Л. А если предполагается использовать ТРН с нагрузкой не более 350 Вт, то можно использовать и КУ201Л.
Принципиальная схема и топология печатной платы тиристорного регулятора напряжения
Неоновая лампа HL1 типа ТН-0.2. Предохранители подбираются исходя из работы устройства с максимальным потреблением тока. Если в качестве нагрузки используется электродвигатель (например, аналогичный тому, что используется в ручной дрели), то я перегораю. = 0,5. 0.6 Запускаю.
РНН лучше устанавливать на временной плате. Вместо резисторов R2 и R5 по 390 кОм сначала припаяйте резисторы на 1 кОм.Затем, уменьшив сопротивление R4 и R3, добейтесь минимального падения напряжения на VS1, VS2.
Резисторы R2, R5 ограничивают ток управления тиристором. Подбираются они на максимальную мощность нагрузки. Даже с регулировкой нельзя увеличивать ток управления тиристором более 100 мА.
После окончания настройки все элементы принципиальной схемы переносятся на печатную плату размером 100х50х2,5 мм из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.
С.БАБЕНКО, Московская область
Принцип работы тиристора
Видео: тиристорный регулятор мощности
своими руками
В современных схемах радиолюбителей широко распространены различные типы деталей, в том числе тиристорный регулятор мощности. Чаще всего эту деталь используют в паяльниках мощностью 25-40 Вт, которые в обычных условиях легко перегреваются и приходят в негодность. Эту проблему легко решить с помощью регулятора мощности, который позволяет установить точную температуру.
Использование тиристорных регуляторов
Обычно тиристорные регуляторы мощности используются для улучшения характеристик обычных паяльников. Современные конструкции, оснащенные множеством функций, дороги, и их использование будет малоэффективным при небольшом объеме паяльных работ. Поэтому обычный паяльник было бы целесообразнее оснастить тиристорным контроллером.
Тиристорный регулятор мощности широко применяется в системах затемнения светильников. На практике это обычные настенные переключатели с поворотной ручкой. Однако такие устройства способны нормально работать только с обычными лампами накаливания. Они совершенно не воспринимаются современными компактными люминесцентными лампами из-за выпрямительного моста с расположенным внутри них электролитическим конденсатором. Тиристор просто не будет работать в связке с этой схемой.
Такие же непредсказуемые результаты получаются при попытке отрегулировать яркость светодиодных ламп. Поэтому для управляемого источника света наиболее оптимальным вариантом будет использование обычных ламп накаливания.
Существуют и другие области применения тиристорных регуляторов мощности. Среди них следует отметить возможность регулировки ручного электроинструмента. Устройства управления устанавливаются внутри корпусов и позволяют изменять количество оборотов дрели, шуруповерта, перфоратора и других инструментов.
Принцип работы тиристора
Действие регуляторов мощности тесно связано с принципом работы тиристора. На радиосхемах он обозначается значком, напоминающим обычный диод.Каждый тиристор отличается односторонней проводимостью и, соответственно, способностью выпрямлять переменный ток. Участие в этом процессе становится возможным, если на управляющий электрод подать положительное напряжение. Сам управляющий электрод расположен со стороны катода. В связи с этим ранее тиристор назывался управляемым диодом. Перед подачей управляющего импульса тиристор будет закрыт в любом направлении.
Для визуального определения исправности тиристора его включают в общую цепь со светодиодом через источник постоянного напряжения 9 вольт.Дополнительно к светодиоду подключается ограничивающий резистор. Специальная кнопка замыкает цепь и напряжение с делителя поступает на управляющий электрод тиристора. В результате тиристор открывается, и светодиод начинает излучать свет.
При отпускании кнопки, когда она перестает удерживаться, свечение должно продолжаться. Если кнопку нажимать несколько раз или несколько раз, ничего не изменится — светодиод по-прежнему будет светить с той же яркостью. Это свидетельствует об открытом состоянии тиристора и его технической исправности.Он будет находиться в открытом положении до тех пор, пока такое состояние не будет прервано внешними воздействиями.
В некоторых случаях могут быть исключения. То есть при нажатии кнопки светодиод горит, а при отпускании кнопки гаснет. Такая ситуация становится возможной из-за того, что через светодиод проходит ток, который меньше тока удержания тиристора. Для правильной работы схемы рекомендуется заменить светодиод на лампу накаливания, которая будет увеличивать ток.Другой вариант — выбрать тиристор с меньшим током удержания. Параметр тока удержания для разных тиристоров может быть с большим разбросом, в таких случаях необходимо подбирать элемент для каждой конкретной цепи.
Схема простейшего регулятора мощности
Тиристор участвует в выпрямлении переменного напряжения так же, как и обычный диод. Это приводит к полуволновому выпрямлению в незначительных пределах с участием одного тиристора. Для достижения желаемого результата регуляторы мощности управляют двумя полупериодами сетевого напряжения. Это становится возможным благодаря встречно-параллельному соединению тиристоров. Кроме того, тиристоры могут быть подключены к диагональной схеме выпрямительного моста.
Простейшую схему тиристорного регулятора мощности лучше всего рассмотреть на примере регулировки мощности паяльника. Нет смысла начинать настройку прямо с нулевой отметки. Следовательно, можно управлять только одним полупериодом положительного сетевого напряжения.Отрицательный полупериод пропускается через диод без каких-либо изменений непосредственно на паяльник, обеспечивая половину мощности.
Прохождение положительного полупериода происходит через тиристор, за счет чего и осуществляется регулировка. Схема управления тиристором содержит простейшие элементы в виде резисторов и конденсатора. Конденсатор заряжается от верхнего провода схемы, через резисторы и конденсатор, нагрузку и нижний провод схемы.
Управляющий электрод тиристора подключен к положительной клемме конденсатора.Когда напряжение на конденсаторе повышается до значения, позволяющего тиристору включиться, он открывается. В результате часть положительного полупериода напряжения проходит в нагрузку. При этом конденсатор разряжается и готовится к следующему циклу.
Переменный резистор используется для регулировки скорости заряда конденсатора. Чем быстрее конденсатор заряжается до значения напряжения, при котором открывается тиристор, тем раньше открывается тиристор. Следовательно, нагрузка получит более положительный полупериод напряжения.Эта схема, в которой используется тиристорный регулятор мощности, служит основой для других схем, используемых в различных областях.
Тиристорный регулятор мощности своими руками
В статье описан принцип работы тиристорного регулятора мощности, схема которого будет представлена ниже
В повседневной жизни очень часто возникает необходимость регулирования мощности бытовой техники, например, электроплита, паяльник, бойлеры и ТЭНы, в транспорте — обороты двигателя и т.д. На помощь приходит простейшая радиолюбительская конструкция — регулятор мощности на тиристоре.Собрать такое устройство несложно, оно может стать самым первым самодельным устройством, которое будет выполнять функцию регулировки температуры жала паяльника начинающего радиолюбителя. Стоит отметить, что готовые паяльные станции с терморегулятором и прочими приятными функциями намного дороже простого паяльника. Минимальный набор деталей позволяет собрать простой настенный тиристорный регулятор мощности.
К сведению, поверхностный монтаж — это способ сборки электронных компонентов без использования печатной платы, и при хорошем мастерстве он позволяет быстро собрать электронные устройства средней сложности.
Вы также можете заказать электронный конструктор тиристорного регулятора, а для тех, кто хочет разобраться самостоятельно, ниже будет представлена схема и объяснен принцип работы.
Кстати, это тиристорный однофазный регулятор мощности. Такое устройство можно использовать для управления мощностью или скоростью. Однако для начала нужно понять принцип работы тиристора, ведь это позволит понять, для какой нагрузки лучше использовать такой регулятор.
Как работает тиристор?
Тиристор — это управляемый полупроводниковый прибор, способный проводить ток в одном направлении. Слово «управляемый 9» употреблено не зря, потому что с его помощью, в отличие от диода, который также проводит ток только к одному полюсу, можно выбрать момент, когда тиристор начнет проводить ток. Тиристор имеет три выхода:
Для того, чтобы ток начал протекать через тиристор, должны быть выполнены следующие условия: деталь должна быть в цепи под напряжением, на управляющий электрод должен подаваться короткий импульс.В отличие от транзистора, тиристорное управление не требует удержания управляющего сигнала. На этом нюансы не заканчиваются: тиристор можно замкнуть, только прервав ток в цепи, либо сформировав анод — катод обратного напряжения. Это означает, что использование тиристора в цепях постоянного тока очень специфично и часто нецелесообразно, но в цепях переменного тока, например, в таком устройстве, как тиристорный регулятор мощности, схема построена таким образом, что условие включения предоставлена. Каждая из полуволн закроет соответствующий тиристор.
Вы, скорее всего, не все понимаете? Не отчаивайтесь — процесс создания готового устройства подробно будет описан ниже.
Сфера применения тиристорных регуляторов
В каких схемах эффективно использовать тиристорный регулятор мощности? Схема позволяет идеально регулировать мощность нагревательных приборов, то есть влиять на активную нагрузку. При работе с высокоиндуктивной нагрузкой тиристоры могут просто не замыкаться, что может привести к выходу из строя регулятора.
Можно ли регулировать обороты двигателя?
Я думаю, что многие читатели видели или использовали дрели, угловые шлифовальные машины, которые в народе называют «шлифовальными машинами», и другие электроинструменты. Вы могли заметить, что количество оборотов зависит от глубины нажатия на спусковой крючок устройства. Именно в этом элементе построен такой тиристорный регулятор мощности (схема которого приведена ниже), с помощью которого изменяется количество оборотов.
Примечание! Тиристорный регулятор не может изменять скорость асинхронных двигателей.Таким образом регулируется напряжение на щеточных двигателях, оборудованных щеточным узлом.
Схема тиристорного регулятора мощности на одном и двух тиристорах
Типовая схема сборки тиристорного регулятора мощности своими руками представлена на рисунке ниже.
Выходное напряжение этой схемы от 15 до 215 вольт, в случае использования этих тиристоров, установленных на радиаторах, мощность около 1 кВт. Кстати, выключатель с диммером выполнен по аналогичной схеме.
Если вам не требуется полное регулирование напряжения и вам нужно только получить на выходе 110–220 вольт, используйте эту схему, на которой показан полуволновой регулятор мощности на тиристоре.
Как это работает?
Информация, описанная ниже, действительна для большинства схем. Буквенные обозначения примем по первой схеме тиристорного регулятора
Тиристорный регулятор мощности, принцип работы которого основан на фазовом управлении величиной напряжения, также изменяет мощность.Этот принцип заключается в том, что в нормальных условиях на нагрузку воздействует переменное напряжение бытовой сети, которое изменяется по синусоидальному закону. Выше при описании принципа работы тиристора было сказано, что каждый тиристор работает в одном направлении, то есть управляет своей полуволной по синусоиде. Что это означает?
Если с помощью тиристора нагрузка периодически подключается в строго определенный момент, то значение действующего напряжения будет меньше, так как часть напряжения (действующее значение, которое будет «падать на нагрузку» ) будет меньше сетевого напряжения.Это явление проиллюстрировано на графике.
Заштрихованная область — это область напряжения, которая находится под нагрузкой. Буква «а9» на горизонтальной оси указывает момент открытия тиристора. Когда положительная полуволна заканчивается и начинается период с отрицательной полуволной, один из тиристоров закрывается, и в этот же момент открывается второй тиристор.
Разберемся, как конкретно работает наш тиристорный регулятор мощности.
Заранее оговоримся, что вместо слов «положительный» и «отрицательный» будет использоваться «first9raquo; и «второй9» (полуволна).
Итак, когда на нашу цепь начинает действовать первая полуволна, емкости С1 и С2 начинают заряжаться. Скорость их заряда ограничена потенциометром R5. этот элемент переменный, с его помощью задается выходное напряжение. При появлении на конденсаторе С1 напряжения, необходимого для открытия динистора VS3, динистор открывается, по нему протекает ток, с помощью которого откроется тиристор VS1. Момент выхода из строя динистора — точка «а9»; на графике, представленном в предыдущем разделе статьи.Когда значение напряжения проходит через ноль и цепь находится ниже второй полуволны, тиристор VS1 закрывается, и процесс повторяется снова, только для второго динистора, тиристора и конденсатора. Резисторы R3 и R3 используются для ограничения управляющего тока, а R1 и R2 используются для термостабилизации цепи.
Принцип работы второй схемы аналогичен, но контролирует только одну из полуволн переменного напряжения. Теперь, зная принцип работы и схему, вы сможете собрать или отремонтировать тиристорный регулятор мощности своими руками.
Использование регулятора в быту и безопасности
Следует отметить, что данная схема не обеспечивает гальваническую развязку от сети, поэтому существует опасность поражения электрическим током. Это значит, что нельзя прикасаться руками к элементам регулятора. Необходимо использовать изолированный корпус. Следует спроектировать дизайн своего устройства так, чтобы по возможности можно было спрятать его в регулируемом устройстве, найти свободное место в корпусе. Если регулируемое устройство стационарное, то вообще имеет смысл подключить его через выключатель с диммером.Такое решение частично защитит от поражения электрическим током, избавит от необходимости искать подходящий чехол, имеет привлекательный внешний вид и изготавливается промышленным способом.
20 фотографий кошек, сделанных в нужный момент Кошки — удивительные существа, и, возможно, все об этом знают. Еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют соблюдать правила в нужный момент.
Мужчина всегда замечает эти 10 мелочей в женщине. Как вы думаете, ваш мужчина ничего не знает о женской психологии? Это неправда.Ни одна мелочь не скроет от взгляда любящего партнера. И вот 10 вещей.
Удивительно: мужья хотят, чтобы их жены занимались этими 17 делами чаще. Если вы хотите, чтобы ваши отношения были счастливее, вам следует чаще составлять этот простой список.
Никогда не делайте этого в церкви! Если вы не уверены, правильно ли вы поступаете в церкви, возможно, вы поступаете неправильно. Вот список ужасных.
Вопреки всем стереотипам: девушка с редким генетическим заболеванием покоряет мир моды Эту девушку зовут Мелани Гайдос, и она быстро ворвалась в мир моды, шокируя, вдохновляя и разрушая глупые стереотипы.
10 очаровательных звездных детей, которые сегодня выглядят совершенно по-другому. Время летит, и однажды маленькие знаменитости становятся взрослыми, которых уже нельзя узнать. Симпатичные мальчики и девочки превращаются в с.
ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Этот регулятор напряжения был собран мной для использования в различных направлениях: регулировка скорости вращения двигателя, изменение температуры нагрева паяльника и т. Д. Возможно, название статьи не совсем покажется правильный, и эту схему иногда можно встретить как регулятор мощности.но тут нужно понимать, что на самом деле есть подстройка фазы. То есть время, в течение которого полуволна сети переходит в нагрузку. И с одной стороны, регулируется напряжение (через рабочий цикл), а с другой — мощность, выделяемая на нагрузке.
Следует отметить, что данное устройство наиболее эффективно справится с резистивной нагрузкой — лампы, нагреватели и т. Д. Также могут быть подключены потребители тока индуктивного характера, но при слишком малой его величине надежность регулирования снизится. уменьшение.
Схема самодельного тиристорного регулятора не содержит дефицитных деталей. При использовании выпрямительных диодов, указанных на схеме, устройство выдерживает нагрузку до 5А (примерно 1 кВт) с учетом наличия радиаторов.
Для увеличения мощности подключаемого устройства нужно использовать другие диоды или диодные сборки, рассчитанные на нужный вам ток.
Также необходимо заменить тиристор, потому что КУ202 рассчитан на максимальный ток до 10А.Из более мощных рекомендуются отечественные тиристоры серий Т122, Т132, Т142 и другие.
Деталей в тиристорном регуляторе не так много, в принципе допустима навесная установка, однако на печатной плате конструкция будет выглядеть красивее и удобнее. Скачать картинку платы в формате LAY можно здесь. Стабилитрон D814G меняется на любой, с напряжением 12-15В.
Я использовал первую попавшуюся как корпус — подходящую по размеру.Для подключения нагрузки вытащил разъем для вилки. Регулятор работает надежно и действительно меняет напряжение от 0 до 220 В. Автор конструкции: SssaHeKkk.
Тиристор — один из самых мощных полупроводниковых приборов, поэтому его часто используют в мощных преобразователях энергии. Но у него есть своя специфика управления: его можно открыть импульсом тока, но он закроется, только когда ток упадет почти до нуля (точнее, ниже тока удержания).Из-за этого тиристоры в основном используются для коммутации переменного тока.
Регулировка фазного напряжения
Существует несколько способов регулирования напряжения переменного тока с помощью тиристоров: вы можете пропустить или отключить целые полупериоды (или периоды) переменного напряжения на выходе регулятора. Причем включать можно не в начале полупериода сетевого напряжения, а с некоторой задержкой — «а». За это время напряжение на выходе регулятора будет равно нулю, и мощность на выход не будет передаваться.Во второй части полупериода тиристор будет проводить ток, и на выходе регулятора появится входное напряжение.
Время задержки также часто называют углом открытия тиристора, поэтому при нулевом угле почти все напряжение со входа будет идти на выход, только падение на открытом тиристоре будет потеряно. По мере увеличения угла тиристорный регулятор напряжения будет уменьшать выходное напряжение.
Управляющая характеристика тиристорного преобразователя при работе с резистивной нагрузкой показана на следующем рисунке.Под углом 90 электрических градусов выходное напряжение будет вдвое меньше входного напряжения, а под углом 180 эл. градусов на выходе будет ноль.
На основе принципов регулирования фазного напряжения можно построить схемы регулирования, стабилизации и плавного пуска. Для плавного пуска напряжение необходимо постепенно увеличивать от нуля до максимального значения. Таким образом, угол открытия тиристора должен измениться от максимального значения до нуля.
Схема тиристорного регулятора напряжения
Таблица обозначений элементов
C1 — 0.Напряжение 33мкФ не ниже 16В;
R1, R2 — 10 кОм 2Вт;
R3 — 100 Ом;
R4 — резистор переменный 3,3 кОм;
R5 — 33 кОм;
R6 — 4,3 кОм;
R7 — 4,7 кОм;
VD1. VD4 — D246A;
VD5 — D814D;
ВС1 — КУ202Н;
ВТ1 — КТ361Б;
ВТ2 — КТ315Б.
Схема построена на отечественной элементной базе, ее можно собрать из тех деталей, которые валяются у радиолюбителей 20-30 лет.Если тиристор VS1 и диоды VD1-VD4 установить на соответствующие охладители, то тиристорный регулятор напряжения сможет подавать на нагрузку 10А, то есть при напряжении 220 В мы получаем возможность регулировать напряжение при нагрузке 2,2 кВт.
Устройство имеет всего два силовых элемента, диодный мост и тиристор. Они рассчитаны на 400 В и 10 А. Диодный мост преобразует переменное напряжение в униполярное пульсирующее напряжение, а фазовое управление полупериодами осуществляется тиристором.
Параметрический стабилизатор резисторов R1, R2 и стабилитрон VD5 ограничивает напряжение, которое подводится к системе управления, на уровне 15 В. Последовательное включение резисторов необходимо для увеличения напряжения пробоя и увеличения рассеиваемой мощности.
В самом начале полупериода переменного напряжения C1 разряжается, а в точке соединения R6 и R7 также есть нулевое напряжение. Постепенно напряжения в этих двух точках начинают расти, и чем меньше сопротивление резистора R4, тем быстрее напряжение на эмиттере VT1 будет догонять напряжение на его базе и открывать транзистор.
Транзисторы VT1, VT2 составляют тиристор малой мощности. Когда на переходе база-эмиттер VT1 появляется напряжение больше порогового значения, транзистор открывается и открывает VT2. А VT2 разблокирует тиристор.
Представленная схема достаточно проста, ее можно перенести на современную элементную базу. Также возможно, с минимальными изменениями, уменьшить мощность или рабочее напряжение.
Пост навигация
Тиристорный регулятор напряжения простой схемы, принцип работы. 15 комментариев
Раз уж речь идет об электрических углах, хотелось бы уточнить: с задержкой «а» до 1/2 полупериода (до 90 эл.Градусов) напряжение на выходе регулятора будет практически равным максимальному, и начнет снижаться только при «а»> 1/2 (> 90). На графике — красным и серым цветом! Половина цикла — это не половина стресса.
У этой схемы есть один плюс — простота, но фаза на элементах управления может привести к тяжелым последствиям. Причем помехи, вызванные отключением тиристоров в электросети, весьма значительны. Особенно при большой нагрузке, что ограничивает возможности этого устройства.
Вижу только одно: регулировать ТЭНы и освещение в кладовых и подсобных помещениях.
На первом рисунке ошибка, 10 мс должны соответствовать полупериоду, а 20 мс — периоду сетевого напряжения.
Добавлен график характеристик регулирования при работе на резистивную нагрузку.
Вы наверное пишете про регулирующую характеристику при нагрузке выпрямителем с емкостным фильтром? Тогда да, конденсаторы будут заряжаться при максимальном напряжении и диапазон регулирования будет от 90 до 180 градусов.
Не у всех есть залежи советских радиодеталей.Почему бы не указать «буржуйские» аналоги старых отечественных полупроводниковых приборов (например, 10RIA40M для KU202N)?
Тиристор КУ202Н сейчас продается менее чем за доллар (я не знаю, производят они или продают старые запасы). А 10RIA40M стоит дорого, продается на aliexpress примерно за 15 долларов плюс доставка от 8 долларов. Использовать 10RIA40M имеет смысл только тогда, когда вам нужно отремонтировать устройство с KU202N, но вы не можете найти KU202N.
Для промышленного использования более удобны тиристоры в корпусах ТО-220, ТО-247.
Два года назад я сделал преобразователь на 8кВт, поэтому купил тиристоры за 2,5 доллара (в упаковке ТО-247).
Это то, что имелось в виду, если ось напряжения (по какой-то причине отмечена буквой P) нарисована, как на 2-м графике, это станет более понятным с указанными в описании градусами, периодами и полупериодами. Осталось убрать знак переменного напряжения на выходе (оно уже выпрямлено мостом) и моя дотошность будет полностью удовлетворена.
КУ202Н сейчас продается на радиорынках за копейки, причем в версии 2У202Н.Любой в теме поймет, что это военная продукция. Вероятно, продаются складские НЗ, у которых истекли все сроки.
На рынке если брать с рук, то запаянную деталь можно поставить среди новых.
Тиристор, например КУ202Н, можно быстро проверить простым стрелочным тестером, который включается для измерения сопротивлений по шкале в омах.
Подключаем анод тиристора к плюсу, катод к минусу тестера, в исправном КУ202Н утечки быть не должно.
После замыкания управляющего электрода тиристора на анод стрелка омметра должна отклониться и оставаться в этом положении после размыкания.
В редких случаях этот способ не сработает, и тогда для проверки понадобится низковольтный блок питания, желательно регулируемый, лампа от фонарика, и сопротивление.
Сначала выставляем напряжение блока питания и проверяем горит ли лампочка, затем последовательно со светом, соблюдая полярность, подключаем наш тиристор.
Лампа должна загореться только после короткого замыкания анода тиристора с управляющим электродом через резистор.
В этом случае резистор необходимо подбирать исходя из номинального тока открытия тиристора и напряжения питания.
Это самые простые методы, но, возможно, есть специальные устройства для проверки тиристоров и симисторов.
Выходное напряжение не выпрямляется мостом; это исправлено только для цепи управления.
На выходе есть изменение, мост выпрямляет только цепь управления.
Я бы сказал не регулирование напряжения, а регулирование мощности.Это стандартная схема диммера, которую собирали почти все. И подогнули радиатор к тиристору. Теоретически конечно можно, но на практике мне кажется сложно обеспечить теплообмен между радиатором и тиристором на 10А.
А какие сложности с теплообменом в КУ202? Прикрутил концевым болтом в радиатор и все! Если радиатор новый, точнее резьба не болтается, даже КТП мазать не нужно.Площадь штатного радиатора (иногда в комплекте) была рассчитана на нагрузку 10 А. Никакой теории, сплошной практики. Единственное, радиаторы должны были находиться на открытом воздухе (по инструкции), а при таком подключении к сети это чревато. Поэтому закрываем, но устанавливаем кулер. Да, мы не опираемся друг о друга тротуарами.
Подскажите, а что за конденсатор С1 -330нФ?
Наверное правильнее было бы написать С1 — 0,33мкФ, можно керамику или пленку установить на напряжение не менее 16В.
Всего наилучшего! Сначала собирал схемы без транзисторов … Плохо одно — нагрелось регулирующее сопротивление и выгорел слой графитовой дорожки. Потом собрал эту схему для кт. Первый неудачный — видимо, из-за большого коэффициента усиления самих транзисторов. Собрал на МП с приростом около 50. Работало без проблем! Однако есть вопросы …
Тоже собирал без транзисторов, но ничего не грелось. Это были два резистора и конденсатор. Впоследствии я удалил конденсатор.Фактически, была переменная между анодом и управлением, и, конечно же, мостом. Используется для регулировки мощности паяльника, как на 220 вольт, так и на первичный трансформатор для паяльника на 12 вольт и все работало и не нагревалось. Сейчас он по-прежнему в кладовой в хорошем состоянии. Возможно, у вас возникла утечка в конденсаторе между катодом и схемой управления для схемы без транзисторов.
Собрано на MP с приростом около 50. Работает! Но есть еще вопросы…
Тиристорные регуляторы напряжения — это устройства, предназначенные для регулирования скорости и момента электродвигателей. Регулирование скорости и крутящего момента осуществляется путем изменения напряжения, подаваемого на статор двигателя, и осуществляется путем изменения угла открытия тиристоров. Такой способ управления электродвигателем называется фазовым управлением. Этот метод представляет собой разновидность параметрического (амплитудного) управления.
Они могут быть выполнены как с замкнутыми, так и с разомкнутыми системами управления.Регуляторы разомкнутого контура не обеспечивают удовлетворительных характеристик регулирования скорости. Их основное назначение — регулировать крутящий момент для получения желаемого режима работы привода в динамических процессах.

Силовая часть однофазного тиристорного регулятора напряжения включает в себя два управляемых тиристора, которые обеспечивают протекание электрического тока на нагрузку в двух направлениях при синусоидальном напряжении на входе.
Тиристорные регуляторы замкнутого цикла используются, как правило, с отрицательной обратной связью по скорости, что позволяет иметь достаточно жесткие механические характеристики привода в области низких скоростей.
Наиболее эффективно использовать тиристорные регуляторы для регулирования скорости и крутящего момента.
Силовые цепи тиристорных регуляторов
На рис. 1, а-д показаны возможные схемы подключения выпрямительных элементов регулятора в одну фазу. Наиболее распространенной из них является схема на рис. 1, а. Может использоваться с любой схемой соединения обмоток статора. Допустимый ток через нагрузку (эффективное значение) в этой цепи в режиме постоянного тока составляет:
где I t — допустимое среднее значение тока через тиристор.
Максимальное прямое и обратное напряжение тиристора
где k зап — коэффициент запаса прочности, выбираемый с учетом возможных коммутационных перенапряжений в цепи; — действующее значение линейного напряжения сети.
Рисунок: 1. Схемы силовых цепей тиристорных регуляторов напряжения.
На схеме на рис. 1б, в диагональ моста из неуправляемых диодов включен только один тиристор. Соотношение между токами нагрузки и тиристоров для этой схемы:
Неуправляемые диоды выбираются для тока, который вдвое меньше, чем у тиристора.Максимальное прямое напряжение на тиристоре
Обратное напряжение на тиристоре близко к нулю.
Схема на рис. 1б имеет некоторые отличия от схемы на рис. 1, но по конструкции системы управления. На схеме рис. 1, а управляющие импульсы для каждого из тиристоров должны соответствовать частоте питающей сети. На схеме рис. 1б частота управляющих импульсов в два раза выше.
Схема на рис.1, в, состоящий из двух тиристоров и двух диодов, по возможности управление, нагрузка, ток и максимальное прямое напряжение тиристоров аналогично схеме на рис. 1, а.
Обратное напряжение в этой цепи из-за шунтирующего действия диода близко к нулю.
Схема на рис. 1г по току и максимальному прямому и обратному напряжению тиристоров аналогична схеме на рис. 1, а. Схема на рис. 1г отличается от рассмотренных требований к системе управления для обеспечения необходимого диапазона изменения угла управления тиристором.Если угол отсчитывается от нулевого фазного напряжения, то для схем на рис.1, а-в верно соотношение
где φ — фазовый угол нагрузки.
Для схемы на рис. 1d аналогичное соотношение принимает вид:
Усложняет необходимость увеличения диапазона изменения угла. Схема на рис.1, г может быть применена при включении обмоток статора в звезду без нулевого провода и в треугольник с включенными выпрямительными элементами в линейные провода.Область применения этой схемы ограничивается нереверсивными, а также реверсивными электроприводами с контактным реверсом.
Схема на рис. 4-1, д по своим свойствам аналогична схеме на рис. 1, а. Ток симистора здесь равен току нагрузки, а частота управляющих импульсов равна удвоенной частоте напряжения питания. Недостатком симисторной схемы является то, что она намного меньше, чем у обычных тиристоров, допустимых значений du / dt и di / dt.
Для тиристорных регуляторов наиболее рациональная схема представлена на рис. 1, но с двумя встречно-параллельными включенными тиристорами.
Силовые цепи регуляторов выполнены с встречно-параллельными тиристорами во всех трех фазах (симметричная трехфазная схема), в двух и одной фазах двигателя, как показано на рис. 1, f, g и h соответственно.
В регуляторах, применяемых в электроприводах кранов, наиболее распространена симметричная схема переключения, показанная на рис. 1е, которая характеризуется наименьшими потерями от токов высших гармоник.Более высокие потери в цепях с четырьмя и двумя тиристорами определяются несимметрией напряжений в фазах двигателя.
Основные технические данные тиристорных регуляторов серии РСТ
Тиристорные регуляторы серии РСТ — устройства для изменения (по заданному закону) напряжения, подаваемого на статор асинхронного двигателя с фазным ротором. Тиристорные регуляторы серии РСТ выполнены по симметричной трехфазной схеме переключения (рис. 1, д). Применение регуляторов этой серии в электроприводах кранов позволяет регулировать скорость вращения в диапазоне 10: 1 и регулировать крутящий момент двигателя в динамических режимах при пуске и торможении.
Тиристорные регуляторы серии РСТ рассчитаны на длительные токи 100, 160 и 320 А (максимальные токи соответственно 200, 320 и 640 А) и напряжения 220 и 380 В переменного тока. Регулятор состоит из трех блоков питания, собранных на общей раме (по количеству фаз встречно включенных тиристоров), блока датчиков тока и блока автоматики. Таблеточные тиристоры с вытяжными охладителями алюминиевого профиля используются в энергоблоках. Воздушное охлаждение — естественное. Блок автоматики одинаков для всех контроллеров.
Тиристорные контроллеры изготавливаются со степенью защиты IP00 и предназначены для установки на стандартные рамы магнитных контроллеров типа ТТЗ, конструктивно аналогичных контроллерам серий ТА и ТСА. Габаритные размеры и масса регуляторов серии РСТ указаны в таблице. один.
Таблица 1 Габаритные размеры и масса регуляторов напряжения серии РСТ

Контакторы реверсирования двигателя, контакторы поворотного контура и другие релейно-контактные элементы электропривода устанавливаются в магнитных регуляторах ТТЗ, которые связывают регулятор с тиристорным регулятором.Структура системы управления контроллером видна из функциональной схемы электропривода, представленной на рис. 2.
Трехфазный симметричный тиристорный блок Т управляется системой регулирования фазы SFU. С помощью контроллера KK в регуляторе задание скорости BZS изменяется. Через блок BZS в зависимости от времени управляется контактор ускорения KU2 в цепи ротора. Разница между опорными сигналами и тахогенератором ТГ усиливается усилителями У1 и УЗ.К выходу усилителя УЗ подключено логическое релейное устройство, которое имеет два устойчивых состояния: одно соответствует включению контактора прямого направления КБ, второе — включению контактора обратного хода КН.
Одновременно с изменением состояния логического устройства сигнал в цепи управления распределительным устройством меняется на противоположный. Сигнал согласующего усилителя U2 суммируется с задержанным сигналом обратной связи для тока статора двигателя, который поступает от блока ограничения тока ТО и подается на вход SFU.
На логический блок BL также влияет сигнал от блока датчика тока DT и блока присутствия тока NT, который запрещает переключение контакторов направления при подаче напряжения. Блок BL также выполняет нелинейную коррекцию системы стабилизации скорости для обеспечения устойчивости привода. Регуляторы могут применяться в электроприводах подъемных и ходовых механизмов.
Регуляторы серии РСТ изготавливаются с системой ограничения тока. Уровень ограничения тока для защиты тиристоров от перегрузок и ограничения крутящего момента двигателя в динамических режимах плавно изменяется от 0.От 65 до 1,5 номинального тока регулятора, уровень ограничения тока для максимальной токовой защиты от 0,9 до. 2,0 номинальный ток регулятора. Широкий диапазон настроек защиты позволяет использовать регулятор одного типоразмера с двигателями, различающимися по мощности примерно в 2 раза.
Рисунок: 2. Функциональная схема электропривода с тиристорным контроллером типа РСТ: КК — командный контроллер; ТГ — тахогенератор; КН, КБ — контакторы направленные; БЗС — блок задания скорости; BL — логический блок; U1, U2.УЗ — усилители; SFU — система контроля фазы; ДТ — датчик тока; IT — текущая единица присутствия; ТО — блок ограничения тока; МТ — блок защиты; КУ1, КУ2 — контакторы ускорения; KL — сетевой контактор: R — автоматический выключатель.
Рисунок: 3. Тиристорный регулятор напряжения РСТ
Чувствительность системы присутствия тока составляет 5-10 А действующего значения тока в фазе. Регулятор также обеспечивает защиту: нулевую, от коммутационных перенапряжений, от пропадания тока хотя бы в одной из фаз (блоки IT и MT), от помех радиоприему.Быстродействующие предохранители типа ПНБ 5М обеспечивают защиту от токов короткого замыкания.
Структура тиристора. Тиристорный регулятор
Dinistor DB3 — двунаправленный диод (триггерный диод), специально разработанный для управления симистором или тиристором. В основном состоянии динистор DB3 не проводит ток через себя (за исключением небольшого тока утечки), пока к нему не приложено напряжение пробоя.
В этот момент динистор переходит в режим лавинного пробоя и проявляет свойство отрицательного сопротивления.В результате на динисторе DB3 происходит падение напряжения в районе 5 вольт, и он начинает пропускать через себя ток, достаточный для размыкания симистора или тиристора.
Диаграмма вольт-амперной характеристики динистора DB3 представлена ниже:
Распиновка
Dinistor DB3
Поскольку этот тип полупроводника представляет собой симметричный динистор (оба его вывода являются анодами), нет абсолютно никакой разницы, как его подключать.
Характеристики динистора DB3
Dinistor DB3 аналоги
HT-32
СТБ120НФ10Т4
СТБ80НФ10Т4
BAT54
Как проверить динистор DB3
Единственное, что можно определить простым мультиметром — это короткое замыкание динистора, в этом случае он будет пропускать ток в обе стороны.Такая динисторная проверка похожа на.
Для полной проверки работоспособности динистора DB3 надо плавно подать напряжение, а потом посмотреть, при каком значении оно выходит из строя и появляется проводимость полупроводника.
Источник питания
Первое, что нам понадобится, это стабилизированный источник питания постоянного напряжения от 0 до 50 вольт. На рисунке выше представлена простая схема такого источника. Указанный на схеме регулятор напряжения — это обычный диммер, используемый для регулирования освещения в помещении.Такой диммер, как правило, имеет ручку или ползунок для плавного изменения напряжения. Сетевой трансформатор 220В / 24В. Диоды VD1, VD2 и C1, C2 образуют полуволны и фильтруют.
Этапы проверки
Шаг 1 : Установите нулевое напряжение на клеммах X1 и X3. Подключите вольтметр постоянного тока к X2 и X3. Медленно увеличивайте натяжение. Когда напряжение на исправном динисторе достигнет примерно 30 (по даташиту от 28В до 36В), напряжение на R1 резко возрастет примерно до 10-15 вольт.Это связано с тем, что динистор в момент пробоя имеет отрицательное сопротивление.
Шаг 2 : Медленно поворачивая ручку регулятора яркости в сторону уменьшения напряжения источника питания, и на уровне примерно от 15 до 25 вольт, напряжение на резисторе R1 должно резко упасть до нуля.
Шаг 3 : Необходимо повторить шаги 1 и 2, но подключив динистор по очереди.
Проверка динистора осциллографом
Если есть осциллограф, то на тестируемом динисторе DB3 можно собрать релаксационный генератор.
В этой схеме он заряжается через резистор 100 кОм. Когда напряжение заряда достигает напряжения пробоя динистора, конденсатор резко разряжается через него, пока напряжение не упадет ниже тока удержания, при котором динистор замыкается. В этот момент (при напряжении около 15 вольт) конденсатор снова начнет заряжаться, и процесс повторится.
Серийно выпускаемые динисторы по электрическим параметрам не всегда отвечают творческим интересам радиолюбителей-конструкторов. Например, динисторы с напряжением включения 5… 10 и 200 … 400 В. Все диисторы имеют значительный разброс по значению этого классификационного параметра, который также больше зависит от температуры окружающей среды. они рассчитаны на относительно низкий коммутируемый ток (менее 0,2 А), что означает небольшую коммутируемую мощность. Исключается плавное регулирование коммутируемого напряжения, что ограничивает область применения динисторов. Все это заставляет радиолюбителей прибегать к созданию аналогов динисторов с заданными параметрами.
Давно тоже искал такой аналог диистора.Оригинал представлял собой версию аналога, состоящую из стабилитрона D814D и тринистора KU202N (рис. I).
Пока напряжение на аналоге меньше напряжения стабилизации стабилитрона, аналог замкнут и ток через него не течет. При достижении напряжения стабилизации стабилитрона он открывается сам, размыкает тринстор и аналог в целом. В результате в цепи, в которую включен аналог, появляется ток. Величина этого тока определяется свойствами тринистора и сопротивлением нах рузки.С помощью тиристоров серии КУ202 с буквенными индексами B, V, N и того же стабилитрона D814D было проведено 32 измерения тока и напряжения диисторного аналога. Анализ показывает. что средний ток включения аналога составляет примерно 7 мА. а напряжение включения составляет 14,5 ± 1 В. Разброс напряжения включения объясняется неодинаковым сопротивлением управляющих рН переходов используемого транзистора.
Напряжение включения u вкл., Такой аналог можно рассчитать по упрощенной формуле: u incl = u st + u yэ где u st — напряжение стабилизации стабилитрона, uue — падение напряжения на управляющем переходе тринистора.
При изменении температуры тринистора падение напряжения на его управляющем переходе также изменяется, но незначительно. Это приводит к некоторому изменению аналогового напряжения включения. Например, для тринистора КУ202Н при изменении температуры его корпуса от 0 до 50 ° С напряжение включения изменялось в пределах 0,3 … 0,4% относительно значения этого параметра при температуре 25 С.
Семейство
Volt — амперные характеристики данной версии аналога показаны на рис.3, их пусковой участок показан на рис. 4. а зависимость напряжения включения от сопротивления резистора — на рис. 5. Как показал анализ, напряжение включения такого аналога прямо пропорционально пропорционально сопротивлению резистора. Это напряжение можно рассчитать по формуле uvk.r = ust + uue + ion.ue * r1, где uv cl p — напряжение переключения регулируемого аналога, iincl у e — ток переключения регулируемого аналога диистора через управляющий электрод.
Такой аналог лишен практически всех недостатков динисторов, кроме температурной нестабильности. Как известно, с повышением температуры тринистора ток включения уменьшается. В регулируемом аналоге это приводит к снижению напряжения включения и тем значительнее, чем больше сопротивление резистора. Поэтому стремление к большому увеличению напряжения включения с переменным резистором не честно, чтобы не ухудшить температурную стабильность аналога.
Эксперименты показали, что эта нестабильность мала. Так, для аналога с тринистором КУ202Н при изменении температуры его корпуса в пределах 10 … 30 ° С напряжение включения изменялось, с резистором i кОм — на ± 1,8%. при 2 кОм — на ± 2,6%, при 3 кОм — на ± 3%, при 4 кОм — на ± 3,8%. Увеличение сопротивления на i кОм привело к увеличению напряжения порога включения управляемого аналога в среднем на 20% по сравнению с напряжением включения исходного аналога динистора.Поэтому средняя точность включения регулируемого аналога лучше 5%.
Температурная нестабильность аналога с тринстором КУ101Г меньше, что объясняется относительно низким током включения (0,8 … 1,5 мА). Например. при таком же изменении температуры и резисторе 10, 20, 30 и 40 кОм нестабильность температуры составила + -0,6% соответственно, + -07.%, + -0,8%, + — 1%. Увеличение сопротивления резистора на каждые 10 кОм увеличивало уровень аналогового напряжения включения на 24% по сравнению с аналоговым напряжением без резистора.Таким образом, аналог с тринистором КУ101Г имеет высокую точность определения напряжения включения — его температурная нестабильность менее i%, а с тринистором КУ202Н чуть хуже точность определения напряжения включения (в данном случае сопротивление резистора должно быть 4,7 кОм).
При обеспечении теплового контакта между тиристором и стабилитроном температурная нестабильность аналога может быть еще меньше, так как для стабилитронов с напряжением стабилизации более 8 В температурный коэффициент напряжения стабилизации положительный, а температурный коэффициент напряжения открытия тринистора отрицательный.
Повысить термостабильность регулируемого аналога диистора с мощным тринистором можно подключением переменного резистора к анодной цепи маломощного тринистора (рис. Б).
Резистор r 1 ограничивает ток затвора SCRvsi и увеличивает напряжение включения на 12%. Переменный резистор R 2 позволяет регулировать коммутируемое напряжение тринистора VS 2.
Улучшение температурной стабильности этого аналога объясняется тем, что с увеличением сопротивления резистора 2 ток включения уменьшается, как и у управляющего электрода, а ток включения по аноду увеличивается. .И поскольку с изменением температуры в этом случае ток управляющего электрода уменьшается меньше, а общий ток включается, аналоговое значение увеличивается, то для эквивалентного увеличения аналогового напряжения включения требуется меньшее сопротивление резистора 2. — это создает благоприятные условия для повышения температурной стабильности аналога.
Для реализации термостабильности такого аналога ток открытия SCRvs 2 должен быть на 2 … 3 мА — больше, чем ток открытия SCRvs1, чтобы изменения его температуры не влияли на работу аналога.Эксперимент показал, что коммутируемое напряжение термостабильного аналога практически не меняется при изменении температуры его элементов от 20 до 70 ° С.
Недостатком данного варианта аналога динистора являются относительно узкие пределы регулировки напряжения включения переменным резистором 2. Они тем уже, чем больше ток переключения тиристоров 2. Поэтому, чтобы не для ухудшения термостабильности аналога необходимо использовать тиристоры с минимально возможным током включения в нем.Диапазон регулировки аналогового напряжения включения можно расширить за счет использования стабилитронов с разными напряжениями стабилизации.
Регулируемые аналоги динистора найдут применение в автоматике и телемеханике, релаксационных генераторах, электронных регуляторах, пороговых и многих других радиотехнических устройствах.
Раздел: [Регуляторы мощности]
Сохраните артикул в:
Тиристор — это четырехслойный полупроводниковый прибор, транзисторный эквивалент которого может быть представлен схемой, показанной на рисунке 1а.
Устройство остается в выключенном состоянии до тех пор, пока положительный импульс тока не пройдет через затвор 1 (далее именуемый «затвор»). После этого включается четырехслойная структура между анодом и катодом, и ток затвора больше не нужен. База Q2 здесь может с одинаковым успехом использоваться для включения тиристора, однако в монолитных тиристорах обычно используется только один управляющий электрод вблизи катодной области.
Более реалистичная модель транзистора, показанная на рисунке 1b, содержит резисторы между переходами база-эмиттер обоих транзисторов.В результате исключается возможность нежелательного включения токами утечки Q1 и Q2, а ток затвора имеет определенное значение, равное
.
Одним из общих ограничений тиристоров является скорость нарастания анодного напряжения, которое при превышении определенного порогового значения вызывает включение тиристора даже при нулевом токе затвора. Такое напряжение возникает на стороне коммутируемой индуктивной нагрузки в то время, когда анодный ток, стремящийся к нулю, падает ниже удерживаемого уровня.В этом случае энергия, накопленная в индуктивности, имеет тенденцию резко повышать напряжение на аноде. Напряжение с большой крутизной возникает также при коммутации резистивных нагрузок комбинацией из двух (как минимум) тиристоров, соединенных как аналоговый мультиплексор, когда включение одного из тиристоров вызывает резкое повышение анодного напряжения на другом тиристоре.
Для схемы на Рисунке 1b критическое значение скорости нарастания коммутируемого напряжения будет:
(1)
где
В BE0 ≈ 0.7 В, типичное напряжение, при котором включается кремниевый транзистор,
C CB01 и C CB02 — это емкости коллектор-база транзисторов Q1 и Q2.
В связи с тем, что емкости этих конденсаторов уменьшаются с увеличением напряжения коллектор-эмиттер, в уравнении (1) следует использовать максимальные значения емкости. Для транзисторов, используемых в схеме на рисунке 2, емкости можно оценить как C CB01 + C CB02.
Однако есть метод, показанный на рисунке 1c, который позволяет увеличить критическую скорость нарастания напряжения при сохранении низкого тока включения затвора.Если параллельно переходам база-эмиттер NPN- и PNP-транзисторов включить конденсатор C, теоретически критическая скорость нарастания напряжения может быть бесконечной. Значение емкости C равно:
Полагая, что I Bmax = 200 мА, из уравнения (3) получаем вполне правдоподобное значение S Vcrit ≈ 100 кВ / мкс.
В результате экспериментов для схемы на Рисунке 2 был выбран PNP-транзистор, который имеет наиболее надежную и надежную коммутацию. Его максимальный базовый ток составляет 500 мА, а максимальный ток коллектора — 1 А.Когда напряжение на аноде дискретного тиристора, показанного на рисунке 2, является скачкообразным (∆V = 9 В в течение 30 нс, или 300 В / мкс), ни одного включения не произошло.
J. L. Moll, M. Tanenbaum, J. M. Goldley и N. Holonyak, «p-n-p-n транзисторные переключатели», Proc. IRE 44, 1174 (1956)
Динистор — разновидность полупроводниковых диодов, относящихся к классу тиристоров. Динистор состоит из четырех областей разной проводимости и имеет три p-n перехода. В электронике он нашел довольно ограниченное применение, хождение по нему можно встретить в конструкциях энергосберегающих ламп под цоколем Е14 и Е27, где он используется в схемах запуска.Кроме того, встречается в ПРА люминесцентных ламп.
Условное графическое обозначение динистора на схеме немного похоже на полупроводниковый диод с одним отличием. Он имеет перпендикулярную линию, которая символизирует площадь основания и придает динистору его необычные параметры и характеристики.
Но как ни странно, изображение динистора в ряде схем разное. Допустим, изображение симметричного динистора может быть таким:
Такой разброс условно-графических обозначений связан с тем, что существует огромный класс тиристорных полупроводников.Которая включает динистор, тринистор (симистор), симистор. На схемах все они похожи в виде комбинации двух диодов и дополнительных линий. В зарубежных источниках этот подкласс полупроводников называется триггерный диод (trigger diode), diac. На принципиальных схемах он может обозначаться латинскими символами VD, VS, V и D.
Принцип работы триггерного диода
Основной принцип работы динистора основан на том факте, что при прямом подключении он не пропускает электрический ток, пока напряжение на его выводах не достигнет заданного значения.
Обычный диод тоже имеет такой параметр, как напряжение холостого хода, но для него он составляет всего пару сотен милливольт. При прямом подключении обычный диод открывается, как только на его выводы подается небольшой уровень напряжения.
Для того, чтобы четко понимать принцип работы, нужно посмотреть вольт-амперную характеристику, она позволяет наглядно увидеть, как работает этот полупроводниковый прибор.
Рассмотрим ВАХ наиболее распространенного симметричного динистора типа DB3.Его можно монтировать в любую схему без соблюдения распиновки. Точно работать будет, но напряжение включения (пробоя) может немного отличаться, примерно на три вольта
Как мы видим, характеристики веток обоев точно такие же. (указывает на то, что он симметричный) Следовательно, работа DB3 не зависит от полярности напряжения на его выводах.
ВАХ имеет три области, показывающие режим работы полупроводника DB-3 при определенных факторах.
Синяя область показывает исходное закрытое состояние. Через него не течет ток. В этом случае уровень напряжения, подаваемого на клеммы, ниже уровня напряжения включения В BO — Напряжение переключения .
Желтый участок — момент размыкания динистора, когда напряжение на его контактах достигает уровня напряжения включения ( В BO или U на .). В этом случае полупроводник начинает открываться и через него проходит электрический ток. Затем процесс стабилизируется и переходит в следующее состояние.
Фиолетовый участок ВАХ показывает разомкнутое состояние. В этом случае ток, протекающий через устройство, ограничивается только максимальным током I max , который можно найти в справке. Падение напряжения на открытом пусковом диоде невелико и составляет около 1-2 вольт.
Таким образом, на графике хорошо видно, что динистор по своей работе похож на диод за одним большим «NO». Если его напряжение пробоя обычного диода составляет (150 — 500 мВ), то для открытия триггерного диода требуется подать на его выводы напряжение от пары десятков вольт.Итак, для устройства DB3 напряжение включения составляет 32 вольта.
Чтобы полностью замкнуть динистор, необходимо уменьшить уровень тока до значения ниже тока удержания. В случае несбалансированной версии при повторном включении он не пропускает ток, пока обратное напряжение не достигнет критического уровня и он не сгорит. В самоделках радиолюбителей динистор можно использовать в стробоскопах, переключателях и регуляторах мощности и многих других устройствах.
В основе конструкции лежит релаксационный генератор на базе VS1.Входное напряжение выпрямляется диодом VD1 и проходит через сопротивление R1 на подстроечный резистор R2. С его двигателя часть напряжения идет на емкость С1, тем самым заряжая ее. Если входное напряжение не выше нормы, напряжения заряда емкости недостаточно для пробоя, и VS1 замыкается. Если уровень сетевого напряжения увеличивается, увеличивается и заряд конденсатора, и VS1 выходит из строя. C1 разряжается через гарнитуру VS1 BF1 и светодиод, тем самым сигнализируя об опасном уровне сетевого напряжения.После этого VS1 закрывается и бак снова начинает накапливать заряд. Во втором варианте схемы сопротивление подстроечного резистора R2 должно быть не менее 1 Вт, а резистор R6 — 0,25 Вт. Регулировка данной схемы заключается в установке нижнего и верхнего предела отклонения уровня сетевого напряжения с подстроечные резисторы R2 и R6.
В нем используется широко распространенный двусторонний симметричный динистор DB3. Если FU1 исправен, то динистор закорочен диодами VD1 и VD2 в течение положительного полупериода сетевого напряжения 220 В.Светодиод VD4 и сопротивление R1 шунтируют емкость C1. Светодиод горит. Ток через него определяется номиналом сопротивления R2.
Диодные тиристоры — динисторы находят широкое применение в различных устройствах автоматики. Однако такое использование динисторов имеет ряд недостатков, главный из которых заключается в следующем.
Напряжение включения низшего напряжения отечественного динистора КН102А составляет 20 В, а падение напряжения на нем в разомкнутом состоянии менее 2 В.Таким образом, после включения динистора на управляющий спай тиристора подается напряжение около 18 В. При этом максимально допустимое напряжение на этом переходе для обычных тиристоров серии КУ 201, КУ 202 составляет всего 10 В. А если еще учесть, что коммутируемое напряжение даже одного типа динисторов имеет разброс, достигающий 200% становится ясно, что тиристорный управляющий переход испытывает чрезмерно большие перегрузки. Это ограничивает использование динисторов для управления тиристорами.
В таких случаях можно использовать двухполюсные сети — аналоги динисторов , отличающиеся тем, что их напряжения включения могут быть намного меньше напряжения включения низшего динистора.
Схема одного из аналогов — транзистора , динистора , изображенного на рис. 1. Он состоит из транзисторов разной структуры, соединенных так, что ток базы одного из них является током коллектора другого и наоборот. Другими словами, Dru — это устройство с глубокими положительными отзывами.
Рисунок: 1
При подключении питания через эмиттерный переход транзистора Т1 протекает ток базы, в результате чего транзистор открывается, а это вызывает появление тока базы транзистора Т2.
Открытие этого транзистора приводит к увеличению тока базы транзистора Т1, а значит, к его дальнейшему открытию. Процесс идет лавинообразно, поэтому очень скоро оба транзистора окажутся в состоянии насыщения.
Напряжение переключения такого устройства при использовании, например, транзисторов МП116 и МП113 составляет всего несколько долей вольта, то есть практически не отличается от напряжения насыщения этой пары транзисторов.Это не позволяет использовать такую двухконтактную сеть в качестве коммутационного устройства. Если эмиттерные переходы транзисторов Т1 и Т2 шунтировать с резисторами, как показано на рис. 2, то напряжение включения устройства значительно возрастет.
Рисунок: 2
Причина этого явления — уменьшение глубины положительной обратной связи, так как только часть коллекторного тока другого теперь разветвляется на базу каждого транзистора. В результате лавинообразный процесс открытия транзисторов происходит при более высоком напряжении.Напряжение включения можно изменить с помощью резисторов R1 и R2.
Так, при их сопротивлениях 5,1 кОм напряжение включения 9 В, при 3 кОм — 12 В. Результаты получены при плавном нарастании напряжения на двухполюснике. Если напряжение носит импульсный характер, то включение может происходить при более низких его значениях. Дело в том, что аналог транзистора, как и обычный динистор, чувствителен не только к величине приложенного к нему напряжения, но и к скорости его нарастания.Можно исключить возможность включения при напряжениях ниже коммутируемого напряжения, если двухполюсник обойден конденсатором С1 (см. Рис. 2).
Рисунок: 3
Как и динистор, напряжение включения аналога транзистора уменьшается с увеличением температуры. Этот недостаток легко устранить заменой резисторов R1 и R2.
Схема другого аналога динистора приведена на рис. 3. Напряжение переключения такого двухполюсного устройства определяется цепочкой, образованной стабилитроном D1 и тиристорным управляющим переходом D 2, между которыми подается напряжение на выводы двухполюсный распределяется.Когда это напряжение становится равным напряжению включения, стабилитрон выходит из строя, и через управляющий переход тиристора протекает ток. Тиристор открывается, минуя стабилитрон и напряжение на выводах двухполюсника резко падает. Напряжение включения устройства показано на рис. 3 равно 8 В.
Рисунок: 4
На рис. 4 изображена схема на триодном тиристоре D5, в цепи управления которого последние из рассмотренных двухполюсных устройств (стабилитрон D6 и тиристор D7).При закрытом тиристоре D5 конденсатор C1 заряжается через нагрузку резистора R2, а диод выпрямляется током D1-D4.
Когда напряжение на конденсаторе становится равным напряжению включения двухполюсного, стабилитрон D6 прорывается и размыкает тиристор D 7. Конденсатор C1 разряжается за счет управления переходом тиристора D5, в результате чего он также размыкает и подключает нагрузку к выпрямителю на время, оставшееся до конца полупериода сетевого напряжения.В конце его тиристор закрывается, так как ток через него уменьшается до нуля, после чего цикл повторяется.
С помощью переменного резистора R2 можно изменять ток заряда конденсатора C2, а, следовательно, и момент открытия тиристора D5, то есть регулировать среднее напряжение на нагрузке.
Тиристорный ключ Цепь переменного тока. Тиристорные коммутаторы переменного тока
1.1 Определение, типы тиристоров
1.2 Принцип работы
1.3 Параметры тиристоров
Глава 2. Использование тиристоров в регуляторах мощности
2.1 Общие сведения о различных регуляторах
2.2 Процесс регулирования напряжения тиристора
2.3 Управляемый выпрямитель на тиристоре
Глава 3. Практические разработка тиристорных регуляторов мощности
3.1 Регулятор напряжения на тиристоре КУ201К
3.2 Мощный управляемый тиристорный выпрямитель
Заключение
Литература
Введение
В статье рассмотрены несколько вариантов устройств, в которых тиристорные элементы используются в качестве регуляторы напряжения и как выпрямители.Приведены теоретические и практические описания принципа действия тиристоров и устройств, схемы этих устройств.
Управляемый выпрямитель на тиристорах — элементах с большим коэффициентом усиления мощности, позволяет получить большие токи в нагрузке при незначительной мощности, затрачиваемой в цепи управления тиристором.
В данной статье рассматриваются два варианта таких выпрямителей, обеспечивающих максимальный ток в нагрузке до 6 А с пределом регулирования напряжения от 0 до 15 В и от 0.От 5 до 15 В и устройство регулировки напряжения на активной и индуктивной нагрузке с питанием от сети переменного тока напряжением 127 и 220 В с диапазоном регулировки от 0 до номинального напряжения сети.
Глава 1. Понятие тиристора. Типы тиристоров. Принцип работы
1.1 Определение, типы тиристоров
Тиристор — это полупроводниковый прибор, основанный на четырехслойной структуре, способный переключаться из закрытого состояния в открытое и наоборот.Тиристоры предназначены для ключевого управления электрическими сигналами в режиме открытия-закрытия (управляемый диод).
Простейшим тиристором является динистор — неуправляемый переключающий диод, представляющий собой четырехслойную структуру типа p-n-p-n (рисунок 1.1.2). Здесь, как и в других типах тиристоров, крайние n-p-n переходы называются эмиттерными, а средний p-n-переход — коллекторным. Внутренние области конструкции, лежащие между переходами, называются основаниями. Электрод, обеспечивающий электрическое соединение с внешней n-областью, называется катодом, а с внешней p-областью — анодом.
В отличие от несимметричных тиристоров (динисторов, тринисторов) в симметричных тиристорах обратная ветвь вольт-амперной характеристики является прямой. Это достигается встречно-параллельным включением двух идентичных четырехслойных структур или использованием пятислойных структур с четырьмя p-n-переходами (симисторы).
Рис. 1.1.1. Обозначения на схемах: а) симистор б) динистор в) тринистор.

Рис. 1.1.2 Строение диацистера.

Рис.1.1.3. Строение тринистора.
1.2 Принцип работы
При включении динистора по схеме, изображенной на рис. 1.2.1, коллекторный p-n переход закрыт, а эмиттерные переходы открыты. Сопротивление открытых переходов невелико, поэтому практически все напряжение источника питания прикладывается к коллекторному переходу, имеющему высокое сопротивление. В этом случае через тиристор протекает небольшой ток (участок 1 на рисунке 1.2.3).
Фиг.1.2.1. Схема включения в цепь неуправляемого тиристора (динистора).
Рис. 1.2.2. Схема включения в цепь управляемого тиристора (тринистора).
Рис. 1.2.3. Вольт-амперная характеристика динистора.
Рис.1.2.4. Вольт-амперная характеристика тиристора.
Если напряжение источника питания увеличивается, ток тиристора немного увеличивается, пока это напряжение не приблизится к некоторому критическому значению, равному напряжению переключения Uin.При напряжении Uv в динисторе создаются условия для лавинообразного распространения носителей заряда в области коллекторного перехода. Возникает обратимый электрический пробой коллекторного перехода (участок 2 на рисунке 1.2.3). В n-области коллекторного перехода образуется избыточная концентрация электронов, а в p-области — избыточная концентрация дырок. С увеличением этих концентраций уменьшаются потенциальные барьеры всех переходов динистора.Инжекция носителей через эмиттерные переходы увеличивается. Процесс имеет лавинообразный характер и сопровождается переключением коллектора в разомкнутое состояние. Рост тока происходит одновременно с уменьшением сопротивления всех участков устройства. Следовательно, увеличение тока через устройство сопровождается уменьшением напряжения между анодом и катодом. На ВАХ этот участок обозначен цифрой 3. Здесь устройство имеет отрицательное дифференциальное сопротивление.Напряжение на резисторе увеличивается, и диодистор переключается.
После перехода коллектора в открытое состояние вольт-амперная характеристика имеет вид, соответствующий прямой ветви диода (участок 4). После включения напряжение на динисторе снижается до 1 В. Если продолжать увеличивать напряжение блока питания или уменьшать сопротивление резистора R, то будет увеличение выходного тока, как в обычной схеме. с диодом на прямое подключение.
При понижении напряжения питания сопротивление коллекторного перехода восстанавливается. Время восстановления сопротивления этого перехода может составлять десятки микросекунд.
Напряжение Uc, при котором начинается лавинное нарастание тока, может быть уменьшено путем введения неглавных носителей заряда в любой из слоев, прилегающих к коллекторному переходу. Дополнительные носители заряда вводятся в тиристор вспомогательным электродом, питаемым от независимого источника управляющего напряжения (Uпр).Тиристор со вспомогательным управляющим электродом называется триодом, или тринистором. На практике под термином «тиристор» подразумевается элемент. Схема включения такого тиристора представлена на рис. 1.2.2. Возможность снижения напряжения U с увеличением управляющего тока показывает семейство ВАХ (рисунок 1.2.4).
Если на тиристор подается напряжение питания, противоположное полярности (рисунок 1.2.4), эмиттерные переходы замыкаются. В этом случае ВАХ тиристора напоминает обратную ветвь характеристики обычного диода.При очень высоких обратных напряжениях наблюдается необратимый пробой тиристора.
В схемах и технической документации часто используются различные термины и знаки, но далеко не все начинающие электрики знают их значение. Предлагаем обсудить, какие бывают силовые тиристоры для сварки, принцип их работы, характеристики и маркировку этих устройств.
Многие видели тиристоры в гирлянде «Бегущий огонь», это простейший пример описываемого устройства и принцип его работы.Кремниевый выпрямитель или тиристор очень похож на транзистор. Это многослойный полупроводниковый прибор, основным материалом которого является кремний, чаще всего в пластиковом корпусе. В связи с тем, что принцип его действия очень похож на выпрямительный диод (выпрямители переменного тока или динисторы), на схемах обозначение часто совпадает — он считается аналогом выпрямителя.
Фото — Схема гирлянды бегущего костра
Есть :
Тиристоры с блокировкой ABB (GTO),
стандарт SEMIKRON,
мощная лавинная типа ТЛ-171,
Оптопары
(например, ТО 142-12.5-600 или модуль МТО 80),
симметричный ТС-106-10,
низкочастотный МТТ,
симистор BTA 16-600B или BT для стиральных машин,
частота уточняется,
иностранный ТПС 08,
TYN 208.
А заодно для транзисторов типа IGBT или IGCT для высоковольтных аппаратов (печей, станков, других средств автоматизации производства).
Фото — Тиристор
Но, в отличие от диода, который представляет собой двухслойный (PN) трехслойный транзистор (PNP, NPN), тиристор состоит из четырех слоев (PNPN), и это полупроводниковое устройство содержит три p-n перехода.В этом случае диодные выпрямители становятся менее эффективными. Это хорошо демонстрирует схема управления тиристорами, а также любой справочник электриков (например, в библиотеке можно бесплатно прочитать книгу автора Замятина).
Тиристор представляет собой однонаправленный преобразователь переменного тока, то есть он проводит ток только в одном направлении, но, в отличие от диода, устройство может работать как переключатель разомкнутой цепи или как выпрямительный диод постоянного тока. Другими словами, полупроводниковые тиристоры могут работать только в режиме переключения и не могут использоваться в качестве усилительных устройств.Ключ на тиристоре не может переключиться в закрытое положение.
Кремниевый управляемый выпрямитель является одним из нескольких силовых полупроводниковых устройств вместе с симисторами, диодами переменного тока и однопереходными транзисторами, которые могут очень быстро переключаться из одного режима в другой. Такой тиристор называется быстродействующим. Конечно, здесь не последнюю роль играет инструментальный класс.
Применение тиристора
Назначение тиристоров может быть самым разным, например, большой популярностью пользуется самодельный сварочный инвертор на тиристорах, зарядное устройство для автомобиля (тиристор в блоке питания) и даже генератор.В связи с тем, что само устройство может выдерживать как низкочастотные, так и высокочастотные нагрузки, его также можно использовать в качестве трансформатора для сварочных аппаратов (такие детали используются на их мосту). Для управления работой детали в этом случае необходим регулятор напряжения на тиристоре.

Фото — Применение тиристора вместо LATR
Не забывайте о тиристорном зажигании для мотоциклов.
Описание конструкции и принципа действия
Тиристор состоит из трех частей: «Анода», «Катода» и «Входа», состоящих из трех p-n переходов, которые можно переключать из положений «ВКЛ» и «ВЫКЛ» на очень высокой скорости.Но в то же время его также можно переключать из положения «ВКЛ» с разной продолжительностью времени, то есть в течение нескольких полупериодов, для подачи определенного количества энергии на нагрузку. Работу тиристора можно лучше объяснить, если предположить, что он будет состоять из двух транзисторов, соединенных друг с другом как пара дополнительных регенеративных ключей.
На простейших микросхемах показаны два транзистора, которые объединены таким образом, что ток коллектора после команды «Пуск» подается на NPN каналов транзистора TR 2 непосредственно в транзистор TR 1 PNP.В это время ток от TR 1 поступает в каналы в базах TR 2. Эти два взаимосвязанных транзистора расположены так, что база эмиттера принимает ток от коллектора-эмиттера другого транзистора. Это требует параллельного размещения.
Фото — Тиристор КУ221ИМ
Несмотря на все меры безопасности, тиристор может непроизвольно перемещаться из одного положения в другое. Это связано с резким скачком тока, перепадом температур и другими различными факторами.Поэтому перед тем, как купить тиристор КУ202Н, Т122 25, Т 160, Т 10 10, нужно не только протестировать его тестером (вызов), но и ознакомиться с параметрами работы.
Типовой тиристорный вольт-ампер
Чтобы начать обсуждение этой сложной темы, рассмотрим схему ВАХ тиристора:
Фото — характеристика тиристора ВАХ
Отрезок между 0 и (Vob, IL) полностью соответствует прямой блокировке устройства;
В секции Vvo реализовано положение «ВКЛ» тиристора;
Сегмент между зонами (Vbo, IL) и (VH, IN) — это переходное положение во включенном состоянии тиристора.Именно в этой области возникает так называемый динисторный эффект;
В свою очередь, точки (Vh, In) показывают на графике прямое открытие устройства;
Точки 0 и Vbr — секция с тиристорной блокировкой;
После этого следует отрезок Vbr — он указывает на режим обратной пробоя.
Естественно, современные высокочастотные радиокомпоненты в схеме могут незначительно влиять на вольт-амперные характеристики (охладители, резисторы, реле).Также симметричные фототиристоры, SMD-диоды, оптиристоры, триоды, оптопары, оптоэлектронные и другие модули могут иметь другие ВАХ.

Фото — В переменного тока тиристора
Кроме того, обращаем ваше внимание на то, что в данном случае защита устройств осуществляется на вводе нагрузки.
Испытание тиристоров
Перед покупкой прибора необходимо знать, как проверить тиристор мультиметром. Подключайте измерительный прибор только к так называемому тестеру.Схема, по которой можно собрать это устройство, представлена ниже:
Фото — тестер тиристоров
Согласно описанию, на анод должно подаваться положительное напряжение, а на катод — отрицательное. Очень важно использовать значение, соответствующее разрешающей способности тиристора. На рисунке показаны резисторы с номинальным напряжением от 9 до 12 вольт, а это значит, что напряжение тестера немного выше, чем у тиристора. После того, как вы собрали прибор, можно приступать к проверке выпрямителя.Необходимо нажать кнопку, подающую импульсные сигналы на включение.
Проверить тиристор очень просто, на управляющем электроде кнопка кратковременно прикладывается к отверстию (положительному по отношению к катоду). После этого, если на тиристорах загорелись ходовые огни, то устройство считается нерабочим, но мощные устройства не всегда срабатывают сразу после прихода нагрузки.

Фото — схема тестера тиристоров
Помимо тестирования прибора, также рекомендуется использовать специальные контроллеры или блок управления тиристорами и симисторами OWEN BUST или других производителей, он работает практически так же, как тиристорный регулятор мощности.Основное отличие — более широкий диапазон напряжений.
Видео: принцип работы тиристора
Технические характеристики
Рассмотрим технические характеристики тиристора серии КУ 202э. В этой серии представлены бытовые маломощные устройства, основное применение которых ограничивается бытовой техникой: используется для работы электропечей, нагревателей и т. Д.
На рисунке ниже показана распиновка и основные компоненты тиристора.
Фото 202
Установить обратное напряжение в открытом состоянии (макс.) 100 В
Напряжение в закрытом положении 100 В
Импульс в открытом положении — 30 А
Повторяющийся импульс в открытом положении 10 А
Среднее напряжение
Неразжимающее напряжение> = 0.2 В
Установить ток в открытом положении
Обратный ток
Ток затвора постоянного типа
Установленное напряжение постоянного тока
Время включения
Время выключения
Устройство включается в течение микросекунд. Если вам необходимо заменить описываемый прибор, то проконсультируйтесь с продавцом-консультантом магазина электрооборудования — он сможет подобрать аналог по схеме.
Фото — тиристор ку202н
Цена тиристора зависит от его марки и характеристик.Рекомендуем покупать бытовую технику — они более прочные и имеют доступную цену. На естественных рынках можно купить качественный мощный преобразователь до сотен рублей.

Принцип работы тиристора
Абсолютно любой тиристор может находиться в двух устойчивых состояниях — закрыт или открыт
В закрытом состоянии он находится в состоянии низкой проводимости, а в открытом почти не течет ток, наоборот, полупроводник будет в состоянии высокой проводимости, ток проходит через него практически без сопротивления
Можно сказать, что тиристор — это ключ с электрическим управлением.Но на самом деле управляющий сигнал может открыть только полупроводник. Чтобы заблокировать его обратно, необходимо выполнить условия, направленные на снижение прямого тока практически до нуля.
Конструктивно тиристор представляет собой последовательность из четырех слоев типа p и n , которые образуют структуру p-n-p-n и соединены последовательно.
Одна из крайних точек, к которой подключен положительный полюс питания, называется анод , p-тип
Другой, к которому подключен отрицательный полюс напряжения, называется катодом , -n типа
Управляющий электрод соединяется с внутренними слоями.
Для понимания работы тиристора рассмотрим несколько случаев, во-первых: на управляющий электрод напряжение не подается, тиристор подключен по динисторной схеме — на анод подается положительное напряжение, а на катод подается отрицательное напряжение, см. рисунок.
В этом случае коллекторный p-n переход тиристора находится в закрытом состоянии, а эмиттер открыт. Открытые переходы имеют очень низкое сопротивление, поэтому почти все напряжение от источника питания подается на коллекторный переход, из-за высокого сопротивления которого ток, протекающий через полупроводниковый прибор, имеет очень низкое значение.
На кривой I-V это состояние актуально для участка, отмеченного цифрой 1 .
При повышении уровня напряжения ток тиристора практически не увеличивается до определенного времени. Но, достигнув условно критического уровня — , коммутируя напряжение U на , в динисторе возникают факторы, при которых на коллекторном переходе начинается резкое увеличение свободных носителей заряда, которое практически сразу несет лавину .В результате происходит обратимый электрический пробой (точка 2 на показанном рисунке). В p — в области коллекторного перехода появляется зона избыточного накопления положительных зарядов, в n -област, наоборот, происходит скопление электронов. Увеличение концентрации свободных носителей заряда приводит к снижению потенциального барьера на всех трех переходах, и начинается инжекция носителей заряда через эмиттерные переходы. Лавинообразный характер еще сильнее и приводит к переключению коллекторного перехода в разомкнутое состояние.В то же время ток во всех областях полупроводника увеличивается, что приводит к падению напряжения между катодом и анодом, что показано на графике над сегментом, отмеченным цифрой три. В этот момент динистор имеет отрицательное дифференциальное сопротивление. На сопротивлении Rn Напряжение увеличивается и полупроводник переключается.
После размыкания коллекторного перехода ВАХ динистора становится такой же, как на прямой ветви — сегменте №4.После переключения полупроводникового прибора напряжение падает до одного вольта. В дальнейшем повышение уровня напряжения или уменьшение сопротивления приведет к увеличению выходного тока один на один, а также срабатыванию диода при его прямом включении. Если уровень питающего напряжения понижается, то почти сразу восстанавливается высокое сопротивление коллекторного перехода, замыкается динистор , резко падает ток .
Коммутирующее напряжение U на можно регулировать, добавляя к любому из промежуточных слоев, близких к коллекторному переходу, непервичные носители заряда для него.
Для этого используется специальный управляющий электрод , питаемый от дополнительного источника, от которого следует управляющее напряжение — U упр . Как хорошо видно из графика — с увеличением U напряжение включения уменьшается.
Основные характеристики тиристоров
U на коммутируемое напряжение — при нем тиристор переходит в разомкнутое состояние
U o6p.max — импульсное повторное обратное напряжение с ним происходит электрический пробой p-n перехода.Для многих тиристоров выражение U o6p.max. = U на
I max — максимально допустимый ток
I Wed — средний ток за период U np — прямое падение напряжения с разомкнутым тиристором
I o6p.max — обратный максимальный ток, пусковой с приложение U o6p.max , из-за движения неосновных носителей заряда
I hold удерживающий ток — значение анодного тока, при котором тиристор заблокирован
P max — максимальная рассеиваемая мощность
t off — время отключения, необходимое для блокировки тиристора
Запираемые тиристоры — имеет классическую четырехслойную структуру p-n-p-n , но в то же время имеет ряд конструктивных особенностей, придающих такой функциональности, как полная управляемость.За счет этого воздействия управляющего электрода заблокированные тиристоры могут переходить не только в открытое состояние из закрытого, но и из открытого в закрытое. Для этого на управляющий электрод подается напряжение, противоположное тому, которое ранее было открыто тиристором. Для блокировки тиристора на управляющем электроде следует мощный, но короткий импульс отрицательного тока. При использовании запираемых тиристоров следует помнить, что их предельные значения на 30% ниже, чем у обычных.В схемотехнике запираемые тиристоры активно используются в качестве электронных ключей в преобразовательной и импульсной технике.
В отличие от своих четырехслойных родственников — тиристоров, они имеют пятислойную структуру.
Благодаря такой полупроводниковой структуре они могут пропускать ток в обоих направлениях — как от катода к аноду, так и от анода к катоду, а напряжение обеих полярностей прикладывается к управляющему электроду. Благодаря этому свойству вольт-амперная характеристика симистора симметрична по обеим координатным осям.Узнать о работе симистора можно из видеоурока, перейдя по ссылке ниже.

Принцип работы симистора
Если стандартный тиристор имеет анод и катод, то электроды симистора не могут быть описаны таким образом, поскольку каждый электродный электрод является одновременно анодом и катодом. Таким образом, симистор может передавать ток в обоих направлениях. Вот почему он отлично работает в цепях переменного тока.
Очень простой схемой, объясняющей принцип работы симистора, является стабилизатор симисторного регулятора мощности.
После подачи напряжения на один из выходов симистора подается переменное напряжение. На электрод, который является регулятором от диодного моста, подается отрицательное управляющее напряжение. При превышении порога переключения симистор размыкается, и ток течет на подключенную нагрузку. В момент изменения полярности напряжения на входе симистора он блокируется.Затем алгоритм повторяется.
Чем выше уровень управляющего напряжения, тем быстрее срабатывает симистор и увеличивается длительность импульса на нагрузке. При уменьшении уровня управляющего напряжения длительность импульсов на нагрузке также уменьшается. На выходе симисторного контроллера напряжение будет иметь пилообразную форму с регулируемой шириной импульса. Таким образом, регулируя управляющее напряжение, мы можем изменять яркость лампы накаливания или температуру жала паяльника, подключенного в качестве нагрузки.
Таким образом, симистор управляется как отрицательным, так и положительным напряжением. Выделим его недостатки и достоинства.
Плюсы: невысокая стоимость, длительный срок службы, отсутствие контактов и, как следствие, отсутствие искрения и дребезга.
Минусы: достаточно чувствителен к перегреву и обычно устанавливается на радиатор. На высоких частотах не работает, так как не успевает переключиться из открытого состояния в закрытое. Реагирует на внешний шум, вызывая ложное срабатывание.
Отдельно стоит отметить особенности монтажа симисторов в современной электронной аппаратуре.
При малых нагрузках или при протекании в нем коротких импульсных токов установка симисторов может производиться без радиатора. Во всех остальных случаях — его наличие строго необходимо.
К радиатору тиристор можно закрепить с помощью фиксирующего зажима или винта.
Для уменьшения вероятности ложного срабатывания из-за шума длина проводов должна быть минимальной. Для подключения рекомендуется использовать экранированный кабель или витую пару.
Оптотиристоров или специализированных полупроводников, конструктивной особенностью которых является наличие фотоэлемента, являющегося управляющим электродом.
Современной и многообещающей разновидностью симистора является оптосимистор. Вместо управляющего электрода в корпусе стоит светодиод, а управление осуществляется изменением напряжения питания на светодиоде. Когда световой поток нижней мощности достигает, фотоэлемент переключает тиристор в открытое положение. Самая основная функция опторезистора — это полная гальваническая развязка между цепью управления и цепью питания. Это создает просто отличный уровень и надежность конструкции.
Клавиши включения . Одним из основных факторов, влияющих на актуальность таких схем, является малая мощность, которую тиристор может рассеивать в схемах переключения. В заблокированном состоянии мощность практически не потребляется, потому что ток близок к нулевым значениям. А в открытом состоянии рассеиваемая мощность низкая из-за низких значений напряжения
Пороговые устройства — они реализуют главное свойство тиристоров — открываются, когда напряжение достигает нужного уровня.Используется в силовых фазорегуляторах и генераторах релаксации
.
Для отключения и включения-выключения используются запорные тиристоры . Правда, в этом случае схемы нуждаются в некоторой доработке.
Экспериментальные устройства — они используют свойство тиристора иметь отрицательное сопротивление, находясь в переходном режиме
Принцип действия и свойства динисторов, схем на динисторах
Динистор — это разновидность полупроводниковых диодов, относящихся к классу тиристоров.Динистор состоит из четырех областей разной проводимости и имеет три p-n перехода. В электронике он нашел довольно ограниченное применение, по ходу его можно найти в конструкции энергосберегающих ламп под цоколь Е14 и Е27, где он используется в схемах запуска. Кроме того, он содержится в балластах люминесцентных ламп.
Тиристор — электронный ключ с частично управляемым питанием. Это устройство с помощью управляющего сигнала может находиться только в проводящем состоянии, то есть включаться.Чтобы выключить его, необходимо принять специальные меры, чтобы прямой ток упал до нуля. Принцип работы тиристора заключается в односторонней проводимости, в закрытом состоянии он выдерживает не только постоянное напряжение, но и обратное напряжение.
Свойства тиристоров
По своему качеству тиристоры относятся к полупроводниковым приборам. В их полупроводниковой пластине есть смежные слои с разными типами проводимости. Таким образом, каждый тиристор представляет собой прибор, имеющий четырехслойную структуру pn-pn.
Крайний полюс p-структуры соединяет положительный полюс источника напряжения. Поэтому эта область называется анодом. Противоположная область n-типа, к которой подключен отрицательный полюс, называется катодом. Вывод из внутренней области осуществляется с помощью p-управляющего электрода.
Классическая модель тиристора состоит из двух, имеющих разную степень проводимости. В соответствии с этой схемой соединены база и коллектор обоих транзисторов.В результате этого соединения каждая база транзистора питается током коллектора другого транзистора. Таким образом получается цепочка с положительной обратной связью.

Если в управляющем электроде нет тока, транзисторы находятся в закрытом положении. Ток через нагрузку не протекает, тиристор остается закрытым. Когда сила тока превышает определенный уровень, в игру вступает положительная обратная связь. Процесс становится лавинообразным, после чего открываются оба транзистора.В конце концов, после открытия тиристора устанавливается его стабильное состояние, даже если ток отключен.
Тиристор с постоянным током
Рассматривая электронный тиристор, принцип действия которого основан на одностороннем движении тока, следует отметить, что он работает на постоянном токе.
Обычный тиристор включается подачей импульса тока в цепь управления. Эта подача осуществляется со стороны положительной полярности, противоположной катоду.
Во время пуска продолжительность переходного процесса определяется характером нагрузки, амплитудой и скоростью нарастания импульса тока управления. Кроме того, этот процесс зависит от температуры внутренней структуры тиристора, тока нагрузки и приложенного напряжения. В цепи, где установлен тиристор, не должно быть недопустимой скорости роста напряжения, которая может привести к его самопроизвольному включению.
Тиристорные регуляторы напряжения.Регулятор постоянного напряжения на тиристоре
Регуляторы
, которые могут изменять напряжение в устройстве, используются в самых разных областях. Простой пример — контроль свечения лампы. Кроме того, регуляторы этого типа используются в паяльниках. Там они играют роль термостата. Часто регуляторы напряжения называют димерами. Это связано с тем, что принцип работы этих устройств основан на фазовом переходе.
Из чего состоит регулятор?
Основным элементом регулятора считается тиристор.Стабилитрон в системе, как правило, установлен один. В свою очередь, количество резисторов зависит от типа модели. Кроме того, в цепи должен быть предусмотрен резистор, который подключается к конденсатору через предохранитель. На выходе системы специальные резисторы переменного типа.
Принцип работы прибора
Работа регулятора начинается с появления искровых прерываний в системе. На этом этапе тиристор активируется. Его основная задача — подавить сигнал.В этот момент он меняет угол. В зависимости от настроек устройства, потом постепенно нарастает. Угол увеличен с помощью транзисторов. Для преобразования энергии в цепь установлен конденсатор. При перегрузках простой регулятор напряжения на тиристоре управляется предохранителем. Кроме того, в моделях можно использовать диоды.
Выполняемые функции
Основной функцией регулятора напряжения считается изменение частоты пробоя.Кроме того, устройства могут влиять на индекс деионизации. Во многом это связано с разными режимами работы. В моделях предусмотрено автоматическое отключение. Восстановление напряжения происходит довольно быстро. Также обратите внимание на функцию первичного тока. Он заключается в контроле предельного значения напряжения. Функция вторичного тока означает установку угла разблокировки тиристора. В случае аварии регуляторы напряжения способны заблокировать помехи. Также может быть проведена диагностика источников питания.
Ручной режим работы
Для изменения параметров устройства вручную на контроллере обычно есть сенсорные панели. По умолчанию все индикаторы сброшены. Значения контролируются с помощью центрального блока управления. Алгоритмы выполнения задач зависят от конструктивных элементов устройства
.
Особенности автоматической работы
В автоматическом режиме нет необходимости регулировать предел напряжения. Ток электрофильтра также будет регулироваться независимо.Время деионизации в этом случае зависит от выбранного алгоритма. От этого также будет зависеть шаг снижения напряжения. Для увеличения тока вводятся индивидуальные настройки.
Самодельные регуляторы
Самодельный регулятор напряжения на тиристоре 12В сделать можно. Коэффициент полезного действия будет не более 70%. Тиристоры проще всего использовать с маркировкой «КУ202». Зенеровские диафрагмы устанавливают разную мощность. Многое в этой ситуации зависит от того, какие резисторы применяются.Самые простые виды — «МЛТ». В свою очередь транзисторы должны брать не менее серии «КТ3».
Если рассматривать резисторы серии «МЛТ-2», то они имеют показатель сопротивления 2 кОм. Таким образом, конденсатор в сети должен быть исправным. Выбирая модель «К73», следует знать, что она рассчитана на напряжение 250 В. При этом максимальное отклонение в сети не может превышать 10%. Предохранители в регуляторах обычно выставляют на 10 А.
Регуляторы с динисторами
Регулятор напряжения 220 В на тиристоре этого типа отличается от обычных устройств тем, что имеет два выхода.Как правило, аналоговых каналов в системе три. Благодаря этому измерение амплитуды колебаний происходит довольно быстро. Выходное напряжение многих моделей достигает чуть более 230 В. Имеется система фильтрации в регуляторах. Для синхронизации в моделях только один канал.
Минимальное напряжение в нем поддерживается на уровне 210 В. Имеется два канала дискретного управления устройством. Параметр выходного тока достаточно высокий из-за хорошего качества передачи сигнала.Минимальный угол открытия тиристора — 160 градусов. Максимум одновременно можно выставить 200 градусов. Потребляемая мощность регуляторов этого типа достигает не более 20 кВт. По габаритам можно сказать, что устройства не слишком громоздкие и в среднем весят около 2 кг.
Чем отличаются тиристоры триода?
Триодный стабилизатор напряжения на тиристоре (схема показана ниже) отличается тем, что не пропускает обратный сигнал.В результате управлять импульсами тока довольно сложно. Регуляторы этого типа обычно используются для сопряжения с низкочастотными устройствами. Работают, как правило, в автоматическом режиме. В этой конфигурации есть три аналоговых канала. Параметр входного напряжения колеблется в районе 24 В.
Максимальное отклонение в цепи может составлять 15%. В устройстве есть два канала синхронизации. Таким образом, можно регулировать предельную частоту. Для дискретного управления есть два выходных канала.Минимальный угол наклона тиристора в системе составляет 150 градусов. Максимум — это возможность выставить его в среднем на 180 градусов. Энергопотребление многих моделей составляет 220 В. По габаритам эти устройства довольно разные.
Свойства регуляторов с блокируемыми тиристорами
Эти регуляторы напряжения на тиристорах называются блокируемыми, так как их можно выключить импульсом тока. В это время меняется и обратный ток. К недостаткам этого типа можно отнести небольшой КПД.Большинство моделей этого типа выпускаются однофазными, но существуют и двухфазные модификации.
Пределы регуляторов напряжения поддерживаются на уровне 110 В. Максимальное отклонение в цепи может составлять всего 10%. Регуляторы номинальной частоты напряжения на тиристорах способны выдерживать около 50 Гц. Устройство выдерживает токовую нагрузку в 1 А. Автоматическое управление предусмотрено во многих моделях производителем. В результате можно изменить дискретное значение тока. Таким образом, можно напрямую влиять на переменный цикл, от которого зависит мощность электродвигателя.
Системы отображения в устройствах очень разнообразны. Чаще всего на рынке можно встретить четырехзначные дисплеи. С их помощью можно вполне комфортно наблюдать за всеми показателями регулятора напряжения. Также существуют ступенчатые индикаторные системы. Их особенность — быстрая обработка данных. Для более точных показателей в тиристорных регуляторах напряжения установлены пунктирные системы индикации. Они также быстро обрабатывают информацию. Наконец, последний тип индикаторных систем можно назвать светодиодными устройствами.
Комбинированно-переключаемые регуляторы
Комбинированный тиристорный регулятор напряжения (показан ниже) очень похож на запираемые устройства. Для выключения требуется немного больше времени. Большинство моделей на сегодняшний день изготавливаются однофазными. Параметр подаваемого напряжения составляет в среднем около 120 В. Предельная частота таких регуляторов колеблется в районе 30 Гц. Для них предусмотрено автоматическое управление.
Кроме того, следует отметить возможность использования обратной связи.В результате качество выходного сигнала значительно повышается. Резистивные регуляторы напряжения нагрузки на тиристорах плохо стоят, и это нужно учитывать. Средняя потребляемая мощность — 8 Вт. Индикационные системы, как правило, сенсорные. Однако существуют конфигурации в виде полос для отображения данных. Кроме того, в регуляторах есть вентиляторы для охлаждения резисторов. С их помощью можно добиться значительного повышения эффективности. Также могут быть установлены выпрямители с тиристорным регулятором напряжения этого типа на двигателе.
Модели с симисторами
Тиристоры в таких моделях расположены параллельно друг другу. Пропускная способность по току в этом случае значительно увеличивается. Напряжение в цепи может распространяться во всех направлениях. Поляризованные импульсы регулятором хорошо воспринимаются из-за большого количества аналоговых каналов. Входное напряжение обычно составляет 50 Вт.
В устройстве есть 3 канала для синхронизации. Благодаря им поддерживается высокое напряжение в цепи.Величина допустимого тока — 3 А. Сопротивление транзисторов поддерживается на уровне 4 МПа. Напряжение питания системы во многих моделях составляет 240 В. Таким образом, граничная частота может быть на уровне 45 Гц. Угол наклона тиристора в регуляторе зависит исключительно от величины напряжения входного сигнала.
Обзор лавинных регуляторов
Лавинный стабилизатор напряжения на тиристоре назван так из-за того, что характеристики устройства со временем увеличиваются, а показатели — больше.Отличительной особенностью этих устройств смело можно считать хорошую устойчивость к различным колебаниям. Благодаря этому модели этого типа абсолютно не боятся перенапряжения. Сферы применения лавинных регуляторов достаточно обширны. Чаще всего их применяют для нормальной работы высокочастотного оборудования для перекачки жидкостей.
Среднее количество аналоговых каналов — 3. Входное напряжение в цепи поддерживается на уровне 230 В. Для синхронизации в цепи только один канал.Предельная частота довольно стабильна. Если рассматривать регулятор напряжения на тиристоре «Ку202н», то допустимый параметр тока колеблется в районе 2 А. Сопротивление в цепи поддерживается в среднем около 3 МПа. Напряжение питания моделей 230В. Потребляемая мощность зависит от производителя.
Что такое тиристор и как он работает? Тиристоры. Устройство, принцип действия, вольт-амперная характеристика
Тиристоры — это силовые электронные переключатели, которые не полностью управляются.Часто в технических книгах можно встретить другое название этого устройства — тиристор однооперационный. Другими словами, под действием управляющего сигнала он переводится в одно состояние — проводящее. В частности, он включает в себя цепочку. Для его выключения необходимо создать специальные условия, обеспечивающие падение прямого тока в цепи до нуля.
Характеристики тиристоров
Тиристорные переключатели проводят электрический ток только в прямом направлении, а в замкнутом состоянии выдерживают не только прямое, но и обратное напряжение.Структура тиристора четырехслойная, имеется три вывода:
Анод (обозначается буквой А).
Катод (буква C или K).
Управляющий электрод (Y или G).
Тиристоры обладают целым семейством вольт-амперных характеристик, по которым можно судить о состоянии элемента. Тиристоры — очень мощные электронные переключатели, они способны переключать схемы, в которых напряжение может достигать 5000 вольт, а сила тока — 5000 ампер (при этом частота не превышает 1000 Гц).
Работа тиристора в цепях постоянного тока
Обычный тиристор включается подачей импульса тока на управляющий вывод. Причем он должен быть положительным (по отношению к катоду). Длительность переходного процесса зависит от характера нагрузки (индуктивная, активная), амплитуды и скорости нарастания в цепи управления импульса тока, температуры полупроводникового кристалла, а также приложенного тока и напряжения на имеющиеся в схеме тиристоры.Характеристики схемы напрямую зависят от типа используемого полупроводникового элемента.
В цепи, в которой расположен тиристор, недопустимо возникновение большой скорости нарастания напряжения. А именно такое значение, при котором элемент самопроизвольно включается (даже при отсутствии сигнала в цепи управления). Но в то же время управляющий сигнал должен иметь очень большую крутизну.
Способы отключения
Можно выделить два типа переключения тиристоров:
Естественное.
Принудительный.
А теперь поподробнее о каждом виде. Естественно возникает, когда тиристор работает в цепи переменного тока. Причем эта коммутация происходит при падении тока до нуля. Но есть много разных способов реализовать принудительное переключение. Какой тиристорный регулятор выбрать — решать схемотехнику, но о каждом типе стоит поговорить отдельно.
Наиболее распространенный метод принудительной коммутации — это подключение предварительно заряженного конденсатора с помощью кнопки (ключа).Цепь LC включена в цепь управления тиристором. Эта цепочка содержит полностью заряженный конденсатор. Во время переходного процесса в цепи нагрузки происходят колебания тока.
Способы принудительного переключения
Есть несколько других типов принудительного переключения. Часто применяется схема, в которой используется переключающий конденсатор обратной полярности. Например, этот конденсатор можно подключить к цепи с помощью какого-либо вспомогательного тиристора. В этом случае произойдет разряд на основном (рабочем) тиристоре.Это приведет к тому, что ток конденсатора, направленный навстречу прямому току главного тиристора, поможет снизить ток в цепи до нуля. Следовательно, тиристор выключится. Происходит это по той причине, что тиристорное устройство имеет свои особенности, характерные только для него.
Существуют также цепи, в которых соединены цепи LC. Они разряжены (причем с колебаниями). В самом начале ток разряда течет навстречу рабочему, и после выравнивания их значений тиристор отключается.После этого из колебательной цепочки ток через тиристор перетекает в полупроводниковый диод. В этом случае, пока течет ток, на тиристор подается некоторое напряжение. По абсолютной величине он равен падению напряжения на диоде.
Работа тиристора в цепях переменного тока
Если тиристор включен в цепь переменного тока, можно выполнять следующие операции:
Включить или выключить электрическую цепь с резистивной или резистивной нагрузкой.
Измените среднее и эффективное значение тока, проходящего через нагрузку, благодаря возможности регулировки синхронизации управляющего сигнала.
Тиристорные переключатели имеют одну особенность — они проводят ток только в одном направлении. Следовательно, если необходимо использовать их в схемах, необходимо использовать антипараллельное соединение. Действующие и средние значения тока могут различаться из-за того, что момент подачи сигнала на тиристоры разный.В этом случае мощность тиристора должна соответствовать минимальным требованиям.
Метод управления фазой
При методе регулирования фазы с принудительным переключением нагрузка регулируется за счет изменения углов между фазами. Искусственное переключение может выполняться по специальным схемам, либо необходимо использовать полностью управляемые (запираемые) тиристоры. На их основе, как правило, делают, что позволяет регулировать в зависимости от уровня заряда аккумулятора.
Управление шириной импульса
Это также называется ШИМ модуляцией. При открытии тиристоров подается управляющий сигнал. Соединения разомкнуты, на нагрузке присутствует некоторое напряжение. Во время замыкания (в течение всего переходного процесса) управляющий сигнал не подается, поэтому тиристоры не проводят ток. Когда реализовано управление фазой, кривая тока не является синусоидальной; форма волны напряжения питания изменится. Следовательно, также возникает неисправность потребителей, чувствительных к высокочастотным помехам (появляется несовместимость).Регулятор на основе тиристоров имеет простую конструкцию, которая позволит без проблем изменить необходимое значение. И вам не нужно использовать массовые последние.
Запираемые тиристоры
Тиристоры — это очень мощные электронные переключатели, используемые для коммутации высоких напряжений и токов. Но у них есть один огромный недостаток — неполное управление. А точнее это проявляется в том, что для отключения тиристора должны быть созданы условия, при которых прямой ток уменьшится до нуля.
Именно эта особенность накладывает некоторые ограничения на использование тиристоров, а также усложняет схемы на их основе. Чтобы избавиться от подобных недостатков, были разработаны специальные конструкции тиристоров, запираемых по сигналу от одного управляющего электрода. Их называют двухоперационными или запираемыми тиристорами.
Блокируемая конструкция тиристоров
Четырехслойная структура тиристоров p-p-p-p имеет свои особенности. Они отличают их от обычных тиристоров.Сейчас мы говорим о полной управляемости элемента. Вольт-амперная характеристика (статическая) в прямом направлении такая же, как у простых тиристоров. Вот только тиристор постоянного тока может передавать гораздо большее значение. А вот для запираемых тиристоров не предусмотрена функция блокировки больших обратных напряжений. Следовательно, необходимо соединять его встречно параллельно с
. Характерной особенностью запираемого тиристора является значительное падение прямого напряжения.Для отключения на управляющий выход необходимо подать мощный импульс тока (отрицательный, в соотношении 1: 5 к величине постоянного тока). Но только длительность импульса должна быть как можно короче — 10 … 100 мкс. Запираемые тиристоры имеют более низкое предельное напряжение и ток, чем обычные. Разница примерно 25-30%.
Типы тиристоров
Выше считались запираемыми, но есть еще много типов полупроводниковых тиристоров, о которых также стоит упомянуть.В самых разнообразных конструкциях (зарядные устройства, переключатели, регуляторы мощности) используются определенные типы тиристоров. Где-то требуется, чтобы управление производилось подачей светового потока, значит, используется оптотиристор. Его особенность заключается в том, что в схеме управления используется полупроводниковый кристалл, чувствительный к свету. Параметры тиристоров разные, все имеют свои особенности, характерные только для них. Поэтому необходимо хотя бы в общих чертах представлять, какие типы этих полупроводников существуют и где их можно использовать.Итак, вот весь список и основные характеристики каждого типа:
Диодный тиристор. Эквивалент этого элемента — тиристор, к которому подключен встречно-параллельный полупроводниковый диод.
Динистор (диодно-тиристорный). Он может стать полностью проводящим при превышении определенного уровня напряжения.
Симистор (симметричный тиристор). Его эквивалент — два тиристора, соединенных встречно параллельно.
Быстродействующий тиристор инвертора имеет высокую скорость переключения (5… 50 мкс).
Тиристоры с управлением Часто можно встретить конструкции на основе полевых МОП-транзисторов.
Оптические тиристоры, управляемые световыми потоками.
Реализация защиты элемента
Тиристоры — это устройства, которые имеют решающее значение для скорости нарастания прямого тока и прямого напряжения. Для них, как и для полупроводниковых диодов, характерно такое явление, как протекание токов обратного восстановления, которые очень быстро и резко падают до нуля, тем самым увеличивая вероятность возникновения перенапряжения.Это перенапряжение является следствием того, что ток резко прекращается во всех элементах цепи, имеющих индуктивность (даже сверхмалые индуктивности, характерные для установки — провода, дорожки платы). Для реализации защиты необходимо использовать различные схемы, позволяющие защитить от повышенных напряжений и токов в динамических режимах работы.
Как правило, источник напряжения, включенный в цепь действующего тиристора, имеет такую величину, что ее более чем достаточно, чтобы в будущем не включать в цепь дополнительную индуктивность.По этой причине на практике часто используется цепочка формирования коммутационного тракта, которая значительно снижает скорость и уровень перенапряжения в цепи при выключенном тиристоре. Для этой цели чаще всего используются емкостно-резистивные схемы. Они включены параллельно тиристору. Существует довольно много разновидностей схемотехнических модификаций таких схем, а также способов их расчета, параметров работы тиристоров в различных режимах и условиях.Но схема формирования траектории переключения запираемого тиристора будет такой же, как и у транзисторов.
8 января 2013 в 19:23
Электроника для начинающих
Добрый вечер, хабр. Поговорим об устройстве типа тиристора. Тиристор — это бистабильный полупроводниковый прибор с тремя или более взаимодействующими выпрямительными переходами. По функциональности их можно отнести к электронным ключам. Но в тиристоре есть одна особенность, он не может перейти в замкнутое состояние, в отличие от обычного ключа.Поэтому обычно его можно найти под названием — не полностью управляемый ключ.
На рисунке показан общий вид тиристора. Он состоит из четырех переменных типов электропроводности полупроводниковых областей и имеет три вывода: анод, катод и управляющий электрод.
Анод контактирует с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем.
Вы можете обновить память перехода p-n.
Классификация
В зависимости от количества клемм вы можете отобразить классификацию тиристоров.На самом деле все очень просто: тиристор с двумя выводами называют динисторами (соответственно у него только анод и катод). Тиристоры с тремя и четырьмя выводами называются триодом или тетродом. Также существуют тиристоры с большим количеством чередующихся полупроводниковых областей. Один из самых интересных — симметричный тиристор (симистор), который включается при любой полярности напряжения.
Принцип работы

Обычно тиристор представлен в виде двух соединенных между собой транзисторов, каждый из которых работает в активном режиме.
В связи с таким рисунком крайние области можно назвать эмиттерными, а центральный переход — коллекторным.
Чтобы понять, как работает тиристор, стоит посмотреть на вольт-амперную характеристику.

На анод тиристора подавалось небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включаются в прямом направлении, а коллекторные — в обратном. (на самом деле все напряжение будет на нем). Участок от нуля до единицы на вольт-амперной характеристике будет примерно аналогичен обратной ветви диодной характеристики.Этот режим можно назвать закрытым состоянием тиристора.
При повышении анодного напряжения основные носители вводятся в базовую область, накапливая электроны и дырки, что эквивалентно разности потенциалов на коллекторном переходе. С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном переходе начнет уменьшаться. И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (участок 1-2 на рисунке).
После этого все три перехода сместятся в прямом направлении, тем самым переведя тиристор в разомкнутое состояние (участок 2-3 на рисунке).
Тиристор будет открыт, пока коллектор смещен в прямом направлении. Если ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации количество неравновесных носителей в базовых областях уменьшится, а коллекторный переход сместится в обратную сторону и тиристор перейдет в закрытое состояние.
При повторном включении тиристора вольт-амперная характеристика будет аналогична характеристике двух последовательно соединенных диодов. Обратное напряжение в этом случае будет ограничено напряжением пробоя.
Общие параметры тиристоров
1. Напряжение включения — это минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние.
2. Прямое напряжение — прямое падение напряжения при максимальном анодном токе.
3. Обратное напряжение — максимально допустимое напряжение на тиристоре в выключенном состоянии.
4. Максимально допустимый прямой ток — это максимальный ток в открытом состоянии.
5. Обратный ток — ток при максимальном обратном напряжении.
6. Максимальный управляющий ток электрода
7. Время задержки включения / выключения
8. Максимальная рассеиваемая мощность
Вывод
Таким образом, в тиристоре имеется положительная обратная связь по току — увеличение тока через один эмиттерный переход приводит к увеличению тока через другой эмиттерный переход.
Тиристор не является полностью управляющим ключом. То есть, перейдя в открытое состояние, он остается в нем даже при прекращении подачи сигнала на управляющий переход, если ток подается выше определенного значения, то есть тока удержания.
♦ Как мы уже выяснили — тиристор — это полупроводниковый прибор, обладающий свойствами электрического клапана. Тиристор с двумя выходами (А — анод, К — катод) , это динистор. Тиристор с тремя выходами (А — анод, К — катод, Ue — управляющий электрод) , это тринистор, или в обиходе его просто называют тиристором.
♦ С помощью управляющего электрода (при определенных условиях) можно изменять электрическое состояние тиристора, то есть переводить его из состояния «выключено» в состояние «включено».
Тиристор открывается, если приложенное напряжение между анодом и катодом превышает значение U = Upr , то есть величину напряжения пробоя тиристора;
Тиристор может открываться даже при напряжении менее Upr между анодом и катодом (U, если вы приложите импульс напряжения положительной полярности между затвором и катодом.
♦ Тиристор может находиться в открытом состоянии столько времени, сколько необходимо, пока на него подается напряжение питания.
Тиристор может быть закрыт:
— если снизить напряжение между анодом и катодом до U = 0 ;
— при уменьшении анодного тока тиристора до значения меньше удерживающего тока Iud .
— путем подачи напряжения блокировки на управляющий электрод (только для запираемых тиристоров).
Тиристор также может находиться в закрытом состоянии столько, сколько необходимо, до прихода запускающего импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного, так и переменного тока.
Работа динистора и тиристора в цепях постоянного тока.
Давайте рассмотрим несколько практических примеров.
Первый пример использования динистора — генератор расслабляющего звука .
Используем в качестве динистора КН102А-Б.
♦ Генератор работает следующим образом.
При нажатии кнопки Кн , через резисторы R1 и R2 постепенно заряжается конденсатор ОТ (+ батареи — замкнутые контакты кнопки Kn — резисторы — конденсатор С — минус батареи).
Параллельно конденсатору подключается цепочка из телефонной капсулы и динистора. Через телефонный капсюль и динистор ток не течет, так как динистор все еще «заблокирован».
♦ При достижении напряжения на конденсаторе, при котором динистор прорывается, через катушку телефонной капсулы проходит импульс тока разряда конденсатора (С — телефонная катушка — динистор — С).Из телефона слышен щелчок, конденсатор разряжен. Затем конденсатор C снова заряжается, и процесс повторяется.
Частота следования щелчков зависит от емкости конденсатора и величины сопротивления резисторов. R1 и R2 .
♦ При указанном на схеме напряжении, номиналах резисторов и конденсаторов частоту звукового сигнала резистором R2 можно изменять в пределах 500 — 5000. герц. В телефонной капсуле необходимо использовать низкоомную катушку 50 — 100 Ом , не более, например, телефонную капсулу TK-67-N .
Телефонный капсюль должен быть включен с соблюдением полярности, иначе он не будет работать. Капсула отмечена знаком + (плюс) и — (минус).
♦ Эта схема (рисунок 1) имеет один недостаток. Из-за большого разброса параметров динистора , КН102, (разное напряжение пробоя) в некоторых случаях потребуется повышение напряжения блока питания 35 — 45 вольт , что не всегда возможно и удобно.
Устройство управления, смонтированное на тиристоре, для включения / выключения нагрузки с помощью одной кнопки показано на рис.2.

Устройство работает следующим образом.
♦ В исходном состоянии тиристор закрыт, а свет не горит.
Нажать кнопку Кн 1-2 секунды … Контакты кнопки разомкнуты, катодная цепь тиристора разомкнута.
В этот момент конденсатор ОТ заряжается от БП через резистор R1 … Напряжение на конденсаторе U БП.
Отпустить кнопку Kn .
В этот момент конденсатор разряжается по цепи: резистор R2 — управляющий электрод тиристора — катод — замкнутые контакты кнопки Kn — конденсатор.
А в цепи управляющего электрода будет протекать ток, тиристор «откроется» .
Загорается лампочка и по цепи: плюс АКБ — нагрузка в виде лампочки — тиристор — замкнутые контакты кнопки — минус АКБ.
Схема будет оставаться в этом состоянии столько, сколько необходимо..
В этом состоянии разряжен конденсатор: резистор R2, переход управляющего электрода — катод тиристора, контакты кнопки Kn.
♦ Для выключения лампы кратковременно нажмите кнопку Kn … В этом случае основная цепь питания лампы отключается. Тиристор «Замыкается» … При замкнутых контактах кнопки тиристор останется в замкнутом состоянии, так как на управляющем электроде тиристора Uynp = 0 (конденсатор разряжен).
Испытал и надежно проработал в этой схеме различные тиристоры: КУ101, Т122, КУ201, КУ202, КУ208. .
♦ Как уже было сказано, динистор и тиристор имеют свой транзисторный аналог .
Аналоговая схема тиристора состоит из двух транзисторов и показана как на рис. 3 .
Транзистор Tr 1 имеет p-n-p проводимость, транзистор Tr 2 имеет n-p-n проводимость. Транзисторы могут быть как германиевыми, так и кремниевыми.
Тиристорный аналог имеет два управляющих входа.
Первый логин: A — Ue1 (эмиттер — база транзистора Tr1).
Второй вход: К — Уэ2 (эмиттер — база транзистора Тр2).
Аналог имеет: А — анод, К — катод, Ue1 — первый управляющий электрод, Ue2 — второй управляющий электрод.
Если управляющие электроды не используются, то это будет динистор, с электродами А — анод и К — катод. .
♦ Пара транзисторов, как аналог тиристора, должна быть выбрана одинаковой мощности с током и напряжением выше, чем это необходимо для работы устройства.Аналоговые параметры тиристора (напряжение пробоя Unp, ток удержания Iyд) , будет зависеть от свойств используемых транзисторов.
♦ Для более стабильной работы аналога в схему добавлены резисторы R1 и R2 … А с помощью резистора R3 можно регулировать напряжение пробоя Upr и ток удержания Iyд аналог динистора — тиристор. Схема такого аналога показана на рис. 4 .
Если в схеме генератора звуковой частоты (рис.1) вместо динистора КН102 включить аналог динистора, то получится прибор с другими свойствами (рис 5) .
Напряжение питания такой схемы будет от 5 до 15 вольт … Изменяя номиналы резисторов R3 и R5 можно изменить тональный сигнал и рабочее напряжение генератора.
Переменный резистор R3 аналогового напряжения пробоя подбирается под используемое напряжение питания.
Тогда вы можете заменить его постоянным резистором.
Транзисторы Тр1 и Тр2: КТ502 и КТ503; КТ814 и КТ815 или любые другие.
♦ Интересная схема регулятора напряжения с защитой от короткого замыкания в нагрузке (рисунок 6) .
Если ток нагрузки превышает 1 ампер , защита сработает.
В состав стабилизатора входят:
— элемент управления — стабилитрон КС510 , определяющий выходное напряжение;
— исполнительный элемент — транзисторы КТ817А , КТ808А , выполняющие роль регулятора напряжения;
— в качестве датчика перегрузки используется резистор R4 ;
— механизм исполнительной защиты использует аналог динистора, на транзисторах КТ502 и КТ503 .
♦ На входе стабилизатора установлен конденсатор в качестве фильтра С1 … Резистор R1 ток стабилизации стабилитрона установлен КС510 , типоразмер 5 — 10 мА. Напряжение на стабилитроне должно быть 10 вольт .
Резистор R5 устанавливает начальный режим стабилизации выходного напряжения.
Резистор R4 = 1,0 Ом , включенный последовательно в цепи нагрузки.Чем выше ток нагрузки, тем больше на нее выдается напряжения, пропорционального току.
В исходном состоянии, когда нагрузка на выходе стабилизатора мала или отключена, тиристорный аналог замкнут. Приложенного напряжения 10 вольт (от стабилитрона) недостаточно для пробоя. В этот момент падение напряжения на резисторе R4 практически равно нулю.
Если постепенно увеличивать ток нагрузки, падение напряжения на резисторе увеличится. R4 … При определенном напряжении на R4 аналог тиристора прорывается и между точкой Pt1 и общим проводом устанавливается напряжение, равное 1,5 — 2,0 вольт .
Это напряжение перехода анод — катод открытого аналога тиристора.
Светодиод загорается одновременно D1 сигнализирует об аварии. Напряжение на выходе стабилизатора в этот момент будет равно 1,5 — 2,0 вольт .
Для восстановления нормальной работы стабилизатора необходимо выключить нагрузку и нажать кнопку Kn , сбросив блокировку защиты.
Снова появится напряжение на выходе стабилизатора 9 вольт и светодиод погаснет.
Регулируя резистор R3 , можно выбрать ток защиты от 1 ампера и более … Транзисторы Т1 и Т2 можно устанавливать на один радиатор без изоляции. Сам радиатор должен быть изолирован от корпуса.
Тиристор — электронный компонент, изготовленный на основе полупроводниковых материалов, может состоять из трех и более p-n-переходов и имеет два стабильных состояния: закрытый (низкая проводимость), открытый (высокая проводимость).
Это сухая формулировка для начинающих магистр электротехники у, вообще ничего не говорит. Давайте рассмотрим принцип работы этого электронного компонента для обычных людей, так сказать, для чайников, и где его можно применить.По сути, это электронный аналог переключателей, которыми вы пользуетесь каждый день.
Есть много типов этих элементов с разными характеристиками и областями применения. Рассмотрим обычный однооперационный тиристор.
Способ обозначения на схемах показан на рисунке 1.
Электронный элемент имеет следующие выводы:
положительный вывод анода;
катодный отрицательный вывод;
управляющий электрод G.
Принцип работы тиристора.
Основное применение элементов данного типа — создание на их основе силовых тиристорных ключей для коммутации больших токов и их регулирования.Включение осуществляется сигналом, передаваемым на электрод затвора. В этом случае элемент нельзя полностью контролировать, и для его закрытия необходимо принять дополнительные меры, чтобы напряжение упало до нуля.
Если простыми словами сказать, как работает тиристор, то по аналогии с диодом он может проводить ток только в одном направлении, поэтому при его подключении нужно соблюдать полярность … При подаче напряжения на анод и катод этот элемент будет оставаться закрытым до момента подачи соответствующего электрического сигнала на управляющий электрод.Теперь, независимо от наличия или отсутствия управляющего сигнала, он не изменит своего состояния и останется открытым.
Условия закрытие тиристора:
Снимите сигнал с управляющего электрода;
Уменьшите катодное и анодное напряжение до нуля.
Для сетей переменного тока выполнение этих условий не вызывает особых затруднений. Синусоидальное напряжение, изменяющееся от одного значения амплитуды к другому, уменьшается до нулевого значения, и если в этот момент нет управляющего сигнала, тиристор закроется.
В случае использования тиристоров в цепях постоянного тока используется ряд методов принудительного переключения (замыкание тиристора), наиболее распространенным является использование предварительно заряженного конденсатора. Цепь конденсатора подключена к цепи управления тиристором. При подключении конденсатора к цепи на тиристоре произойдет разряд, ток разряда конденсатора будет направлен противоположно прямому току тиристора, что приведет к уменьшению тока в цепи до нуля и тиристор закроется.
Вы можете подумать, что использование тиристоров неоправданно, не проще ли использовать обычный выключатель? Огромным преимуществом тиристора является то, что он позволяет коммутировать огромные токи в цепи анод-катод, используя незначительный управляющий сигнал, подаваемый на цепь управления. В этом случае искрения не возникает, что важно для надежности и безопасности всей цепи.
Схема подключения
Схема управления может выглядеть иначе, но в простейшем случае схема переключения тиристорного переключателя выглядит так, как показано на рисунке 2.
К аноду L прикреплена лампочка, а положительная клемма источника питания G подключена к нему переключателем K2. B. Катод подключен к минусу источника питания.
После подачи питания переключателем К2 напряжение батареи будет подано на анод и катод, но тиристор останется закрытым, лампа не загорится. Для включения лампы необходимо нажать кнопку К1, сигнал через сопротивление R поступит на управляющий электрод, тиристорный ключ изменит свое состояние на размыкание, и лампа загорится.Сопротивление ограничивает ток, подаваемый на электрод затвора. Повторное нажатие кнопки K1 не влияет на состояние цепи.
Чтобы замкнуть электронный ключ, нужно отключить цепь от источника питания переключателем К2. Этот тип электронных компонентов закроется, и в случае снижения напряжения питания на аноде до определенного значения, которое зависит от его характеристик. Вот так можно описать, как устроен тиристор для чайников.
Технические характеристики
К основным характеристикам можно отнести следующие:
Рассмотренные элементы, помимо электронных ключей, часто используются в регуляторах мощности, которые позволяют изменять мощность, подаваемую на нагрузку, путем изменения среднего и действующего значений \ переменного тока.Величина тока регулируется изменением момента подачи сигнала открытия на тиристор (изменением угла открытия). Угол открытия (регулирования) — это время от начала полупериода до момента открытия тиристора.
Типы данных электронных компонентов
Существует много различных типов тиристоров, но наиболее распространенными, помимо тех, которые мы обсуждали выше, являются следующие:
динисторный элемент, коммутация которого происходит при достижении определенного значения достигается значение напряжения между анодом и катодом;
симистор;
оптотиристор, коммутация которого осуществляется световым сигналом.
Симисторы
На симисторах остановимся подробнее. Как упоминалось ранее, тиристоры могут проводить ток только в одном направлении, поэтому при установке в цепи переменного тока такая схема регулирует один полупериод сетевого напряжения. Для регулирования обоих полупериодов необходимо установить другой тиристор в антипараллельном режиме или применить специальные схемы с использованием мощных диодов или диодных мостов. Все это усложняет схему, делает ее громоздкой и ненадежной.
Именно для таких случаев и был изобретен симистор. Поговорим о нем и о том, как это работает для чайников. Основное отличие симисторов от рассмотренных выше элементов заключается в способности пропускать ток в обоих направлениях. По сути, это два тиристора с общим управлением, соединенных встречно параллельно (рис. 3А).
Графическое обозначение этого электронного компонента показано на рис. 3 В. Следует отметить, что называть силовые выводы анодом и катодом будет некорректно, так как ток может проводиться в любом направлении, поэтому они обозначены Т1 и Т2.Управляющий электрод обозначен G. Чтобы открыть симистор, необходимо подать управляющий сигнал на соответствующий вывод. Условия перехода симистора из одного состояния в другое и обратно в сетях переменного тока не отличаются от рассмотренных выше способов управления.
Этот тип электронных компонентов используется в промышленном секторе, в бытовых устройствах и электроинструментах для плавного регулирования тока. Это управление электродвигателями, ТЭНами, зарядными устройствами.
В заключение хотелось бы сказать, что и тиристоры, и симисторы, коммутируя значительные токи, имеют весьма скромные размеры, при этом на их корпусе выделяется значительная тепловая мощность.Проще говоря, они сильно нагреваются, поэтому для защиты элементов от перегрева и термического пробоя используют радиатор, которым в простейшем случае является алюминиевый радиатор.
В схемах и технической документации часто используются различные термины и знаки, но не все начинающие электрики знают их значение. Предлагаем обсудить, что такое силовые тиристоры для сварки, принцип их действия, характеристики и маркировка этих устройств.

Что такое тиристоры и их виды
Многие видели тиристоры в гирлянде «Бегущий огонь», это простейший пример описанного устройства и принцип его работы.Кремниевый выпрямитель или тиристор очень похож на транзистор. Это многослойный полупроводниковый прибор, основным материалом которого является кремний, чаще всего в пластиковом корпусе. В связи с тем, что его принцип работы очень похож на выпрямительный диод (выпрямители переменного тока или динисторы), обозначение на схемах часто совпадает — это считается аналогом выпрямителя.
Фото — Схема гирлянды бегущего костра
Есть :
Тиристоры шлюза ABB (GTO),
стандарт SEMIKRON,
мощная лавинная типа ТЛ-171,
оптроник (скажем, ТО 142-12.5-600 или модуль МТОТО 80),
симметричный ТС-106-10,
низкочастотный МТТ,
симистор BTA 16-600B или VT для стиральных машин,
частота ТБЧ,
заграничный TPS 08,
TYN 208.
Но в то же время транзисторы IGBT или IGCT используются для высоковольтных устройств (печи, станки, другая автоматизация производства).
Фото — Тиристор
Но, в отличие от диода, который представляет собой двухслойный (PN) трехслойный транзистор (PNP, NPN), тиристор состоит из четырех слоев (PNPN), и это полупроводниковое устройство содержит три pn перехода.В этом случае диодные выпрямители становятся менее эффективными. Это хорошо демонстрирует схема управления тиристором, а также любой справочник электриков (например, в библиотеке вы можете бесплатно прочитать книгу автора Замятина).
Тиристор представляет собой однонаправленный преобразователь переменного тока, то есть он проводит ток только в одном направлении, но, в отличие от диода, устройство можно заставить работать как переключатель разомкнутой цепи или как выпрямительный диод постоянного тока. Другими словами, полупроводниковые тиристоры могут работать только в режиме коммутации и не могут использоваться в качестве усилительных устройств.Ключ на тиристоре не может самостоятельно перейти в закрытое положение.
Кремниевый управляемый выпрямитель — один из нескольких силовых полупроводников, наряду с симисторами, диодами переменного тока и однопереходными транзисторами, которые могут очень быстро переключаться из одного режима в другой. Такой тиристор называется быстродействующим. Конечно, здесь немаловажную роль играет класс устройства.
Применение тиристора
Назначение тиристоров может быть самым разным, например, очень популярны самодельный сварочный инвертор на базе тиристоров, автомобильное зарядное устройство (тиристор в блоке питания) и даже генератор.В связи с тем, что само устройство может выдерживать как низкочастотные, так и высокочастотные нагрузки, его также можно использовать в качестве трансформатора для сварочных аппаратов (они используют именно такие детали на своем мосту). Для управления работой детали в этом случае нужен регулятор напряжения на тиристоре.

Фото — использование тиристора вместо LATR
Не забываем про тиристор зажигания для мотоциклов.
Описание конструкции и принципа работы
Тиристор состоит из трех частей: «Анода», «Катода» и «Входа», который состоит из трех p-n переходов, которые можно переключать из положений «ВКЛ» и «ВЫКЛ» на очень высокой скорости.Но в то же время его также можно переключать из положения «ВКЛ.» С разной длительностью во времени, то есть на несколько полупериодов, для того, чтобы передать определенное количество энергии на нагрузку. Работу тиристора можно лучше объяснить, если предположить, что он будет состоять из двух транзисторов, соединенных друг с другом как пара дополнительных регенеративных ключей.
В простейших микросхемах показаны два транзистора, которые объединены таким образом, что коллекторный ток после команды «Пуск» идет по каналам NPN-транзистора TR 2 непосредственно на PNP-транзистор TR 1.В это время ток от TR 1 поступает в каналы на базах TR 2. Эти два взаимосвязанных транзистора расположены так, что база-эмиттер принимает ток от коллектора-эмиттера другого транзистора. Это требует параллельного размещения.
Фото — Тиристор КУ221ИМ
Несмотря на все меры безопасности, тиристор может непроизвольно перемещаться из одного положения в другое. Это связано с резким скачком тока, перепадами температур и другими различными факторами. Поэтому перед тем, как купить тиристор КУ202Н, Т122 25, Т 160, Т 10 10, нужно не только проверить его тестером (звонок), но и ознакомиться с параметрами работы.
Типовая ВАХ тиристора
Чтобы начать обсуждение этой сложной темы, посмотрите на ВАХ тиристора:
Фото — характеристика тиристора VAC
Участок между 0 и (Vвo, IL) полностью соответствует прямой блокировке устройства;
В секции Vvo осуществляется положение «ВКЛ» тиристора;
Отрезок между зонами (Vbo, IL) и (Vn, In) является переходным положением, когда тиристор включен.Именно в этой области возникает так называемый динисторный эффект;
В свою очередь, точки (Vн, Iн) показывают на графике прямое открытие устройства;
Точки 0 и Vbr — секция отключения тиристора;
Далее следует сегмент Vbr — он обозначает режим обратной пробивки.
Естественно, современные высокочастотные радиодетали в схеме могут влиять на вольт-амперные характеристики в незначительной степени (охладители, резисторы, реле).Также симметричные фототиристоры, стабилитроны SMD, оптотиристоры, триодные, оптоэлектронные, оптоэлектронные и другие модули могут иметь разные ВАХ.

Фото — Тиристор ВАХ
Кроме того, обращаем ваше внимание на то, что в этом случае устройства защищены на входе нагрузки.
Проверка тиристора
Перед покупкой прибора нужно знать, как проверить тиристор мультиметром. Измерительный прибор можно подключить только к так называемому тестеру.Схема, по которой можно собрать такое устройство, представлена ниже:
Фото — тестер тиристоров
По описанию на анод должно подаваться положительное напряжение, а на катод — отрицательное. Очень важно использовать значение, соответствующее разрешающей способности тиристора. На чертеже изображены резисторы с номинальным напряжением от 9 до 12 вольт, а это значит, что напряжение тестера немного выше, чем у тиристора. После того, как вы собрали прибор, можно приступать к проверке выпрямителя.Для включения необходимо нажать кнопку, подающую импульсные сигналы.
Проверить тиристор очень просто, сигнал на открытие (положительный по отношению к катоду) на короткое время посылается на управляющий электрод кнопкой. После этого, если на тиристоре загорелись ходовые огни, то устройство считается неработающим, но мощные устройства не всегда реагируют сразу после прихода нагрузки.

Фото — схема тестера для тиристоров
Кроме проверки устройства, рекомендуется также использовать специальные контроллеры или блок управления тиристорами и симисторами OVEN BUST или других марок, работает примерно так же, как регулятор мощности на тиристоре.Основное отличие — более широкий диапазон напряжений.
Видео: принцип работы тиристора
Технические характеристики
Рассмотрим технические параметры тиристора серии КУ 202э. В этой серии представлены бытовые маломощные устройства, основное применение которых ограничивается бытовой техникой: оно используется для управления электропечами, нагревателями и т. Д.
На рисунке ниже показана распиновка и основные детали тиристора.
Фото — ку 202
Заданное обратное напряжение в открытом состоянии (макс.) 100 В
Напряжение в закрытом положении 100 В
Импульс в открытом положении — 30 А
Повторяющийся импульс в открытом положении 10 А
Среднее напряжение
Неразрывное напряжение> = 0.2 В
Установить ток в открытом положении
Обратный ток
Постоянный ток запуска
Установленное постоянное напряжение
Время включения
Время отключения
Устройство включается в течение микросекунд. Если вам необходимо произвести замену описываемого устройства, то проконсультируйтесь с продавцом электромагазина — он сможет подобрать аналог по схеме.
Фото — тиристор ку202н
Цена тиристора зависит от его марки и характеристик.Рекомендуем покупать бытовые устройства — они более прочные и имеют доступную стоимость. На стихийных рынках можно купить качественный мощный преобразователь до сотен рублей.
Как сделать цветомузыку на светодиодах своими руками. Цветная музыка своими руками
Пошаговая сборка простой конструкции светодиодной цветомузыки с сопутствующим изучением радиолюбительских программ
Доброго времени суток уважаемые радиолюбители!
Добро пожаловать на сайт «
»
Собираем светодиодную светомузыку (цветомузыка).
Часть 1.
В сегодняшнем классе в Начинающая радиолюбительская школа приступим к сбору светодиодной светомузыки … На этом уроке мы не только будем собирать свет и музыку, но и изучим еще одну радиолюбительскую программу «Cadsoft Eagle» — простой, но в то же время мощный комплексный инструмент для разработки печатных плат и мы научимся делать печатные платы с использованием пленочного фоторезиста. Сегодня мы выберем схему, посмотрим, как она устроена, и подберём детали.
Светомузыкальные (цветомузыкальные) устройства были очень популярны во времена Советского Союза … Они были в основном трехцветными (красный, зеленый или желтый и синий) и собирались чаще всего по простейшим схемам на более или менее доступные тиристоры КУ202Н (которые, если мне не изменяет память, в магазинах стоили более 2 рублей, т.е. были довольно дорогими) и простейшие входные фильтры звуковой частоты на катушках, намотанных на отрезки ферритовых стержней от радиоприемников. Выполнялись они в основном в двух вариантах — в виде трехцветных точечных светильников на лампах освещения 220 вольт, либо специальный корпус был выполнен в виде короба, где внутри находилось определенное количество лампочек каждого цвета, и спереди. ящик был закрыт матовым стеклом, что позволяло получить причудливое легкое сопровождение музыки.Также для экрана использовалось обычное стекло, а поверх него были наклеены небольшие фрагменты автомобильного стекла для лучшего рассеивания света. Это было такое тяжелое детство. Но сегодня, в эпоху развития непонятного капитализма в нашей стране, есть возможность собрать светомузыкальный прибор на любой вкус, чем мы и займемся.
Возьмем за основу светодиодную светомузыкальную схему опубликованную на сайте:
К этой диаграмме добавим еще два элемента:
один.. Так как на входе у нас будет стереосигнал, и чтобы не терять звук с какого-то канала или не соединять два канала напрямую друг с другом, воспользуемся вот такой входной нодой (взятой из другой светомузыкальной схемы):
2. Источник питания устройства … Дополним светомузыкальную схему блоком питания на стабилизаторе микросхемы КР142ЕН8:
Вот примерно следующий набор деталей, которые мы должны собрать:
светодиода для этого устройства могут использоваться любого типа, но всегда сверхъяркие и разных цветов свечения.Я буду использовать сверхъяркие узконаправленные светодиоды, которые направляют свет на потолок. Вы, конечно, можете использовать другую версию светового отображения звукового сигнала и использовать другой тип светодиода:
Как работает эта схема … Стереосигнал от источника звука поступает во входной узел, который суммирует сигналы из левого и правого каналов и подает его на переменные сопротивления R6, R7, R8, которые регулируют уровень сигнала для каждого канала. Далее сигнал поступает на три активных фильтра, собранных по идентичной схеме на транзисторах VT1-VT3, которые различаются только номиналами конденсаторов.Смысл этих фильтров в том, что они пропускают через себя только строго определенную полосу звукового сигнала, отсекая ненужный частотный диапазон звукового сигнала сверху и снизу. Верхний (по схеме) фильтр пропускает полосу 100-800 Гц, средний — 500-2000 Гц и нижний — 1500-5000 Гц. С помощью подстроечных резисторов R5, R12 и R16 можно сместить полосу пропускания в любую сторону. Если вы хотите получить другие полосы пропускания сигнала фильтра, вы можете поэкспериментировать со значениями конденсаторов, включенных в фильтры.Далее сигналы с фильтров поступают на микросхемы A1-A3 — LM3915. Что это за микросхемы.
Микросхемы
National Semiconductors LM3914, LM3915 и LM3916 позволяют создавать светодиодные индикаторы с разными характеристиками — линейными, растянутыми линейными, логарифмическими, специально для контроля аудиосигналов. В этом случае LM3914 соответствует линейной шкале, LM3915 — логарифмической шкале, а LM3916 — специальной шкале. Используем микросхемы LM3915 — с логарифмической шкалой управления звуковым сигналом.
Начальная страница листа данных микросхемы:
(327,0 KiB, 4,279 просмотров)
В общем, советую, столкнувшись с новым, неизвестным радиокомпонентом, поискать его даташит в интернете и изучить его, тем более, что есть еще даташиты с переводом на русский язык.
Например, что мы можем узнать из первого листа даташита LM3915 (даже при минимальных знаниях английского и в крайнем случае используя словарь):
— эта микросхема представляет собой аналоговый индикатор уровня сигнала с логарифмической шкалой отображения и шаг 3 дБ;
— можно подключить как светодиоды, так и ЖК-индикаторы;
— индикация может осуществляться в двух режимах: «точка» и «столбец»;
— максимальный выходной ток для каждого светодиода — 30 мА;
— и т.д…
Кстати, чем отличается «точка» от «столбика».В режиме «точка» при включении следующего светодиода предыдущий гаснет, а в режиме «столбец» предыдущие светодиоды не гаснут. Для перехода в «точечный» режим достаточно отсоединить вывод 9 микросхемы от «+» питания или подключить к «массе». Кстати, на этих микросхемах можно собрать очень полезные и интересные схемы.
Продолжим. Поскольку на входы микросхем подается переменное напряжение, световой столб светодиодов будет иметь неравномерную яркость, т.е.е. при повышении уровня входного сигнала не только загорятся следующие светодиоды, но и изменится яркость их свечения. Ниже представлена таблица порога включения каждого светодиода для разных микросхем в вольтах и децибелах:
Характеристики и распиновка транзистора КТ315:
На этом мы завершаем первую часть урока по сборке светодиодной светомузыки и приступаем к сборке деталей. В следующей части урока мы изучим программу проектирования печатных плат Cadsoft Eagle и изготовим печатную плату для нашего устройства с использованием пленочного фоторезиста.
Цветомузыка своими руками — что может быть приятнее и интереснее радиолюбителю, ведь собрать ее несложно, имея хорошую схему.
В современной радиотехнике существует огромное количество разнообразных радиоэлементов и светодиодов, в пользе которых сомневаться сложно. Большая цветовая гамма, яркий и насыщенный свет, высокая скорость реакции различных элементов, низкое энергопотребление. Список достоинств бесконечен.
Принцип работы цветомузыки: собранные по схеме светодиоды мигают от имеющегося источника звука (это может быть плеер или магнитола и колонки) с определенной частотой.
Преимущества использования светодиодов по сравнению с ранее использовавшимися в CMU:
световая насыщенность света и широкая цветовая гамма;
хорошая скорость;
низкое энергопотребление.

Самые простые схемы
Простая цветомузыка, которую можно собрать, имеет один светодиод, питается от источника постоянного тока напряжением 6-12 В.
Можно собрать вышеуказанную схему, используя светодиодную ленту и выбрав необходимый транзистор. Недостатком является зависимость частоты мигания светодиода от уровня звука.Другими словами, полный эффект можно наблюдать только на одном уровне звука. Если уменьшить громкость, будет редкое мигание, а при увеличении громкости останется постоянное свечение.
Этот недостаток можно устранить с помощью трехканального преобразователя звука. Ниже представлена простейшая схема, собрать ее своими руками на транзисторах несложно.

Цветомузыкальная схема с трехканальным преобразователем звука
Для этой схемы требуется источник питания 9 вольт, который позволит светодиодам в каналах светиться.Для сборки трех усилительных каскадов потребуются транзисторы КТ315 (аналог КТ3102). В качестве нагрузки используются разноцветные светодиоды. Для усиления используется понижающий трансформатор. У резисторов есть функция регулировки мигания светодиода. Схема содержит фильтры для пропускания частот.
Можно улучшить схему. Для этого добавьте яркости с помощью ламп накаливания на 12 В. Вам потребуются управляющие тиристоры. Все устройство должно быть запитано от трансформатора. По этой простейшей схеме уже можно работать.Цветомузыку на тиристорах может собрать даже начинающий радиотехник.

Как создать собственную светодиодную цветную музыку? Первым делом необходимо выбрать электрическую схему.
Ниже представлена схема светомузыки с лентой RGB. Для этой установки требуется источник питания на 12 В. Может работать в двух режимах: как лампа и как цветомузыкальный. Режим выбирается переключателем, установленным на плате.

Этапы производства
Нужно сделать печатную плату.Для этого нужно взять фольгированный стеклопластик размером 50 х 90 мм и толщиной 0,5 мм. Процесс изготовления платы состоит из нескольких этапов:
заготовка текстолита, плакированного фольгой;
сверление отверстий под детали;
рисунков дорожек;
травление.

Плата готова, комплектующие куплены. Теперь начинается самый ответственный момент — распайка радиоэлементов. Конечный результат будет зависеть от того, насколько аккуратно они установлены и герметизированы.
Мы собираем нашу печатную плату с припаянными на ней компонентами такого доступного оттенка.
Краткое описание радиоэлементов
Радиоэлементы для электрической схемы вполне доступны по цене; Приобрести их в ближайшем магазине электротоваров не составит труда.
Для цветомузыкального сопровождения подойдут резисторы с проволочной обмоткой мощностью 0,25-0,125 Вт. Величину сопротивления всегда можно определить по цветным полосам на корпусе, зная порядок их нанесения.Подстроечные резисторы бывают как отечественные, так и импортные.
Промышленные конденсаторы делятся на оксидные и электролитические. Подобрать нужные, проделав элементарные расчеты, не составит труда. Некоторые оксидные конденсаторы могут иметь полярность, которую необходимо соблюдать при установке.
Диодный мост можно взять готовым, но если его нет, то выпрямительный мост несложно собрать с использованием диодов серии КД или 1N4007. Светодиоды берутся обычные, с разноцветным свечением.Использование светодиодных лент RGB — перспективное направление в радиоэлектронике.

Светодиодная лента RGB
Возможность сборки цветомузыкальной консоли для автомобиля
Если получилось порадовать цветомузыкой из светодиодной ленты, сделанной своими руками, то аналогичную установку со встроенной магнитолой можно сделать и для автомобиля. Его легко собрать и быстро установить. Приставку предлагается разместить в пластиковом корпусе, который можно купить в отделе электротехники и радиотехники.Агрегат надежно защищен от влаги и пыли. Легко установить на приборную панель автомобиля.
Также аналогичный корпус можно сделать самостоятельно из оргстекла.
Подбираются пластины нужных размеров, в первой из деталей проделываются два отверстия (для питания), все детали отшлифованы. Собираем все термопистолетом.
Отличный световой эффект достигается с помощью разноцветной (RGB) ленты.
Заключение
Известная поговорка «не боги сжигают горшки» актуальна и сегодня.Разнообразный ассортимент электронных компонентов дает мастеру широкий простор для фантазии. Цветомузыкальное оформление своими руками на светодиодах — одно из проявлений безграничного творчества.
На днях решил собрать цветомузыкальную инсталляцию. Местный клуб очень хотел добавить световые эффекты. Покопавшись в интернете, нашел 3-х канальный CMU (цветомузыкальная установка). Схема вроде бы несложная, а при пайке оказалась простой. Вот оно:
Этот 3-канальный CMU очень прост в изготовлении, но имеет некоторые недостатки.Это, во-первых, большой требуемый уровень входного сигнала, во-вторых, низкий входной импеданс, в-третьих, резкое мигание ламп, вызванное отсутствием компрессии и простотой используемых фильтров. А вот начинающим радиолюбителям — схема будет в самый раз.

Вспышки управляются тиристорами. Их можно разместить в серии КУ202 буквами к, л, м, н. Конечно, лучше взять такой как на схеме. Питание от сети 220В. Каждый канал регулируется переменными резисторами.Схема не требует настройки, она работает сразу после правильной сборки. При работе с цветной музыкой помните, что вам нужен достаточно сильный музыкальный сигнал.

Трансформатор ТР1 выполнен на сердечнике Ш16х24 из трансформаторной стали. Обмотка I содержит 60 витков провода ПЭЛ 0,51. Обмотка II — 100 витков ПЭЛ 0,51. Можно использовать любой другой малогабаритный трансформатор (например, от транзисторных приемников) с соотношением витков в обмотках, близким к 1: 2.Тиристоры необходимо устанавливать на теплоотводящих радиаторах, если общая мощность ламп на канал превышает 200 Вт.

Собрано, проверено. Работает очень хорошо. Вот и само устройство в кейсе:

Я выбрал такое расположение элементов внутри коробки. Лучше включать через диодный мост. Стоит дешево. Но думаю, радиолюбителю важно не это, а сам повтор устройства. Спаять схему сможет даже новичок.Готовый цветомузыкальный прибор работает без помех, длительно не нагружает тиристоры. Они даже не нагреваются. Автор материала: Макс.
В этой статье мы поговорим о цветомузыке. Наверное, у каждого начинающего радиолюбителя и не только в свое время было желание собрать цветомузыку. Что это такое, думаю, всем известно — иными словами, это создание визуальных эффектов, меняющихся в такт музыке.
Та часть цветомузыки, которая излучает свет, может исполняться на мощных лампах, например в концертной инсталляции, если цветомузыка нужна для домашних дискотек, то на обычных лампах накаливания 220 вольт, а если цветомузыка планируется, например, как компьютерный моддинг для повседневного использования, он может выполняться на светодиодах.
В последнее время, с появлением на рынке светодиодных лент, все чаще используются цветомузыкальные консоли, в которых используются такие светодиодные ленты. В любом случае для сборки цветных музыкальных инсталляций (сокращенно CMU) требуется источник сигнала, которым может быть микрофон с собранными несколькими каскадами усилителя.
Так же сигнал можно снимать с линейных устройств, звуковой карты компьютера, с выхода мп3 плеера и т. Д., В этом случае еще понадобится усилитель, например, два каскада на транзисторах, для этого Назначения я использовал транзисторы КТ3102.Схема предусилителя показана на следующем рисунке:
Предварительный усилитель — схема
Ниже приведена схема одноканальной цветомузыки с фильтром, работающим вместе с предусилителем (см. Выше). В этой схеме светодиод мигает под басом (низкие частоты). Для согласования уровня сигнала в цветомузыкальной схеме предусмотрен переменный резистор R6.
Существуют более простые схемы цветомузыки, которые может собрать любой новичок, на 1 транзисторе, к тому же для них не нужен предусилитель, одна из таких схем представлена на рисунке ниже:
Цветомузыка на транзисторе
Распиновка Jack 3.5 показан на следующем рисунке:
Если по каким-то причинам нет возможности собрать предусилитель на транзисторах, можно заменить его трансформатором, включенным в качестве повышающего. Такой трансформатор должен выдавать на обмотках напряжения 220/5 Вольт. Обмотка трансформатора с меньшим количеством витков подключается к источнику звука, например, магнитоле, параллельно с динамиком, при этом усилитель должен выдавать мощность не менее 3-5 Вт. К цветомузыкальному входу подключается обмотка с большим количеством витков.
Конечно, цветомузыка не только одноканальная, она может быть 3, 5 и более многоканальной, когда каждый светодиод или лампа накаливания мигает, воспроизводя частоты своего диапазона. В этом случае частотный диапазон задается с помощью фильтров. На следующей схеме трехканальная цветомузыка (которую он сам недавно собрал), конденсаторы используются в качестве фильтров:
Если мы хотели использовать в последней схеме не отдельные светодиоды, а светодиодную ленту, то токоограничивающие резисторы R1, R2, R3 в схеме нужно убрать.Если используется лента RGB или светодиод, то это нужно делать с общим анодом. Если планируется подключение светодиодной ленты большой длины, то для управления лентой следует использовать мощные транзисторы, установленные на радиаторах.
Так как светодиодные ленты рассчитаны на 12 Вольт, соответственно, следует поднять мощность в цепи до 12 Вольт, причем питание должно быть стабилизировано.
Тиристоры в цветомузыке
Пока что в статье говорилось только о цветомузыкальных устройствах на основе светодиодов.Если возникнет необходимость собрать ЦМУ на лампах накаливания, то для регулирования яркости ламп потребуется использовать тиристоры. Что вообще такое тиристор? Это трехэлектродный полупроводниковый прибор, который имеет соответственно анод , катод и управляющий электрод соответственно.
КУ202 Тиристор
На рисунке выше изображен советский тиристор КУ202. Тиристоры, если вы планируете использовать их с мощной нагрузкой, также необходимо установить на радиатор (радиатор).Как видно на рисунке, тиристор имеет резьбу с гайкой и крепится аналогично мощным диодам. Современные импортные просто оснащены фланцем с отверстием.
Одна из этих тиристорных схем показана выше. Это трехканальная цветомузыкальная схема с повышающим трансформатором на входе. В случае выбора аналогов тиристоров следует ориентироваться на максимально допустимое напряжение тиристоров, в нашем случае для КУ202Н оно составляет 400 вольт.
На рисунке показана аналогичная цветомузыкальная схема, приведенная выше, основное отличие нижней схемы в отсутствии диодного моста. Также в системный блок можно встроить цветомузыку на светодиодах … Вот такую трехканальную цветомузыку с предусилителем собрал в корпусе cidirom. В данном случае сигнал снимался со звуковой карты компьютера с помощью делителя сигналов, на выходы которого были подключены активная акустика и цветомузыка. Предусмотрено управление уровнем сигнала, как общее, так и раздельно по каналам.Предусилитель и цветомузыка питались от 12-вольтового разъема Molex (желтый и черный провода). Предварительный усилитель и трехканальные цветомузыкальные схемы, для которых они были собраны, приведены выше. Существуют и другие светодиодные цветомузыкальные схемы, например эта, тоже трехканальная:
Цветомузыка на 3 светодиодах — схема
В этой схеме, в отличие от той, которую я собрал, в среднечастотном канале используется индуктивность. Для тех, кто хочет сначала собрать что-то попроще, привожу следующую схему на 2 канала:
Если вы собираете цветомузыку на лампах, придется использовать светофильтры, которые, в свою очередь, могут быть как самодельными, так и покупными.На рисунке ниже показаны доступные светофильтры:
Некоторые любители цветомузыкальных эффектов собирают устройства на базе микроконтроллеров. Ниже представлена схема четырехканальной цветомузыки на MK AVR tiny 15:
.
Микроконтроллер Tiny 15 в этой схеме можно заменить крошечным 13V, крошечным 25V. И в конце обзора от себя хочу сказать, что цветомузыка на лампах проигрывает по зрелищности цветомузыке на светодиодах, поскольку лампы инерционнее светодиодов.А для повторения можно порекомендовать
Эта простейшая легкая музыка содержит только один элемент. Да совсем одна и ничего кроме: ни резисторов, ни транзисторов … Собрать такую светомузыкальную инсталляцию за 30 минут вполне реально. Все, что вам нужно, это одно твердотельное реле. Твердотельные реле
появились на рынке сравнительно недавно и уже уверенно завоевали рынок электроники. Это понятно, основные достоинства я выделю.
— Быстродействие.
— Гальваническая развязка.
— Тихо по сравнению с обычным реле.
— Детектор перехода через ноль.
Есть еще много преимуществ, я привел лишь некоторые.
Твердотельное реле, по сути, кроме названия, не имеет ничего общего с механическим реле, которое каждый обычно представляет себе, когда впервые слышит это название. Это обычный симисторный переключатель со схемами управления и развязки.
Это чудо стоит очень недорого и его легко купить на любимом нами aliexpress.com
На радиорынке представлено множество различных вариантов реле: большие и маленькие, мощные и маломощные. Я взял такую:
Во-первых, у нее винтовые клеммы для подключения. Во-вторых, он может переключать нагрузку с напряжением 24-380 В и током до 60 А. Я, конечно, слишком много взял для других целей. Для управления гирляндой достаточно взять от 2 А. В-третьих, управляющее напряжение от 3 до 32 вольт, импульсное. Что и нужно, так как мы будем управлять реле напрямую звуком, подаваемым с выхода усилителя низкой частоты.
Светомузыкальная схема

В обрыв цепи лампы или гирлянды включено твердотельное реле. А на вход твердотельного реле подается звук из звуковой колонки … Схема не может быть проще. Главное, выводы не перепутать. Теперь, как только в динамике заиграет музыка, гирлянда сразу же замигает в такт музыке.
Берем выход с усилителя с любого канала, левого или правого.Может быть подключен между выходами, чтобы гирлянда мигала в стереоэффекте. Если есть выход на сабвуфер, можно к нему подключиться. А можно взять две гирлянды и два реле и подключать к разным каналам.