Comercialment, els primers dispositius de tiristor es van llançar el 1956. Amb un dispositiu petit, el Tiristor pot controlar grans quantitats de tensió i potència. L'àmplia gamma d'aplicacions en reguladors de llum, control de potència elèctrica i control de velocitat del motor elèctric . Anteriorment, els tiristors s’utilitzaven com a inversió de corrent per apagar el dispositiu. En realitat, necessita corrent continu, de manera que és molt difícil aplicar-lo al dispositiu. Però ara, mitjançant el senyal de la porta de control, els nous dispositius es poden activar i apagar. Els tiristors es poden utilitzar per encendre i apagar completament. Però el transistor es troba entre els estats d'activació i apagat. Per tant, el tiristor s’utilitza com a interruptor i no és adequat com a amplificador analògic. Seguiu l’enllaç per a: Tècniques de comunicació de tiristor en electrònica de potència

Què és un Tiristor?

Un tiristor és un dispositiu semiconductor d’estat sòlid de quatre capes amb material tipus P i N. Sempre que una porta rep un corrent de desencadenament, llavors comença a conduir fins que la tensió del dispositiu de la resistència està sotmesa a biaix cap endavant. Per tant, actua com un interruptor biestable en aquesta condició. Per controlar la gran quantitat de corrent dels dos cables, hem de dissenyar un tiristor de tres cables combinant la petita quantitat de corrent a aquest corrent. Aquest procés es coneix com a plom de control. Si la diferència de potencial entre els dos cables està sota tensió de ruptura, es fa servir un tiristor de dos cables per encendre el dispositiu.

Tiristor

Símbol del circuit de tiristor

El símbol del circuit de Thistor és el que es mostra a continuació. Té tres terminals ànode, càtode i porta.

Símbol TRIAC

Hi ha tres estats en un tiristor

Mode de bloqueig invers - En aquest mode de funcionament, el díode bloquejarà la tensió que s’aplica.
Mode de bloqueig cap endavant - En aquest mode, la tensió aplicada en una direcció fa que es condueixi un díode. Però la conducció no passarà aquí perquè el tiristor no s’ha activat.
Mode de direcció cap endavant - El tiristor s'ha activat i el corrent fluirà a través del dispositiu fins que el corrent cap endavant arribi per sota del valor llindar que es coneix com a 'Corrent de retenció'.

Diagrama de capa de tiristor

Tiristor consta de tres juntes p-n concretament, J1, J2 i J3. Si l’ànode té un potencial positiu respecte al càtode i el terminal de la porta no s’activa amb cap voltatge, J1 i J3 estaran en condició de biaix cap endavant. Mentre que la unió J2 estarà en condició de biaix invers. Per tant, la unió J2 estarà en estat apagat (no es durà a terme cap conducció). Si l’increment de la tensió a través de l’ànode i el càtode més enllà de la V_BO(Voltatge de ruptura), es produeix el trencament de l'allau per a J2 i el tiristor estarà en estat ON (comença a conduir).

Si a V_G (Potencial positiu) s’aplica al terminal de la porta, llavors es produeix un avaria a la unió J2 que tindrà un valor baix V_SI . El tiristor pot canviar a estat ON, seleccionant un valor adequat V_G .En cas de fallida per allau, el tiristor es conduirà contínuament sense tenir en compte la tensió de la porta, fins que, tret que,

El potencial V_SIs'elimina o
La retenció del corrent és superior al corrent que circula pel dispositiu

Aquí V_G - Pols de tensió que és el voltatge de sortida de l'oscil·lador de relaxació UJT.

Diagrama de capa de tiristor

Circuits de commutació de tiristor

Circuit de tiristor DC
Circuit de tiristor AC

Circuit de tiristor DC

Quan estem connectats al subministrament de corrent continu, per controlar les càrregues i corrents de corrent continu més grans fem servir tiristor. El principal avantatge del tiristor en un circuit de corrent continu com a commutador dóna un alt guany de corrent. Un corrent de porta petit pot controlar grans quantitats de corrent d'ànode, de manera que el tiristor es coneix com a dispositiu de corrent.

Circuit de tiristor DC

Circuit de tiristor AC

Quan es connecta al subministrament de CA, el tiristor actua de manera diferent perquè no és el mateix que el circuit connectat de CC. Durant la meitat d’un cicle, el tiristor s’utilitzava com a circuit de corrent altern que provocava que s’apagés automàticament a causa de la seva polarització inversa.

Circuit de tiristor AC

Tipus de tiristor

Segons les funcions d’activació i apagat, els tiristor es classifiquen en els tipus següents:

Tiristor controlat per silici o SCR
Porta apaga els tiristors o GTO
L'emissor apaga els tiristors o ETO
Tiristors conductors inversos o ECA
Tiristor triòdic bidireccional o TRIAC
MOS apaga els tiristors o els MTO
Tiristors controlats de fase bidireccional o BCT
Tiristors o SCR de commutació ràpida
Rectificadors o LASCR controlats amb silici activat per llum
FET controlled thyristors or FET-CTHs
Tiristors commutats de porta integrada o IGCT

Per a una millor comprensió d’aquest concepte, aquí expliquem alguns dels tipus de tiristor.

Rectificador controlat de silici (SCR)

Un rectificador controlat per silici també es coneix com a rectificador de tiristor. És un dispositiu d'estat sòlid que controla el corrent de quatre capes. Els SCR només poden conduir el corrent en una sola direcció (dispositius unidireccionals). Els SCR es poden activar normalment pel corrent que s’aplica al terminal de la porta. Per saber més sobre SCR. Seguiu l'enllaç per obtenir més informació sobre: Conceptes bàsics i característiques del tutorial SCR

Porta desactivada de tiristor (GTO)

Un dels tipus especials de dispositius semiconductors d'alta potència és el GTO (tiristor de tancament de porta). El terminal de la porta controla els commutadors que s’han d’encendre i apagar.

GTO Symbol

Si s'aplica un pols positiu entre els terminals del càtode i la porta, el dispositiu s'encendrà. Els terminals de càtode i porta es comporten com a Unió PN i existeix una petita tensió relativament entre els terminals. No és fiable com a SCR. Per millorar la fiabilitat hem de mantenir una petita quantitat de corrent de porta positiu.

Si s'aplica un pols de tensió negativa entre els terminals de la porta i el càtode, el dispositiu s'apagarà. Per induir la tensió del càtode de la porta es roba part del corrent cap endavant, que al seu torn pot provocar corrent cap endavant induït i automàticament GTO passarà a l'estat de bloqueig.

Aplicacions

Accionaments de motor de velocitat variable
Inversors d’alta potència i tracció

Aplicació GTO en unitat de velocitat variable

Hi ha dues raons principals per a la velocitat regulable: la conversa i el control de l'energia del procés. I proporciona un funcionament més suau. En aquesta aplicació hi ha disponible una GTO de conducció inversa d’alta freqüència.

Aplicació GTO

L'emissor apaga el tiristor

El tiristor apagat de l’emissor és un tipus de tiristor i s’encén i s’apaga mitjançant MOSFET. Inclou els avantatges de el MOSFET i GTO. Consta de dues portes: s’utilitza una porta per activar-la i una altra porta amb MOSFET de sèrie per apagar-la.

L'emissor apaga el tiristor

Si s'aplica una porta 2 amb una certa tensió positiva i s'encén el MOSFET que està connectat en sèrie amb el terminal de càtode de tiristor PNPN. El MOSFET connectat al fitxer terminal de la porta del tiristor s'apagarà quan apliquem tensió positiva a la porta 1.

L’inconvenient de la connexió MOSFET en sèrie amb el terminal de la porta és que la caiguda total de tensió augmenta de 0,3 V a 0,5 V i les pèrdues corresponents.

Aplicacions

El dispositiu ETO s'utilitza per al limitador de corrent d'error i l'estat sòlid tallacircuits a causa de la seva alta interrupció de corrent de capacitat, velocitat de commutació ràpida, estructura compacta i baixa pèrdua de conducció.

Característiques de funcionament d’ETO en interruptor automàtic d’estat sòlid

En comparació amb els aparells electromecànics, els interruptors automàtics d’estat sòlid poden proporcionar avantatges en la seva vida útil, funcionalitat i velocitat. Durant Apaga transitori podem observar les característiques de funcionament d'un Interruptor de potència semiconductor ETO .

Aplicació ETO

Tiristors de conducció inversa o ECA

El tiristor normal d’alta potència és diferent del tiristor de conducció inversa (ECA). El RCT no és capaç de realitzar un bloqueig invers a causa del díode invers. Si utilitzem roda lliure o díode invers, serà més avantatjós per a aquest tipus de dispositius. Com que el díode i el SCR no es conduiran mai i alhora no poden produir calor.

Símbol ECA

Aplicacions

RCT o aplicacions de tiristors de conducció inversa en variadors i variadors de freqüència, usats a Controlador de CA. mitjançant l'ús de Circuit de snubbers .

Aplicació al controlador de CA mitjançant Snubbers

Protecció del elements semiconductors a partir de sobretensions és mitjançant la disposició dels condensadors i resistències en paral·lel als commutadors individualment. Per tant, els components sempre estan protegits de les sobretensions.

Aplicació RCT

Tiristor triòdic bidireccional o TRIAC

TRIAC és un dispositiu per controlar el corrent i és un semiconductor de tres terminals dispositiu. Es deriva del nom anomenat Triode per Corrent Altern. Els tiristors només poden conduir en una direcció, però TRIAC és capaç de conduir en ambdues direccions. Hi ha dues opcions per canviar la forma d'ona de CA per a les dues meitats: una utilitza TRIAC i l'altra és un tiristor connectat esquena amb esquena. Per activar la meitat del cicle, fem servir un tiristor i per operar un altre cicle fem servir tiristor connectat inversament.

Triac

Aplicacions

S'utilitza en reguladors de llum domèstics, controls de motors petits, controls de velocitat de ventilador elèctric, control de petits aparells domèstics d'alimentació de CA.

“llista d’aparells de corrent altern i corrent continu ”

Aplicació en regulador de llum domèstic

Mitjançant l'ús de les parts de picar de Tensió de corrent altern el regulador de llum funcionarà. Permet que la llum passi només les parts de la forma d'ona. Si la intensitat fosca és més que picar la forma d’ona, també és més. Principalment la potència transferida determinarà la brillantor de la làmpada. Normalment s’utilitza TRIAC per fabricar el regulador de llum.

Aplicació Triac

Tot es tracta Tipus de tiristor i les seves aplicacions . Creiem que la informació que es proporciona en aquest article és útil per a una millor comprensió d’aquest projecte. A més, qualsevol consulta sobre aquest article o qualsevol ajuda per implementar el projectes elèctrics i electrònics , podeu contactar amb nosaltres connectant-vos a la secció de comentaris següent. Aquí teniu una pregunta, quins són els tipus de tiristor?

Crèdits fotogràfics: