El módulo de tiristores utiliza un multímetro para distinguir los tres electrodos del tiristor
Rectificadores controlados SilicON, SCR se ha convertido en una gran familia desde que salió en la década de 1950, y sus miembros principales incluyen tiristores unidireccionales, tiristores bidireccionales, tiristores controlados por luz, tiristores de conducción inversa, tiristores de apagado, tiristores rápidos, etc. esperar. Hoy en día, todos usan un tiristor unidireccional, que es lo que la gente suele llamar un tiristor ordinario. Está compuesto por cuatro capas de materiales semiconductores, con tres uniones PN y tres electrodos externos: el electrodo extraído de la primera capa de semiconductor tipo P se llama ánodo A, el electrodo extraído de la tercera capa de semiconductor tipo P es llamado electrodo de control G, y el electrodo extraído de la cuarta capa de semiconductor tipo N se llama cátodo K. Se puede ver en el símbolo del circuito del tiristor que es un dispositivo conductor unidireccional como un diodo, y la clave es que tiene un electrodo de control G adicional, lo que hace que tenga características de trabajo completamente diferentes al diodo.
Los tres electrodos del tiristor se pueden distinguir con un multímetro.
Los tres electrodos de los tiristores ordinarios se pueden medir con el engranaje R×100 del multímetro. Como todos sabemos, existe una unión pN entre los tiristores G y K (Figura 2(a)), que es equivalente a un diodo, G es el polo positivo y K es el polo negativo. Por lo tanto, de acuerdo con el método de prueba del diodo, descubra dos de los tres polos. Un polo, mida su resistencia directa e inversa, la resistencia es pequeña, la pluma negra del multímetro está conectada al polo de control G, la pluma roja está conectada al cátodo K y el restante es el ánodo A. Para probar ya sea que el tiristor sea bueno o malo, puede usar el circuito del tablero de enseñanza que se acaba de demostrar (Figura 3). Cuando la fuente de alimentación SB está conectada, la bombilla está bien si brilla y está mal si no brilla.
Cómo identificar los tres polos del rectificador controlado por silicio
El método de identificación de los tres polos del tiristor es muy sencillo. De acuerdo con el principio de unión pN, solo use un multímetro para medir el valor de resistencia entre los tres polos.
La resistencia directa e inversa entre el ánodo y el cátodo es superior a unos pocos cientos de miles de ohmios, y la resistencia directa e inversa entre el ánodo y el electrodo de control es superior a unos pocos cientos de miles de ohmios (hay dos uniones pN entre ellos, y la dirección Por el contrario, las direcciones positiva y negativa del ánodo y el polo de control no están conectadas).
Hay una unión pN entre el electrodo de control y el cátodo, por lo que su resistencia directa está en el rango de varios ohmios a cientos de ohmios, y la resistencia inversa es mayor que la resistencia directa. Sin embargo, las características del diodo del polo de control no son ideales. La dirección inversa no está completamente bloqueada y puede pasar una corriente relativamente grande. Por lo tanto, a veces la resistencia inversa del polo de control medida es relativamente pequeña, lo que no significa que las características del polo de control no sean buenas. . Además, al medir la resistencia directa e inversa del polo de control, el multímetro debe colocarse en el bloque R*10 o R*1 para evitar la ruptura inversa del polo de control cuando el voltaje es demasiado alto.
Si se mide que el cátodo y el ánodo del componente han sido cortocircuitados, o el ánodo y el polo de control están cortocircuitados, o el polo de control y el cátodo están cortocircuitados al revés, o el polo de control y el cátodo están en circuito abierto, significa que el componente está dañado.
Tiristor es la abreviatura de elemento rectificador controlado por silicio, que es un dispositivo semiconductor de alta potencia con una estructura de cuatro capas de tres uniones pN. De hecho, la función del tiristor no es solo la rectificación, también se puede usar como un interruptor para encender o apagar rápidamente el circuito, realizar la inversión de corriente continua en corriente alterna y cambiar la corriente alterna de una frecuencia en otra frecuencia CA, etc. Los SCR, al igual que otros dispositivos semiconductores, tienen las ventajas de un tamaño pequeño, alta eficiencia, buena estabilidad y operación confiable. Su aparición ha llevado la tecnología de semiconductores del campo de la electricidad débil al campo de la electricidad fuerte, y se ha convertido en un componente que se utiliza con entusiasmo en la industria, la agricultura, el transporte, la investigación científica militar, así como en los aparatos eléctricos comerciales y civiles.
La estructura y características del tiristor.
El tiristor tiene tres electrodos: el ánodo (A), el cátodo (C) y la puerta (G). Tiene una matriz con una estructura de cuatro capas compuesta por conductores de tipo p superpuestos y conductores de tipo n, y hay tres uniones pN en total. Su diagrama de estructura y símbolos.
Los tiristores tienen una estructura muy diferente a los diodos rectificadores de silicio con una sola unión pN. La estructura de cuatro capas del tiristor y la referencia del polo de control han sentado las bases para sus excelentes características de control de "controlar lo grande con lo pequeño". Cuando se utiliza un rectificador controlado por silicio, siempre que se aplique una pequeña corriente o voltaje al polo de control, se puede controlar una gran corriente o voltaje de ánodo. En la actualidad, se han fabricado elementos de tiristores con una capacidad de corriente de varios cientos de amperios o incluso miles de amperios. Generalmente, el tiristor por debajo de 5 amperios se llama tiristor de baja potencia, y el tiristor por encima de 50 amperios se llama tiristor de alta potencia.
¿Por qué el tiristor tiene la capacidad de control de "controlar lo grande con lo pequeño"? A continuación, usamos el gráfico-27 para analizar brevemente el principio de funcionamiento del tiristor.
En primer lugar, podemos ver que la primera, segunda y tercera capas del cátodo son un transistor de tipo NpN, mientras que la segunda, tercera y cuarta capas forman otro transistor de tipo pNp. Entre ellos, la segunda y tercera capas son compartidas por dos tubos superpuestos. De esta forma, se puede dibujar el diagrama de circuito equivalente de Chart-27(C) para su análisis. Cuando se aplica un voltaje directo Ea entre el ánodo y el cátodo, y se ingresa una señal de activación positiva entre el electrodo de control G y el cátodo C (equivalente al emisor de base de BG1), BG1 generará una corriente de base Ib1, a través de Amplificado, BG1 tendrá una corriente de colector IC1 magnificada 1 vez. Debido a que el colector de BG1 está conectado con la base de BG2, IC1 es la corriente de base Ib2 de BG2. BG2 amplifica la corriente del colector IC2 de 2 a Ib2 (Ib1) y la envía de regreso a la base de BG1 para amplificación. Este ciclo se amplifica hasta que BG1 y BG2 se encienden por completo. De hecho, este proceso es un proceso de "gatillo sobre la marcha". Para el tiristor, la señal de activación se agrega al electrodo de control y el tiristor se enciende inmediatamente. El tiempo de conducción está determinado principalmente por el rendimiento del tiristor. Una vez que el tiristor se activa y enciende, debido a la retroalimentación circular, la corriente que fluye hacia la base de BG1 no es solo la Ib1 inicial, sino la corriente amplificada por BG1 y BG2 (1* 2*Ib1), que es mucho mayor que Ib1, suficiente para mantener BG1 continuamente encendido. En este momento, aunque desaparezca la señal de disparo, el tiristor permanece encendido. Solo cuando se corta la fuente de alimentación Ea o se reduce Ea de modo que la corriente del colector en BG1 y BG2 sea menor que el valor mínimo para mantener la conducción, el tiristor se puede apagar. Por supuesto, si se invierte la polaridad de Ea, BG1 y BG2 estarán en estado de corte debido al voltaje inverso. En este momento, incluso si se ingresa la señal de activación, el tiristor no puede funcionar. Por el contrario, Ea está conectado a la dirección positiva, mientras que la señal de disparo es negativa y el tiristor no se puede encender. Además, si no se agrega la señal de activación y el voltaje del ánodo positivo supera un cierto valor, el tiristor también se encenderá, pero esto ya es una situación de funcionamiento anormal.
La característica controlable del tiristor para controlar la conducción (una gran corriente pasa a través del tiristor) a través de una señal de disparo (pequeña corriente de disparo) es una característica importante que lo distingue de los diodos rectificadores de silicio ordinarios.
El principal uso de los tiristores en los circuitos.
El uso más básico de los tiristores ordinarios es la rectificación controlada. El conocido circuito de rectificación de diodos pertenece al circuito de rectificación incontrolable. Si el diodo se reemplaza con un tiristor, se puede formar un circuito de rectificación controlable, inversor, regulación de velocidad, excitación del motor, interruptor sin contacto y control automático. Ahora dibujo el circuito de rectificación controlable de media onda monofásico más simple [Figura 4(a)]. Durante el semiciclo positivo del voltaje de CA sinusoidal U2, si no hay una entrada de pulso de activación Ug al polo de control de VS, VS aún no se puede encender. Solo cuando U2 está en el medio ciclo positivo y el pulso de activación Ug se aplica al polo de control, el tiristor se activa para conducir. Ahora, dibuje su diagrama de forma de onda [Figura 4 (c) y (d)], se puede ver que solo cuando llega el pulso de disparo Ug, hay una salida de voltaje UL en la carga RL (la parte sombreada en el diagrama de forma de onda) . Si Ug llega antes, el tiristor se encenderá antes; si Ug llega tarde, el tiristor se encenderá más tarde. Al cambiar el tiempo de llegada del pulso de disparo Ug en el polo de control, se puede ajustar el valor promedio UL del voltaje de salida en la carga (el área de la parte sombreada). En tecnología electrotécnica, el semiciclo de la corriente alterna a menudo se establece en 180 grados, lo que se denomina ángulo eléctrico. De esta forma, en cada medio ciclo positivo de U2, el ángulo eléctrico experimentado desde el valor cero hasta el momento en que llega el pulso de disparo se denomina ángulo de control; el ángulo eléctrico al que se enciende el tiristor en cada semiciclo positivo se denomina ángulo de conducción θ. Obviamente, ambos y θ se utilizan para representar el rango de encendido o bloqueo del tiristor en el semiciclo de la tensión directa. Al cambiar el ángulo de control o el ángulo de conducción θ, se cambia el valor promedio UL del voltaje de CC del pulso en la carga y se realiza la rectificación controlable.
