Türistori moodul kasutab multimeetrit, et eristada türistori kolme elektroodi
SilicON Controlled Rectifier, SCR on alates 1950. aastatel väljatulekust arenenud suureks perekonnaks ja selle peamiste liikmete hulka kuuluvad ühesuunalised türistorid, kahesuunalised türistorid, valgusjuhitavad türistorid, pöördjuhtivad türistorid, väljalülitustüristorid, kiirtüristorid jne. oota. Tänapäeval kasutavad kõik ühesuunalist türistorit, mida inimesed sageli kutsuvad tavaliseks türistoriks. See koosneb neljast pooljuhtmaterjali kihist, millel on kolm PN-siirde ja kolm välist elektroodi: P-tüüpi pooljuhi esimesest kihist tõmmatud elektroodi nimetatakse anoodiks A. , P-tüüpi pooljuhi kolmandast kihist tõmmatud elektroodi on nimetatakse juhtelektroodiks G ja neljandast N-tüüpi pooljuhi kihist tõmmatud elektroodi nimetatakse katoodiks K. Türistori vooluringi sümbolilt on näha, et tegemist on ühesuunalise juhtiva seadmega nagu diood ja võti on et sellel on täiendav juhtelektrood G, mistõttu on sellel dioodist täiesti erinevad tööomadused.
Türistori kolm elektroodi saab eristada multimeetriga
Tavaliste türistorite kolme elektroodi saab mõõta multimeetri R×100 käiguga. Nagu me kõik teame, on türistorite G ja K vahel pN-siirde (joonis 2(a)), mis on samaväärne dioodiga, G on positiivne poolus ja K on negatiivne poolus. Seetõttu leidke vastavalt dioodi testimismeetodile kolm poolust kaks. Üks poolus, mõõta selle edasi- ja tagurpiditakistust, takistus on väike, multimeetri must pliiats on ühendatud juhtpostiga G, punane pliiats on ühendatud katoodiga K ja ülejäänud on anood A. Testimiseks olenemata sellest, kas türistor on hea või halb, võite kasutada äsja demonstreeritud õppeplaadi vooluringi (joonis 3). Kui toiteplokk SB on ühendatud, on pirn hea, kui see helendab, ja halb, kui see ei helenda.
Kuidas tuvastada räni juhitava alaldi kolme poolust
Türistori kolme pooluse tuvastamise meetod on väga lihtne. PN-siirde põhimõtte kohaselt kasutage kolme pooluse vahelise takistuse väärtuse mõõtmiseks lihtsalt multimeetrit.
Anoodi ja katoodi vaheline päri- ja tagasitakistus on üle paarisaja tuhande oomi ning anoodi ja juhtelektroodi vaheline päri- ja tagurpiditakistus on üle paarisaja tuhande oomi (nende vahel on kaks pN-siiret, ja suund Vastupidi, seega pole anoodi ja juhtposti positiivsed ja negatiivsed suunad ühendatud).
Juhtelektroodi ja katoodi vahel on pN-siirde, mistõttu selle päritakistus jääb vahemikku mitmest oomist kuni sadade oomideni ja vastupidine takistus on suurem kui päritakistus. Juhtpuldi dioodi omadused pole aga ideaalsed. Vastupidine suund ei ole täielikult blokeeritud ja suhteliselt suur vool võib läbida. Seetõttu on mõnikord mõõdetud juhtposti vastupidine takistus suhteliselt väike, mis ei tähenda, et juhtposti omadused pole head. . Lisaks tuleks juhtpuldi edasi- ja tagurpiditakistuse mõõtmisel asetada multimeeter R*10 või R*1 plokki, et vältida juhtpuldi tagurpidi purunemist liiga kõrge pinge korral.
Kui mõõdetakse, et komponendi katood ja anood on lühises või anood ja juhtpult on lühises või juhtpost ja katood on tagurpidi lühises või juhtpoolus ja katood on avatud, tähendab see, et komponent on kahjustatud.
Türistor on lühend silikooniga juhitavast alaldielemendist, mis on suure võimsusega pooljuhtseade, millel on kolme pN-siirde neljakihiline struktuur. Tegelikult ei ole türistori funktsioon mitte ainult alaldamine, vaid seda saab kasutada ka mittelülitina, et vooluahelat kiiresti sisse või välja lülitada, alalisvoolu vahelduvvooluks inversiooni realiseerida ja ühe sagedusega vahelduvvoolu muuta. teise sagedusega vahelduvvoolu jne. SCR-idel, nagu ka teistel pooljuhtseadmetel, on väiksus, kõrge efektiivsus, hea stabiilsus ja töökindel töö. Selle välimus on toonud pooljuhttehnoloogia nõrga elektri valdkonnast tugeva elektri valdkonda ning sellest on saanud komponent, mida innukalt kasutatakse tööstuses, põllumajanduses, transpordis, militaarteaduslikes uuringutes, aga ka kaubandus- ja tsiviilelektriseadmetes.
Türistori struktuur ja omadused
Türistoril on kolm elektroodi - anood (A), katood (C) ja värav (G). Sellel on neljakihilise struktuuriga matriit, mis koosneb kattuvatest p-tüüpi juhtidest ja n-tüüpi juhtidest ning kokku on kolm pN-siirdekohta. Selle struktuuriskeem ja sümbolid.
Türistorid on struktuurilt väga erinevad ränialaldi dioodidest, millel on ainult üks pN-siirde. Türistori neljakihiline struktuur ja juhtpuldi referents on pannud aluse selle suurepärastele juhtimisomadustele "juhtida suurt väikesega". Räniga juhitava alaldi kasutamisel saab juhtida suurt anoodvoolu või pinget seni, kuni juhtpostile on rakendatud väike vool või pinge. Praeguseks on toodetud türistori elemente, mille vooluvõimsus on mitusada amprit või isegi tuhandeid ampreid. Üldjuhul nimetatakse türistorit alla 5 ampri väikese võimsusega türistoriks ja üle 50 amprist türistorit suure võimsusega türistoriks.
Miks on türistoril juhitavus "juhtida suurt väikesega"? Allpool kasutame diagrammi{0}}, et lühidalt analüüsida türistori tööpõhimõtet.
Esiteks näeme, et katoodi esimene, teine ja kolmas kiht on NpN-tüüpi transistor, teine, kolmas ja neljas kiht aga moodustavad teise pNp-tüüpi transistori. Nende hulgas jagavad teist ja kolmandat kihti kaks kattuvat toru. Sel viisil saab analüüsimiseks joonistada diagrammi{0}}(C) samaväärse vooluringi. Kui anoodi ja katoodi vahele rakendatakse päripinget Ea ning juhtelektroodi G ja katoodi C vahele sisestatakse positiivne päästikusignaal (võrdne BG1 baasemitteriga), genereerib BG1 baasvoolu Ib1 Võimendatuna suurendab BG1 kollektorivoolu IC1 1 korda. Kuna BG1 kollektor on ühendatud BG2 alusega, on IC1 BG2 baasvool Ib2. BG2 võimendab kollektori voolu IC2 2 võrra kui Ib2 (Ib1) ja saadab selle võimendamiseks tagasi BG1 baasi. Seda tsüklit võimendatakse, kuni BG1 ja BG2 on täielikult sisse lülitatud. Tegelikult on see protsess "käivitav käigu pealt". Türistori puhul lisatakse juhtelektroodile päästiku signaal ja türistor lülitatakse kohe sisse. Juhtimisaja määrab peamiselt türistori jõudlus. Kui türistor on käivitatud ja sisse lülitatud, ei ole ümmarguse tagasiside tõttu BG1 baasi voolav vool mitte ainult algne Ib1, vaid vool, mida võimendab BG1 ja BG2 ( 1 * 2 * Ib1), mis on palju suurem. kui Ib1, piisab BG1 pidevaks sisselülitamiseks. Sel ajal, isegi kui päästiku signaal kaob, jääb türistor sisse. Türistori saab välja lülitada ainult siis, kui toiteallikas Ea on välja lülitatud või Ea langetatud nii, et kollektori vool BG1 ja BG2 on väiksem kui juhtivuse säilitamise miinimumväärtus. Muidugi, kui Ea polaarsus on vastupidine, on BG1 ja BG2 pöördpinge tõttu väljalülitatud olekus. Sel ajal ei saa türistor töötada isegi siis, kui käivitussignaal on sisend. Vastupidi, Ea on ühendatud positiivse suunaga, samal ajal kui käivitussignaal on negatiivne ja türistorit ei saa sisse lülitada. Lisaks, kui päästikusignaali ei lisata ja anoodi positiivne pinge ületab teatud väärtuse, lülitub sisse ka türistor, kuid see on juba ebanormaalne tööolukord.
Türistori juhitav omadus juhtida juhtivust (suur vool läbib türistorit) läbi trigersignaali (väike päästikuvool) on oluline omadus, mis eristab seda tavalistest ränialaldi dioodidest.
Türistorite peamine kasutusala ahelates
Tavaliste türistorite kõige põhilisem kasutusala on juhitav alaldus. Tuttav dioodialaldusahel kuulub kontrollimatusse alaldusahelasse. Kui diood asendada türistoriga, saab moodustada juhitava alaldusahela, inverteri, kiiruse reguleerimise, mootori ergastuse, kontaktivaba lüliti ja automaatjuhtimise. Nüüd joonistan lihtsaima ühefaasilise poollainega juhitava alaldusahela [joonis 4(a)]. Sinusoidaalse vahelduvpinge U2 positiivse pooltsükli ajal, kui VS-i juhtpostile puudub päästikuimpulsi Ug sisend, ei saa VS-i ikkagi sisse lülitada. Ainult siis, kui U2 on positiivses pooltsüklis ja juhtpostile rakendatakse käivitusimpulssi Ug, käivitatakse türistor juhtivust. Nüüd joonistage selle lainekuju diagramm [joonis 4(c) ja (d)], on näha, et ainult siis, kui saabub päästikuimpulss Ug, on koormusel RL pinge UL väljund (lainekuju diagrammil varjutatud osa) . Kui Ug saabub varakult, lülitub türistor varakult sisse; kui Ug hilineb, lülitub türistor hiljem sisse. Muutes juhtpostile päästikuimpulsi Ug saabumisaega, saab reguleerida koormuse väljundpinge keskmist väärtust UL (varjutatud osa pindala). Elektrotehnilises tehnoloogias on vahelduvvoolu pooltsükliks sageli seatud 180 kraadi, mida nimetatakse elektrinurgaks. Sel viisil nimetatakse U2 igas positiivses pooltsüklis elektrilist nurka nullväärtusest kuni trigerimpulsi saabumise hetkeni kontrollnurgaks ; elektrilist nurka, mille juures türistor igal positiivsel pooltsüklil sisse lülitatakse, nimetatakse juhtivusnurgaks θ. Ilmselgelt kasutatakse mõlemat ja θ türistori sisse- või blokeerimisvahemiku tähistamiseks päripinge pooltsüklis. Juhtnurga või juhtivusnurga θ muutmisega muudetakse koormuse impulsi alalispinge keskmist väärtust UL ja realiseeritakse juhitav alaldus.
