Работа симистора: Устройство, принцип работы симистора и сферы применения

Устройство, принцип работы симистора и сферы применения

Симистор — это полупроводниковый механизм. Он представляет собой трехполюсное приспособление на базе полупроводников. Такое устройство содержит 3 вывода: вывод Т1 и Т2 считаются силовыми электродами и делятся по полярности подсоединения на анод и катод; вывод G считается управляющим электродом либо затвором, даёт возможность реализовывать управление симистором.

• Конструкция и принцип работы
• Виды
• Плюсы и минусы
• Развитие технологий
• Сфера использования
• Ограничения при использовании
• Проверка симисторов

Конструкция и принцип работы

Структура симметричного тиристора складывается из пластинки, состоящей из поочередных слоёв с электропроводами p- и n- вида и из контактов электродов главного и управляющего действия.

Всего в структуре полупроводника находится 5 слоёв p- и n-вида. Область между пластами именуется p-n-переходом, который владеет нелинейной ВАХ с незначительным противодействием в противоположном направлении, где минус — это n-прослойка, а плюс — p-прослойка и высочайшее значение сопротивления в обратном направлении. Пробой p-n-перехода происходит при напряжениях в несколько тысяч вольт.

Во время введения механизма в прямолинейном направлении в работу входит правая половина структуры. Левосторонняя область структуры выключена, она считается для тока с обладанием весьма высоким противодействием.

Характеристики симметричного тиристора динамического и постоянного плана при его воздействии в прямом направлении, при поступлении позитивного управляющего сигнала отвечают аналогичным данным тиристора, работающего в непосредственном направлении.

Как работает симистор? Принцип работы устройства основан на прохождении электросигнала в двух направленностях. Это даёт возможность применять симисторы в качестве электрического реле в различных схемах, где необходимо корректировать нагрузку или проход тока по цепи. Одним из бесспорных превосходств симметричного тиристора считается и тот факт, что для предоставления проходного канала не требуется присутствие постоянного уровня напряжения в управляющем ключе. Нужно только наличие его не выше определённого уровня, в зависимости от использования.

Виды

Говоря о видах устройств, необходимо принять тот факт, что это симистор считается одним из типов тиристоров. Если существуют различия по работе, в таком случае и тиристор можно представить своего рода разновидностью симистора. Отличия заключаются в управляющем катоде и в разных принципах работы данных тиристоров.

Импортные устройства обширно представлены на российском рынке. Их главное отличие от российских симисторов заключается в том, что они не требуют заблаговременной настройки в самой схеме. Это даёт возможность экономить детали и место в печатной плате. Как правило, они начинают работать одновременно уже после введения в схему. Необходимо только точно выбрать нужный симистор по всем необходимым данным.

Плюсы и минусы

После того как мы сориентировались, что такое симистор, давайте исследуем плюсы и минусы этого управляющего устройства.

К плюсам причисляют:

1. В устройстве отсутствуют механические контакты.
2. Продолжительный период эксплуатации, при этом поломки почти не происходят.
3. Принцип работы устройств исключает искрение во время эксплуатации даже при наибольших мощностях проходящего тока.
4. Низкая стоимость.

Но, как и каждое приспособление, симметричные тиристоры не лишены минусов:

1. Существенное тепловыделение во время работы.
2. Восприимчивость к электромагнитным помехам и шумам.
3. Неумение работать при значительных частотах переменчивого тока.
4. Падение напряжения до 2-х вольт в устройстве, пребывающем в открытом состоянии. При этом этот коэффициент не зависит от силы проходящего тока. Этот фактор считается препятствием для использования симисторов в маломощных конструкциях.

В то же время симметричные тиристоры при наибольших токах нагреваются, что потребует использования приспособлений для остывания корпуса. В индустрии встречается охлаждение мощных устройств активным методом — при поддержке вентилятора.

Развитие технологий

Особенностью 4-квадрантных симметричных тиристоров считается их ложное включение, что может послужить причиной к выходу из строя. Это требует использования дополнительной предохранительной цепочки, содержащей разнообразные компоненты.

Относительно недавно были изобретены 3-х-квадрантные приборы, какие обладают нужными достоинствами:

1. За счёт снижения числа требуемых компонентов, плата сделалась ещё более малогабаритной.
2. Как следствие, понижение потерь усилия и снижение стоимости готового продукта.
3. При отсутствии демпфера и дросселя стало возможно применять симметричные тиристоры в цепях с высокой частотой.

А также упрощение схемы разрешило применять 3-х-квадрантный симистор в нагревательных устройствах: подобная система меньше нагревается и не реагирует на находящуюся вокруг температуру.

Сфера использования

Принцип работы и малогабаритные размеры симисторов дают возможность использовать их почти повсюду. В самом начале собственного возникновения механизмы применялись при конструировании сильных трансформаторов и заправочных приборов.

На сегодняшний день с формированием производства маленьких полупроводников тиристоры стали компактнее, что даёт возможность применять их в наиболее разных конструкциях и областях.

Симистор является настолько гибким и многоцелевым механизмом, что благодаря его свойству происходит переключение в проводящее положение запускаемым импульсом с позитивным либо негативным знаком, который не зависит от ключа, выражающего свойства моментальной полярности. По сущности наименования анод и катод для прибора не имеют актуальности.

Симистор используют в качестве твердотельного реле. Для него свойственно небольшое значение отправного тока, необходимого для перегрузки с большими токами. Функции ключа в этом устройстве может исполнять переключатель либо обладающее большой чувствительностью реле и другие контактные пары с током до 50 мА, при этом размер тока перегрузки может ограничиваться только признаками, на которые рассчитан симистор.

Не менее обширно применение симистора в качестве регулятора освещения и управления быстротой верчения электромотора. Схема построена на применении запускающих компонентов, какие формируются RC-фазовращателем, а потенциометр регулирует освещённость, и резистор предназначается для ограничения тока перегрузки. Развитие импульсов производится с поддержкой динистора. Уже после пробоев в динисторе, который происходит в результате разницы потенциалов на конденсаторе, импульс разрядов конденсатора, возникающий моментально, включает симистор.

В индустрии мощные приборы применяются для управления станками, насосами и иным электрооборудованием, в каком месте необходимо плавное изменение протекающего тока. В быту использование симисторов ещё более широко:

1. Это почти весь инструмент: от ручной дрели и шуруповерта вплоть до зарядного устройства для автоаккумуляторов.
2. Многочисленные домашние электроприборы: пылесосы, вентиляторы, фены и так далее.
3. В домашних компрессорных конструкциях — кондиционерах и холодильниках.
4. Электронагревательные приборы: камины, духовки, СВЧ печи.

Повсеместное использование приборов стало толчком для исследования диммеров — популярного на сегодняшний день устройства для мягкой регулировки освещения. Принцип работы автоматического диммера основан на применении симистора.

Ограничения при использовании

Симистор прикладывает несколько ограничений при применении, в частности, при индуктивной перегрузке. Ограничения затрагивают скорости перемены напряжения (dV/dt) между анодами симистора и быстроты изменения рабочего тока di/dt.

Действительно, в период перехода симистора с замкнутого положения в проводящее состояние внешней цепью может быть обусловлен значительный ток. В таком случае период моментального падения усилия в выводе симистора не происходит. Таким образом, одновременно будут присутствовать напряжённость и ток, развивающие моментальную мощность, что может достичь существенных величин.

Энергия, растерянная в малом пространстве, активизирует внезапное увеличение температуры р-п переходов. В случае если критическая температура будет завышена, произойдёт разрушение симистора, вызванное излишней скоростью нарастания тока di/dt.

Кроме того, ограничения распространяются на изменения усилия 2-ух категорий: в dV/dt применительно к замкнутому симистору и в открытом симисторе (последнее, кроме того, именуется быстротой переключения).

Чрезмерная быстрота нарастания усилия, вложенного между заключениями А1 и А2 зарытого симистора, может спровоцировать его открытие при нехватке сигнала в управляющем электроде. Это проявление вызывается внутренней ёмкостью симистора. Электроток заряда этой ёмкости может быть необходимым для отпирания симистора.

Однако не это считается главной предпосылкой несвоевременного раскрытия. Максимальная величина dV/dt при переключении симистора, как принцип, очень незначительна, и очень быстрое изменение усилия в выводах симистора в период его запирания может сразу же спровоцировать за собою новое включение. Подобным образом, симистор опять отпирается, в то время как должен закрыться.

Проверка симисторов

Любой, даже наиболее надёжный прибор может выйти из строя. Не исключение и симистор. По этой причине немаловажно понимать, как можно проконтролировать его на работоспособность, для того чтобы осуществить его замену. Для этого можно применять 2 способа.

Первый способ состоит в применении 2-ух аналоговых омметров. Следующие измерения выполняют следующим способом:

1. Щупы 1 омметра подсоединяют к катоду и аноду симистора. Будет комфортнее, если щупы закрепить зажимами, для того чтобы они не прыгали. В случае если ввести устройство, сопротивление станет весьма обширно: указатель будет «лежать»;
2. Щупы 2 омметра подсоединяют следующим способом: единственный щуп закрепляется на аноде, а другим щупом дотрагиваются до управляющего электрода.

Если соразмерный тиристор исправен, то произойдёт его раскрывание, а противодействие в первом омметре опустится до нескольких ом.

принцип действия, плюсы и минусы, применение прибора

Симистором называется прибор, разработанный ещё в СССР на электрозаводе города Саранска. Он имеет 5 р-n переходов.

• Принцип действия
• Плюсы и минусы использования
• Применение симистора

История его создания приходится на 1960-е годы, на то время, когда Мордовский институт заполнил патент на это изобретение.

О том, как работает симистор, знают немногие. Его функционирование напоминает работу тиристора.

Принцип действия

Пожалуй, основное отличие симистора от тиристора заключается в том, что первый прибор может пропускать ток в двух направлениях, из-за чего он нашёл своё применение в электроцепях переменного тока.

В симисторе отсутствует катод и анод. Этот факт подтверждается при изучении вольт-амперной характеристики прибора.

Также можно заметить, что он имеет симметрию с осью тока. В его схеме присутствует два силовых электрода (МТ1 и МТ2) и управляющий электрод (G).

Если на второй показатель подать напряжение со знаком минус, и его показатель окажется выше заданной величины срабатывания симистора, и одновременно на силовой электрод подать напряжение, достаточное для протекания в приборе тока, превышающего ток удержания симистора, то он будет пропускать электричество.

Закрыться же прибор сможет после того, как напряжение на силовом электроде упадёт до величины, при которой ток прибора снизится до тока удержания.

Основным достоинством схем регуляторов мощности на приборе является наличие хорошей двусторонней связи, следовательно, появляется уникальная возможность её изменения непосредственно в период работы устройства.

Такие схемы часто используются для регулирования света при использовании всем известных ламп накаливания.

Для их реализации применяются

• тиристор;
• динистор;
• симистор.

Для такого режима работы можно использовать 4 способа для подачи напряжения на МТ2 и G (управляющий электрод). Два первых варианта требуют подать напряжение со знаком плюс на силовой электрод (МT2) и отрицательное или положительное на управляющий электрод. Последующие два варианта требуют подать на силовой электрод (МT2) напряжение со знаком минус и положительное или отрицательное на управляющий электрод.

Важно, что 1−3 способы считаются рабочими, а четвёртый запрещённым, так как в этом режиме может произойти поломка.

Плюсы и минусы использования

У симистора в принципе работы можно выделить ряд достоинств. Главными его преимуществами являются:

• низкая стоимость;
• повышенный срок эксплуатации.

Из-за отсутствия каких-либо механических контактов прибор не искрит, что повышает безопасность его применения, кроме того, отсутствуют радиопомехи при его работе.

К минусам аппарата обычно относят его сильный перегрев при отсутствии радиаторов охлаждения. Поэтому прибор следует использовать лишь при незначительных нагрузках на него или же установить радиатор охлаждения.

Крепить аппарат к охладителю следует креплением с использование винта. Аппарат очень чуток к переходным процессам и не будет работать стабильно на больших частотах, а также имеет сильную чувствительность к различного рода шумам и помехам.

В качестве примера можно привести компьютерный блок бесперебойного питания. Суть его работы заключается в том, что ток сети преобразовывается из постоянного в переменный. При отключении этого блока симистор начинает брать накопившееся электричество из своего встроенного аккумулятора.

Огромное значение для персонального компьютера играет и блок электропитания в целом. При резком переключении напряжения может произойти самовольное включение симистора при отсутствии управляющего напряжения. Всё это может его повредить. Всему виной возникновение помехи или выбросы напряжения при работе с нагрузкой.

Чтобы не дать симистору сломаться, следует включить шунтирующую RC цепочку. Однако в определённых цепях могут возникнуть электрические помехи и шумы. Если они достигнут значения включения, то прибор включится не в то время. Чтобы этого не произошло, следует укоротить провода, которые ведут к затвору, или же использовать экранированный кабель.

Ещё одним способом для избавления от шумов является использование резистора, величина которого составляет 1кОМ.

Применение симистора

Из-за своих уникальных характеристик, простоты устройства и небольшой стоимости симистор успешно применяется как в быту, так и в промышленности, в следующих видах техники:

• печи;
• духовки;
• регуляторы освещения;
• дрели;
• перфораторы.

Практически в каждом электроприборе, имеющемся в доме, найдётся симистор.

В промышленной сфере приборы применяются при регулировке света, кроме того, с их помощью регулируются электроприборы и электродвигатели.

Симистор легко сможет заменить электромеханические реле, так как он намного более долговечен и надёжен. Аппарат очень хорошо зарекомендовал себя на рынке и, несмотря на бурно развивающуюся электронику, до сих пор пользуется большим спросом, так как нашёл широкое применение не только в домашней технике, но и в промышленности.

симистор | Руководство для начинающих

В этом руководстве мы познакомимся с некоторыми основами TRIAC. В процессе мы поймем структуру, символ, работу, характеристики, области применения TRIAC.

Краткое описание

Введение

Как известно, тринистор является однонаправленным устройством и имеет характеристики обратной блокировки, которые предотвращают протекание тока в условиях обратного смещения. Но для многих приложений требуется двунаправленное управление током, особенно в цепях переменного тока. Чтобы добиться этого с помощью SCR, два SCR должны быть соединены встречно-параллельно, чтобы контролировать как положительные, так и отрицательные полупериоды входа.

Однако эта структура может быть заменена специальным полупроводниковым устройством, известным как TRIAC, для осуществления двунаправленного управления. TRIAC представляет собой двунаправленное коммутационное устройство, которое может эффективно и точно управлять мощностью переменного тока. Они часто используются в регуляторах скорости двигателя, цепях переменного тока, системах контроля давления, диммерах и другом оборудовании управления переменным током.

Вернуться к началу

Основы работы с симисторами

Симистор является важным элементом семейства тиристорных устройств. Это двунаправленное устройство, которое может пропускать ток как при прямом, так и при обратном смещении, и, следовательно, это устройство управления переменным током. Симистор эквивалентен двум встречным тиристорам, соединенным с одной клеммой затвора, как показано на рисунке.

TRIAC — это сокращение от TRIode AC Switch. TRI означает, что устройство состоит из трех клемм, а AC означает, что оно управляет мощностью переменного тока или может проводить переменный ток в обоих направлениях.

Симистор имеет три контакта, а именно: основной контакт 1 (MT1), основной контакт 2 (MT2) и ворота (G), как показано на рисунке. Если MT1 смещен в прямом направлении по отношению к MT2, то ток течет от MT1 к MT2. Точно так же, если MT2 смещен в прямом направлении по отношению к MT1, то ток течет от MT2 к MT1.

Вышеуказанные два условия достигаются всякий раз, когда строб запускается соответствующим стробирующим импульсом. Подобно SCR, симистор также включается путем подачи соответствующих импульсов тока на клемму затвора. Как только он включается, он теряет контроль за воротами над своей проводимостью. Таким образом, traic можно отключить, уменьшив ток до нуля через основные клеммы.

Вернуться к началу

Конструкция симистора

Симистор представляет собой пятислойное полупроводниковое устройство с тремя выводами. Клеммы обозначены как MT1, MT2 как анодные и катодные клеммы в случае SCR. А затвор изображается как G, аналогичный тиристору. Терминал затвора соединен с областями N4 и P2 металлическим контактом и находится рядом с терминалом MT1.

Терминал MT1 подключен к регионам N2 и P2, а терминал MT2 подключен к регионам N3 и P1. Следовательно, клеммы MT1 и MT2 подключены к обеим областям P и N устройства, и, таким образом, полярность приложенного напряжения между этими двумя клеммами определяет ток, протекающий через слои устройства.

При открытых воротах МТ2 становится положительным по отношению к МТ1 для траектории со смещением вперед. Следовательно, traic работает в режиме прямой блокировки до тех пор, пока напряжение на симисторе не станет меньше, чем прямое напряжение отключения. Точно так же для симистора с обратным смещением MT2 становится отрицательным по отношению к MT1 с открытым затвором.

Пока напряжение на симисторе меньше напряжения обратного пробоя, устройство работает в режиме обратной блокировки. Трассу можно сделать проводящей за счет положительного или отрицательного напряжения на клемме затвора.

Вернуться к началу

Работа и работа симистора

К клеммам симистора можно подключать различные комбинации отрицательного и положительного напряжения, поскольку это двунаправленное устройство. Четыре возможные комбинации потенциалов электродов, которые заставляют симистор работать в четырех различных рабочих квадрантах или режимах, приведены как.

1. MT2 положителен по отношению к MT1 с положительной полярностью затвора по отношению к MT1.
2. MT2 положителен по отношению к MT1 с отрицательной полярностью затвора по отношению к MT1.
3. MT2 является отрицательным по отношению к MT1 с отрицательной полярностью затвора по отношению к MT1.
4. MT2 отрицателен по отношению к MT1 с положительной полярностью затвора по отношению к MT1.

Как правило, ток фиксации выше во втором квадранте или режиме, в то время как ток запуска затвора выше в четвертом режиме по сравнению с другими режимами для любого симистора.

В большинстве приложений используется цепь с отрицательным током запуска, что означает, что 2 и 3 квадранты используются для надежного запуска при двунаправленном управлении, а также когда критична чувствительность затвора. Чувствительность затвора самая высокая при обычном использовании режимов 1 и 4.

Режим 1: MT2 положительный, положительный ток затвора

Когда вывод затвора становится положительным по отношению к MT1, ток затвора протекает через переход P2 и N2. При протекании этого тока слой P2 заполняется электронами и далее эти электроны диффундируют к краю перехода J2 (или перехода P2-N1).

Эти электроны, собранные слоем N1, создают объемный заряд на слое N1. Следовательно, больше дырок из области P1 диффундирует в область N1, чтобы нейтрализовать отрицательные объемные заряды. Эти дырки достигают соединения J2 и создают положительный объемный заряд в области P2, что заставляет больше электронов вводить в P2 из N2.

Это приводит к положительной регенерации и, наконец, основной ток течет от MT2 к MT1 через области P1-N1-P2-N2.

Режим 2: MT2 положительный, отрицательный ток затвора

Когда MT2 положительный, а вывод затвора отрицательный по отношению к MT1, ток затвора протекает через соединение P2-N4. Этот ток затвора смещает переход P2-N4 для вспомогательной структуры P1N1P2N4. Это приводит к тому, что симистор сначала проводит через слои P1N1P2N4.

Это еще больше повышает потенциал между P2N2 по отношению к потенциалу MT2. Это приводит к тому, что ток устанавливается слева направо в слое P2, который смещает соединение P2N2 в прямом направлении. И, следовательно, основная структура P1N1P2N2 начинает проводить.

Первоначально проведенная вспомогательная структура P1N1P2N4 рассматривается как пилотная SCR, а позже проводимая структура P1N1P2N2 считается основной SCR. Следовательно, анодный ток пилотного тиристора служит током затвора основного тиристора. В этом режиме чувствительность к току затвора меньше, и, следовательно, для включения симистора требуется больший ток затвора.

Режим 3: MT2 отрицательный, положительный ток затвора

В этом режиме MT2 становится отрицательным по отношению к MT1, и устройство включается путем подачи положительного напряжения между затвором и клеммой MT1. Включение инициируется N2, который действует как дистанционное управление затвором, а структура приводит к включению симистора P2N1P1N3.

Внешний ток затвора смещает соединение P2-N2 в прямом направлении. Слой N2 инжектирует электроны в слой P2, которые затем собираются переходом P2N1. Это приводит к увеличению тока, протекающего через соединение P2N1.

Дырки, введенные из слоя P2, диффундируют через область N1. Это создает положительный объемный заряд в области P. Следовательно, больше электронов из N3 диффундирует в P1, чтобы нейтрализовать положительные пространственные заряды.

Таким образом, эти электроны достигают соединения J2 и создают отрицательный пространственный заряд в области N1, что приводит к инжекции большего количества дырок из P2 в область N1. Этот регенеративный процесс продолжается до тех пор, пока структура P2N1P1N3 не включит симистор и не пропустит внешний ток.

Поскольку симистор включается удаленным затвором N2, в этом режиме устройство менее чувствительно к положительному току затвора.

Режим 4: MT2 отрицательный, отрицательный ток затвора

В этом режиме N4 действует как удаленный затвор и вводит электроны в область P2. Внешний ток затвора смещает вперед переход P2N4. Электроны из области N4 собираются переходом P2N1, увеличивая ток через переход P1N1.

Следовательно, структура P2N1P1N3 включается регенеративным действием. Симистор более чувствителен в этом режиме по сравнению с положительным током затвора в режиме 3.

Из приведенного выше обсуждения можно сделать вывод, что режимы 2 и 3 являются менее чувствительной конфигурацией, которая требует большего тока затвора для срабатывания симистора, тогда как более распространенными являются режимы срабатывания симистора 1 и 4, которые имеют большую чувствительность. На практике более чувствительный режим работы выбирается так, чтобы полярность затвора совпадала с полярностью клеммы МТ2.

Вернуться к началу

V-I Характеристики симистора

Функция траектории подобна двум тиристорам, включенным встречно-параллельно, и, следовательно, характеристики VI симистора в 1-м и 3-м квадрантах будут аналогичны характеристикам VI тиристоров. Когда терминал MT2 является положительным по отношению к терминалу MT1, считается, что трасса находится в режиме прямой блокировки.

Через устройство протекает небольшой ток утечки при условии, что напряжение на устройстве ниже напряжения отключения. Как только достигается напряжение отключения устройства, симистор включается, как показано на рисунке ниже.

Однако также возможно включить симистор ниже VBO, подав импульс затвора таким образом, чтобы ток через устройство был больше, чем ток фиксации симистора.

Аналогично, когда терминал MT2 становится отрицательным по отношению к MT1, трасса находится в режиме обратной блокировки. Небольшой ток утечки протекает через устройство до тех пор, пока оно не сработает по напряжению пробоя или по методу срабатывания затвора. Следовательно, положительный или отрицательный импульс на затвор запускает симистор в обоих направлениях.

Напряжение питания, при котором симистор начинает работать, зависит от тока затвора. Если ток затвора больше, меньше будет напряжение питания, при котором включается симистор. Обсуждаемый выше запуск в режиме -1 используется в первом квадранте, тогда как запуск в режиме 3 используется в 3-м квадранте.

Из-за внутренней структуры симистора фактические значения тока фиксации, тока срабатывания затвора и тока удержания могут немного отличаться в разных режимах работы. Поэтому номиналы траков значительно ниже, чем у тиристоров.

Вернуться к началу

Преимущества

Симистор может запускаться как положительной, так и отрицательной полярностью напряжения на затворе.

• Он может работать и переключать оба полупериода сигнала переменного тока.
• По сравнению с встречно-параллельной тиристорной конфигурацией, для которой требуются два радиатора немного меньшего размера, для симистора требуется один радиатор немного большего размера. Следовательно, симистор экономит место и стоимость в приложениях питания переменного тока.
• В устройствах постоянного тока тиристоры должны быть соединены с параллельным диодом для защиты от обратного напряжения. А вот симистор может работать и без диода, возможен безопасный пробой в любую сторону.

Вернуться к началу

Недостатки

• Имеются более низкие характеристики по сравнению с тиристорами.
• Необходимо внимательно отнестись к выбору схемы запуска затвора, поскольку симистор может запускаться как при прямом, так и при обратном смещении.
• Имеют низкий показатель dv/dt по сравнению с тиристорами.
• Имеют очень маленькую частоту переключения.
• Триаки менее надежны, чем тиристоры.

Вернуться к началу

Применение

Благодаря двунаправленному управлению переменным током симисторы используются в качестве регуляторов мощности переменного тока, контроллеров вентиляторов, контроллеров нагревателей, пусковых устройств для тринисторных катушек, трехпозиционных статических переключателей, регуляторов освещенности и т. д. приложения переключения и управления фазой обсуждаются ниже.

Симистор в качестве переключателя высокой мощности

Поскольку симистор использует низкое напряжение и ток затвора для управления высоким напряжением и током нагрузки, он часто используется в качестве переключающего устройства во многих операциях переключения. На рисунке ниже показано использование симистора в качестве переключателя ВКЛ/ВЫКЛ переменного тока для управления лампой высокой мощности.

Когда переключатель S находится в положении 1, симистор находится в режиме прямой блокировки, поэтому лампа остается в выключенном состоянии. Если переключатель переведен в положение 2, через клемму затвора протекает небольшой ток затвора, и, следовательно, симистор включается. Это дополнительно заставляет лампу включаться, чтобы дать полную мощность.

Управление фазой с использованием симистора

Как и SCR, метод управления фазой с изменением средней мощности на нагрузке также возможен с использованием симистора. Путем управления углом срабатывания в каждом полупериоде входного переменного тока регулируется мощность, подаваемая на нагрузку. Задержка, на которую откладывается срабатывание, называется углом задержки, а угол, на который работает симистор, называется углом проводимости.

На приведенном ниже рисунке показано использование симистора для управления фазой с целью обеспечения переменной мощности нагрузки. Диоды D1 и D2 пропускают ток на клемму затвора в положительном и отрицательном полупериодах соответственно.

Как только в схему подается входное питание переменного тока, симистор находится в состоянии блокировки (в прямом или обратном направлении) при условии, что приложенное напряжение меньше VBO или ток затвора меньше минимального тока затвора. Во время положительного полупериода входа диод D1 смещен в прямом направлении, и, следовательно, на затвор подается положительный ток затвора.

Следовательно, затвор срабатывает и симистор переходит в состояние проводимости. Во время отрицательного полупериода входа диод D2 смещен в прямом направлении, поэтому ток затвора протекает через него, и симистор включается.

Аналогичным образом мощность переменного тока, подаваемая на нагрузку, регулируется в любом направлении путем применения соответствующего стробирующего сигнала. Угол проводимости симистора регулируется изменением сопротивления R2 в приведенной выше схеме.

Вернуться к началу

Триак против SCR

• Triac — это двунаправленное устройство, тогда как SCR — это однонаправленное устройство.
Клеммы симистора
• – это MT2, MT1 и затвор, в то время как SCR имеет выводы анода, катода и затвора.
• Как для положительного, так и для отрицательного тока затвора, traic проводит, но только с направлением тока затвора включает SCR.
• Для симистора возможны четыре различных режима работы, тогда как для SCR возможен один режим работы.
• Triac доступны с меньшими номиналами по сравнению с SCR.
• Характеристики симистора лежат в первом и третьем квадрантах, а характеристики SCR лежат в первом квадранте.
• Надежность ниже по сравнению с SCR.

Вернуться к началу

Триак против реле

Триак против реле Твитнуть

Январь 2020 г. AutomatedBuildings.com

Сетевые шлюзы Babel Buster: большие возможности. Маленькая цена. Control Solutions, Inc. – Миннесота (Нажмите Сообщение для получения дополнительной информации)

---

Симистор или реле Когда лучше симистор вместо реле?

Моника Мусиелак Менеджер по продукту, Global Control 5

Артикул

Интервью

Выпуски

Новые продукты

Отзывы

Редакция

События

Спонсоры

Поиск по сайту

Информационные бюллетени

Архивы

Прошлое Проблемы

Дом

Редакторы

образование

Обучение

Ссылки

Программное обеспечение

Подписаться

Триаки полупроводниковые устройства, предназначенные для управления уровнем распределения Переменный ток, потому что в твердотельном состоянии его работа бесшумна. Тогда как реле являются электромеханическими устройствами и могут работать с переменным и постоянным током ток, но когда они работают, вы можете услышать «щелчок». Из-за тех особенности, мы используем симисторы или реле для разных целей.

Реле работают просто – при подаче питания на катушку контакты замыкаются. Контакты разомкнутся, когда вы обесточите катушку. Вам понадобится простой транзистор, чтобы управлять им. Одна вещь, которая может случиться, это индуктивная откат; если ключ в цепи сначала замкнут, а затем немедленно открыт, произойдет мгновенное падение тока. К чтобы предотвратить эту ситуацию, вам нужно будет добавить пренебрежение.

Другой дело в том, что контакты реле не являются неуязвимыми; если открыть контакт под нагрузкой его можно сломать и он больше не раскроется. На с другой стороны, если используется реле, рассчитанное на мощность, и вы пытаетесь переключить слабые сигналы, контакты со временем могут загрязниться и не получить хороший контакт между контактами.

Один одной из самых больших особенностей симисторов является бесшумность, благодаря их твердое состояние. Триаки могут использоваться как PWM (широтно-импульсная модуляция) для приводы регулирующих клапанов в радиаторном отоплении. Потому что там нет индуктивной связи, симисторы можно использовать в опасных условиях, особенно во взрывоопасных средах, где искровое реле контакты совсем нет.

Триаки выходы имеют гораздо более длительный срок службы, чем реле. Потому что они построены полупроводников, они могут длиться миллионы циклов. Чтобы поместить это в точки зрения, давайте представим, что вам нужно управлять ШИМ-приводом, чтобы управление отоплением; будет работать с частотой 1Гц (один раз в второй). Реле обычно выдерживает 100 000 циклов, что дает около 1 дня и 4 часов работы и постоянный щелкающий шум. Симистор может last/work миллионы циклов, и тихо.

Итак: когда вам нужен тихий и часто работающий выход, вы должны выбрать триак. Лучше всего использовать в гостиничных номерах или любом другом месте, где вам нужно управлять светом или отоплением и т.