Заузанбаева Агия Дуйсенбаевна, аға оқытушы.
Өнеркәсіптік электроника
Тақырып 5.
Қайталап қосқыш
аспаптар (динистор, тринистор,
симистор)
.
3
Үш не одан да көп р-nөтпесінен тұратын және өткізетін (ашық) һәм ток
өткізбейтін (жабық) екі күйі бар жартылай өткізгішті нәрсені тиристор деп
атайды.
Тиристорлар басқарымалы түзеткіштер мен инверторларда және қосып-
ажыратып тұратын құрылғыларда қолданылады.
Тиристорлар негізінен екі электродты немесе үш электродты болып келеді. Екі
электродты тиристорды динистор немесе диодтық тиристор деп, ал үш
электродты тиристорды тринистор немесе триодтық тиристор деп атайды. Үш
электродты тиристордың ашық не жабық күйлерін баскарып тұруға
болатындықтан өнеркәсіптік электроникада осы тиристор көп тараған. Енді
динистор мен тринистордың әрекет ету парқын қарастыралық.
4
6.1-
сурет.
Тиристордың
құрылымы (а) мен графикалық
шартты белгісі (б): 1-динистор; 2-
тринистор.
А) Б)
6.2-
сурет. Тиристордың вольт-
амперлік сипаттамасы.
5
Жалпы алғанда тиристорға сыртқы электродтары (анод пен катод) арқылы
кернеу тура бағытта беріледі (6.1, а-сурет). Сондықтан Ө1 және ӨЗ өтпелері
ашық та, Ө2 өтпесі жабық. Өтпелердегі электр өрісінің әсерінен кемтіктер р
1
-
ден
n
1
-
ге және р
2
-
ден n
2
-
ге өтеді де, ал электрондар n
1
-
ден р
1
-
ге және n
2
-
ден р
2
-
ге
өтіп, көбі рекомбинацияға түседі. Диффузия мен қозғалыс кезінде алған
инерциясының әсерінен кейбір кемтіктер р
3
-
ке жетеді де, ал кейбір электрондар
n
1
-
ге жетіп тиристордың тогын құрайды. Бұл ток өте аз болатындықтан ЭҚК
көзінің кернеуі түгелдей Ө2 өтпесіне түседі деуге болады. Кернеу Ө2 өтпесіне
кері бағытта болғандықтан мұндағы бөгеттік қабаттың ені ұлғайып, электрондар
мен кемтіктердің қозғалысына кедергі жасайды. Бірақ кернеу көбейген сайын
өрістің күшеюіне байланысты n
1
-
ге жететін электрондар мен р
2
-
ге жететін
кемтіктердің саны да аздап көбейеді (6.2-сурет, вольт-амперлік сипаттаманың
ОА бөлігі).
6
Кернеудің шамасын электрондардың энергиясы атомдарды иондауға жететін
мөлшерге көтергенде заряд тасымалдаушылардың саны кенет көбейіп
(
графиктің АВ бөлігі), Ө2 өтпесінің потенциалдық тоскауылы төмендейді де
тиристормен үлкен ток жүре бастайды, яғни тирисгор жабық (кедергісі өте
үлкен) күйден ашық (кедергісі өте аз) күйге өтеді (графиктің ВС бөлігі).
Вольт-
амперлік сипаттаманың АВ бөлігінде кернеу азайғанда (ΔU<0) ток көбейіп (ΔІ>0)
отыратындықтан тиристордың дифференциалдық кедергісі теріс мәнді болады:
Тиристор ашылғаннан кейінгі оның вольт-амперлік сипаттамасының ОВС бөлігі
мен кері кернеу бергендегі ОД бөлігі р-n өтпесінің вольт-амперлік сипаттамасын
қайталайды. Графиктен көрініп тұрғандай, тиристор ашылған кезде оның
кернеуі азаяды да анодтық резистордың (R) кернеуі көбейеді. Осы себепті
диодтық тиристорды кернеуді түгелдей алу арқылы жабады.
Триодтық тиристорда үшінші электрод-басқару электроды арқылы өтпелердің
біріне, мысалы Ө3 өтпесіне, тура бағытта кернеу беріледі. Басқару кернеуі
U
б
тудыратын өрістің әсерінен Ө3 өтпесінің кедергісі азаяды, ал n
2
-
ден шыққан
электрондар атомдарды иондайтын және n
1
-
ге дейін барып жететіндей қосымша
энергия алады. Ө2 өтпесіндегі диффузиялық және дрейфтік ток оның
тосқауылдық потенциалын төмендетіп, кедергісін азайтады. Бұл тиристордың
динистор әлпіндегі ашылу кернеуінен әлдеқайда төмен кернеулерде ашылуына
әкеліп соғады. Мұнда басқару тогы кебейген сайын тиристордың ашылу кернеуі
азая береді: мысалы басқару токтары І
б1
<І
б2
<І
б3
болса, онда ашылу кернеулері
U
1
>U
2
>U
3
.
Триодтық тиристорды кернеуді түгел алып жатпай-ақ, басқару
электродының потенциалын өзгерту арқылы жабуға болады. Мысалы,
қарастырып отырған тиристордың жабылуы үшін басқару электродының
потенциалы катодтың потенциалынан төмен болуы керек.
7
8
Ал басқару электродының потенциалы катодтың потенциалынан төмен болу
үшін оған кернеуді кері бағытта беру керек. Егер Ө3 өтпесіне кері кернеу берсе,
онда оның кедергісі көбейеді де тиристормен ток жүрмей қалады, яғни тиристор
жабылып қалады.
Басқару электроды арқылы тристордың тек қосылуы орындалып, ал оның тогын
тоқтату анод арқылы жүргізілсе, мүндай тиристор бір операциялық немесе толық
басқарылмайтын, тіпті жабылмайтын тиристордеп аталады. Токты қосу да,
ажырату да басқару электродының көмегімен атқарылатын болса, ондай
тиристор
екіоперациялық
(
қосылу,
ажыратылу)
толық
басқарылатын,жабылатынтиристордеп
аталады.
Толық
басқарылатын
тиристорды өндірісте пайдалану ыңғайлы болғанымен, олардың көпшілігі әзірге
төменгі куатты болып, өндірісте қанатын кең жаяалмай отыр. Әйтсе де оны
жақын 6олашақтың үлкен үміт күттіретін аспабы десек қателеспейміз.
9
6.3-
сурет. Тиристорлардың шартты белгіленулері: а) динистор; б) бір
операциялық тиристор; в) екі операциялық тиристор; г) фототиристор; д)
симистор.
Екі тиристорды қарама-қарсы паралель қоссақ онда айнымалы токты екі
бағьггта да өткізіп, оны реттей алатын симметриялық тиристорды, яғни
Достарыңызбен бөлісу: |