Figi 1: Shockley dyòd dyod
Dyod la Shockley, yon vèsyon byen bonè nan aparèy la PNPN, travay kòm yon switch debaz ki vire sou lè li rive nan yon vòltaj sèten.Sepandan, li te itilize limite paske li manke kontwòl sou oblije chanje li yo.Entwodiksyon nan SCR la amelyore sou dyòd a Shockley pa ajoute yon tèminal pòtay.Adisyon sa a pèmèt pou kontwòl ekstèn nan eta kondiksyon aparèy la, chanje li soti nan yon switch senp nan yon eleman aktif ki ka okipe pi wo nivo pouvwa ak pi gwo presizyon.Chanjman sa a ogmante anpil itilite nan aparèy la, fè li apwopriye pou anpil plis sikwi elektwonik.
Figi 2: Silisyòm-kontwole switch
Evolisyon ki soti nan yon dyòd Shockley nan yon SCR enplike nan ajoute yon tèminal pòtay nan estrikti a ki deja egziste PNPN.Tèminal sa a pòtay pèmèt SCR la dwe kontwole pa yon siyal ekstèn, bay yon fason yo chanje aparèy la sou yo ak sou jan sa nesesè.Chanjman sa a fè SCR la yon eleman aktif, anpil agrandi itilizasyon li nan divès sikui elektwonik.Kapasite nan kontwole aksyon an oblije chanje ak yon siyal ekstèn kreye nouvo posiblite pou jesyon pouvwa egzak, ki se trè itil pou aplikasyon pou modèn elektwonik.
Figi 3: Estrikti ak operasyon nan yon SCR
Yon SCR te fè leve nan kat kouch semi -conducteurs ki fòme twa rakor PN, ak yon anod, yon katod, ak yon tèminal pòtay.Lè se pòtay lavil la kite san yo pa konekte, SCR la aji tankou yon dyòd dyod, vire sou lè se vòltaj la bel rive.Sepandan, k ap aplike yon ti vòltaj nan pòtay la pèmèt SCR la yo dwe deklanche sou bi.
Lè se yon ti aktyèl aplike nan pòtay lavil la, tranzistò ki pi ba nan SCR a vire sou.Aksyon sa a Lè sa a, vire sou tranzistò anwo a, kreye yon bouk ki kenbe SCR la nan "sou" eta a, sa ki pèmèt aktyèl koule soti nan anod a katod la.Apre sa rive, aktyèl la pòtay pa bezwen ankò kenbe SCR la sou.SCR la gen de tranzistò k ap travay ansanm kenbe l 'sou yon fwa li kòmanse.Sa a konsepsyon ede switch la SCR byen vit soti nan sou sou.
Figi 4: chemen kondiksyon scr
Pou konprann ki jan yon SCR travay, gade nan konfigirasyon entèn li yo.Lè yo voye yon batman kè nan pòtay la, li aktive tranzistò ki pi ba, kite aktyèl pase nan tranzistò anwo a ak kenbe youn nan pi ba sou.Sa a bouk asire SCR la rete sou jiskaske aktyèl la desann anba a yon sèten nivo, yo rele aktyèl la kenbe.Sa fè SCRs itil pou oblije chanje ak jere pouvwa fiable.
Deklanche, yo te rele tou tire, vle di aplike yon batman kè vòltaj nan tèminal la pòtay SCR la.Metòd sa a asire w ke SCR la vire sou sèlman lè sa nesesè, pa gen pwoblèm si vòltaj la ale pi wo a pwen an bel.Ranvèse deklanche, ki vire sou SCR la pa aplike yon vòltaj negatif nan pòtay lavil la, kapab tou fè men se mwens efikas paske li mande pou yon anpil nan aktyèl.
Figi 5: senbòl GTO
Deklanche yon SCR se kle nan operasyon li yo.Kouran nan pòtay bezwen deklanche yon SCR se pi ba anpil pase aktyèl la ap koule tankou dlo nan aparèy la, bay kèk anplifikasyon.Yon fwa deklanche, SCR la rete nan eta a ap kondwi jouk aktyèl la nan li tonbe anba a yon sèten nivo, yo konnen kòm aktyèl la kenbe.Karakteristik sa a se trè itil nan aplikasyon pou kote ki kontwole oblije chanje, asire ke SCR la rete sou jiskaske chaj la kounye a gout ase yo vire l 'la.Sa a aktivasyon kontwole ak netralizasyon fè SCR trè apwopriye pou aplikasyon pou ki mande pou jesyon pouvwa egzak.
Pou teste si yon SCR travay, ou ka kòmanse ak yon chèk debaz lè l sèvi avèk yon ohmmeter ki mezire junction nan pòtay-a-katod.Sepandan, tès sa a senp se pa ase.Ou bezwen tou wè ki jan SCR la fè anba chaj.Pou yon tès apwofondi, mete kanpe yon sikwi ak yon sous pouvwa DC ak bouton pouse yo obsève ki jan SCR la vire sou yo ak sou lè ki konekte nan yon chaj.
Figi 6: sikwi tès SCR
Pou asire SCR yo travay kòrèkteman, plizyè etap yo patisipe nan tès yo.Ka yon sikwi tès senp dwe bati lè l sèvi avèk yon ekipman pou pouvwa DC, yon rezistans chaj, ak bouton pouse pou simule pwosesis yo deklanche ak kenbe.Pa gade konpòtman SCR la nan konfigirasyon sa a, yon moun ka konfime kapasite li nan Obtenir sou yo ak fèmen jan yo espere a.Pwosesis tès sa a ede fè dyagnostik pwoblèm potansyèl ak asire fyab la nan SCRs nan aplikasyon pou mond reyèl la.Tès konplè anba kondisyon chaj aktyèl la ede jwenn nenpòt feblès oswa domaj nan SCR la, asire pèfòmans serye nan mande aplikasyon yo.
SCR yo souvan itilize kote gwo kantite pouvwa bezwen yo dwe chanje, men sikwi yo kontwòl sèlman okipe ti aktyèl ak vòltaj pou senplisite ak disponiblite.Sa fè SCRs pafè pou sitiyasyon ki bezwen mekanis kontwòl fò ankò sansib.Pou egzanp, pòtay pouvwa a tire nan yon SCR ka osi ba ke 50 mikwolojik (1 V, 50 µA), asire ke kontak yo aktive sèlman jere siyal sa a ti.Yon fwa deklanche, SCR a ka okipe ak chanje charj pwodiksyon dirèkteman, bay jiska 100 wat oswa plis.Sa a pèmèt pou kontwòl efikas nan sistèm wo-pouvwa ak souch minim sou sikwiyèr la kontwòl.
Figi 7: SCR nan kontwòl pouvwa AC
An tèm de ki jan yo travay, konpòtman ranvèse SCR la se tankou yon tipik silisyòm redresman dyòd, aji kòm yon sikwi louvri lè se yon vòltaj negatif aplike ant anod a ak katod.Nan direksyon pou pi devan, SCR la bloke koule aktyèl la jiskaske vòltaj la depase yon pwen dekouvwi espesifik, sof si se yon siyal pòtay aplike.Lè se vòltaj la pou pi devan depase oswa yon siyal pòtay ki apwopriye prezante, SCR la byen vit tranzisyon nan yon eta kondwi, ak yon gout ki ba vòltaj pi devan menm jan ak sa yo ki an yon redresman sèl-junction.Sa a kapasite rapid oblije chanje asire ke SCR a ka fiable jere gwo-pouvwa charj pandan w ap kenbe yon kondisyon pouvwa ki ba pou operasyon kontwòl.
Figi 8: switch seri
Figi ki anwo a montre yon switch seri senp (yo) ki voye yon siyal AC nan pòtay SCR la.Rezistans R1 limite aktyèl la pòtay kenbe li an sekirite, pandan y ap dyod D anpeche vòltaj ranvèse soti nan afekte pòtay lavil la pandan sik la nonconducting.Chaj la (RL) ki konekte nan anod a kapab nenpòt ki valè nan limit SCR la.Sa a konfigirasyon asire SCR la opere fiable, ak kontwole deklanche ak pwoteksyon kont estrès elektrik.
Figi 9: AC switch onn
Lè switch S louvri, SCR la rete menm si AC pouvwa a prezan.Fèmti switch s pèmèt pati pozitif la nan sik la AC deklanche SCR a, sa ki lakòz li fè fè paske anod a se pozitif.SCR la vire sou pou mwens pase mwatye sik la ak rete nan pandan pati a negatif nan sik la.Fèmti S kontwole lè SCR la vire sou li a, sa ki pèmèt aktyèl koule nan chay la.Yo sispann aktyèl la, ou ka louvri switch s oswa rete tann pou sik la negatif, ki vire sou SCR la.Sa a konfigirasyon pèmèt kontwòl fasil nan koule aktyèl la nan kous la.
Figi 10: switch shunt
Pou kontwole yon SCR, ou ka itilize DC sou pòtay lavil la.Aplike DC nan pòtay lavil la vire SCR la sou.Yon lòt fason se lè l sèvi avèk yon switch (yo) ant pòtay la ak katod.Louvri switch la vire SCR la sou, sa ki pèmèt aktyèl koule nan chay la.Fèmen SCR la epi yo sispann aktyèl la, fèmen switch la oswa aplike yon vòltaj negatif nan anod la.Metòd sa a ede nan kontwole aparèy tankou vitès motè ak nivo pouvwa.
Figi 11: Chaje aktyèl ak switch fèmen
De lòt metòd senp pou oblije chanje pouvwa a charj yo ilistre.Nan premye sikwi a, fèmen kontak yo aktive pouvwa pouvwa a chay la, pandan y ap louvri kontak la koupe sou pouvwa a.Kontrèman, dezyèm sikwi a opere nan do: pouvwa apwovizyone chay la sèlman lè kontak la louvri.Tou de sikui yo ka mete kanpe nan "Obtenir" lè l sèvi avèk yon ekipman pou DC olye pou yo AC a yo montre.
Nan premye sikwi a, yon divizeur vòltaj te fè leve nan rezistans R2 ak R3 bay siyal la pòtay AC SCR la.Sa a pèmèt SCR la nan dife ak ekipman pou pouvwa lè se kontak la fèmen.Nan dezyèm sikwi a, fèmen switch la fè pòtay la ak katod gen menm potansyèl la, anpeche SCR a soti nan tire e konsa koupe pouvwa a chay la.Sa a konfigirasyon senp asire kontwòl klè ak previzib nan pouvwa a chay la nan swa konfigirasyon.
Figi 12: Chaje aktyèl ak switch louvri
Pouvwa AC ka kontwole lè l sèvi avèk sikwi a yo montre anba a.Nan konfigirasyon sa a, de SCR yo konekte tounen-a-tounen nan jere tou de mwatye-sik nan vòltaj la AC.Sa a konfigirasyon asire ke chak SCR manch yon sèl mwatye sik nan ond lan AC, sa ki pèmèt efikas ak egzak kontwòl sou pouvwa a lage nan chay la.
Figi 13: AC switch ak de SCRS
Kontwòl aktyèl koule nan pòtay yo nan rezistans R3 lè yon switch ekstèn (mekanik oswa elektwonik) konekte tèminal yo kontwòl.Chanjman sa a ka kontwole pa divès kalite detèktè tankou limyè, chalè, oswa presyon, ki aktive yon anplifikatè elektwonik.Lè switch la fèmen, SCR yo deklanche ak chak sik AC, sa ki pèmèt pouvwa koule nan chay la.Lè switch la ouvè, SCRs yo pa dife, epi pa gen okenn pouvwa lage nan chay la.Sa a mekanis efektivman jere pouvwa a AC apwovizyone chay la.
SCR yo te itilize nan anpil jaden paske yo gen karakteristik fò kontwòl.Men sa yo enkli konvèsyon pouvwa, kontwòl motè, ak sistèm ekleraj.Diferan kalite SCR yo te devlope pou satisfè bezwen espesifik:
Creole SCR: Itilize pou rezon jeneral.
Vit oblije chanje SCR: Ki fèt pou aplikasyon pou wo-frekans.
Limyè-deklanche SCR (LTS): Sèvi ak limyè pou deklanche, bay izolasyon elektrik.
Gate vire-off SCR (GTO): Pèmèt tou de vire-sou ak vire-off kontwòl.
Ranvèse bloke SCR: Ka bloke aktyèl nan toude direksyon yo.
Chak kalite SCR te fè pou bezwen espesifik.SCR estanda yo fleksib ak itilize nan aplikasyon pou anpil, pandan y ap vit-chanje SCRs yo se pafè pou gwo vitès operasyon yo.Limyè-deklanche SCRS (LTS) sèvi ak limyè deklanche pòtay la, bay ekselan izolasyon elektrik.Gate vire-off SCRS (GTO) ka tou de vire sou yo ak sou yo, fè yo apwopriye pou aplikasyon pou-wo pouvwa.Ranvèse SCRS bloke yo fèt yo bloke koule aktyèl nan toude direksyon yo, amelyore itilize yo nan senaryo kontwòl pouvwa AC.
Figi 14: twa-faz pon kontwòl SCR nan chaj
SCR yo lajman itilize nan anpil aplikasyon akòz karakteristik fò kontwòl yo.Gen kèk aplikasyon remakab ki gen ladan:
Sistèm konvèsyon pouvwa: SCR yo se eleman kle nan sistèm konvèsyon pouvwa, jere chanjman ki soti nan AC nan pouvwa DC ak vis vèrsa.Sistèm sa yo yo te itilize nan tou de anviwònman endistriyèl ak konsomatè elektwonik, kote yon ekipman pou pouvwa ki estab ak serye ki nesesè.
Kontwòl motè: Nan aplikasyon pou kontwòl motè, SCR ajiste vitès la ak koupl nan motè elektrik.Pa chanje ang lan tire, SCRS kontwole pouvwa a lage nan motè a, sa ki pèmèt kontwòl egzak sou operasyon li yo.
Sistèm ekleraj: SCRs yo te itilize pou fèt san pwoblèm limyè pa kontwole ang faz nan ekipman pou AC la.Kapasite sa a bay ekonomi enèji ak amelyore anbyans la nan aplikasyon pou ekleraj.
Kontwòl chofaj: Nan aplikasyon pou chofaj, SCRs kontwole pouvwa a lage nan eleman chofaj, kenbe tanperati a vle ak presizyon segondè.Sa a se itil espesyalman nan pwosesis endistriyèl ki mande egzak kontwòl tanperati.
Sikui Pwoteksyon: SCRS aji kòm crowbars nan sikwi pwoteksyon, kout-sikwi ekipman pou pouvwa a nan ka ta gen yon kondisyon overvoltage pwoteje konpozan sansib elektwonik soti nan domaj.
Ranje nan lajè nan aplikasyon pou montre fleksibilite a ak itilite nan SCRs nan elektwonik modèn, kote kontwòl egzak ak pèfòmans serye yo bezwen.
Konprann karakteristik espesifik SCR yo se kle pou itilizasyon efikas yo.Karakteristik kle yo enkli:
Vòltaj la pòtay minimòm bezwen vire sou SCR la.
Kouran minimòm lan oblije kenbe SCR ap fè a.
Minimòm aktyèl la bezwen kenbe SCR la nan "sou" eta a apre yo fin deklanche nan pòtay retire li.
Vòltaj la nan ki SCR a pral vire sou san okenn pòtay aktyèl la.
Vòltaj la maksimòm ki SCR a ka bloke nan direksyon an pi devan san yo pa fè.
Vòltaj la maksimòm ki SCR a ka bloke nan direksyon an ranvèse.
Gout nan vòltaj atravè SCR la lè li ap fè.
Pousantaj maksimòm monte nan vòltaj eta a ki SCR la ka kenbe tèt ak vire sou.
Pousantaj maksimòm monte nan aktyèl eta a ki SCR a ka okipe san domaj.
Pou amelyore fyab la nan SCRs nan aplikasyon pou pratik, sikwi pwoteksyon yo souvan itilize.Yon metòd komen se itilize nan sikwi snubber.Sikwi snubber pwoteje SCRs soti nan segondè DV/DT ak DI/DT ensiste, ki ka lakòz echèk bonè.
Figi 15: pwoteksyon SCR
Pou pwoteje SCR la soti nan Spikes vòltaj toudenkou, chak SCR nan yon sikwi konvètisè gen yon paralèl R-C snubber rezo.Rezo snubber sa a pwoteje SCR la kont Spikes vòltaj entèn ki rive pandan pwosesis la rekiperasyon ranvèse.Lè SCR la etenn, se aktyèl la rekiperasyon ranvèse reyorante resous nan sikwi a snubber, ki gen enèji-estoke eleman.
Zeklè ak oblije chanje nan bò opinyon an ka domaje konvètè a oswa transfòmatè.Pou diminye enpak sa yo tension, vòltaj blocage aparèy yo te itilize atravè SCR la.Komen aparèy blocage vòltaj gen ladan varistors oksid metal, diods tirorit Selenyòm, ak suppressors dyòd lavalas.
Aparèy sa yo gen diminye rezistans kòm vòltaj la ogmante, bay yon chemen ki ba-rezistans atravè SCR la lè vòltaj vag rive.Figi ki anba a montre ki jan yon SCR pwoteje soti nan plis pase tension lè l sèvi avèk yon dyòd dyod ak rezo snubber.
Figi 16: Teknik deklanche
Beyond senp pòtay deklanche, metòd avanse ka plis amelyore pèfòmans SCR nan dispozisyon konplèks.Metòd sa yo gen ladan yo:
• batman kè deklanche
Sèvi ak kout, wo-aktyèl pulsasyon yo aktive SCR la asire li vire sou fiable menm nan anviwònman fè bwi.
• Faz-kontwole deklanche
Aliyman SCR la deklanche ak ekipman pou AC a pèmèt kontwòl egzak sou pouvwa a voye nan chay la.
• Optikman izole deklanche
Sèvi ak izolatè optik deklanche SCR la bay izolasyon elektrik ak pwoteje sikwiyèr kontwòl la soti nan tension segondè.
• Mikrokontroleur ki baze sou deklanche
Sèvi ak mikrokontroleur jenere egzak deklanche pulsasyon pèmèt rapid kontwòl sofistike ak pi bon pèfòmans nan dispozisyon konplèks.
Figi 17: Mikrokontroleur ki baze sou SCR deklanche
Teknik sa yo avanse deklanche ofri plis fleksibilite ak kontwòl nan aplikasyon pou SCR, fè yo apwopriye pou yon pakèt domèn elektwonik endistriyèl ak konsomatè yo.Lè l sèvi avèk metòd sa yo, enjenyè ka reyalize pi egzat ak serye kontwòl sou sistèm jesyon pouvwa, amelyore efikasite nan an jeneral ak pèfòmans nan SCR ki baze sou solisyon yo.
SCR yo se pati kle nan kreye sistèm efikas ak serye kontwòl pouvwa.Yo fè yon gwo diferans nan plizyè zòn prensipal, ki gen ladan:
Sistèm enèji renouvlab: SCR yo te itilize nan pouvwa inverseurs ak contrôleur konvèti ak jere pouvwa soti nan sous renouvlab tankou solè ak van.Yo okipe nivo pouvwa segondè ak bay egzak kontwòl, fè yo pafè pou aplikasyon sa yo.
Machin elektrik: Nan machin elektrik (EVs), SCR yo te itilize nan contrôleur motè ak batri chaje sistèm yo.Yo jere koule nan pouvwa ant batri a ak motè a, asire operasyon efikas ak pi long lavi batri.
Smart Grille: Nan aplikasyon pou gri Smart, SCRs jere distribisyon an nan pouvwa elektrik.Yo itilize yo nan kadriyaj-mare inverseurs, regilatè vòltaj, ak faz contrôleur ang asire ki estab ak efikas livrezon pouvwa.
Automatisation Endistriyèl: SCR yo te itilize nan kondwi motè, kontwòl chofaj, ak sistèm kontwòl pwosesis nan automatisation endistriyèl.Yo okipe gwo pouvwa epi yo bay kontwòl egzak, fè yo eleman debaz nan pwosesis manifakti otomatik.
Pwodwi pou pouvwa san enteripsyon (UPS): SCR bay backup pouvwa serye pandan pann nan sistèm UPS.Yo ede chanje san pwoblèm ant ekipman pou pouvwa prensipal la ak sous la pouvwa backup, asire pouvwa kontinyèl nan sistèm kle yo.
Devlopman teknoloji SCR la kontinye amelyore pou satisfè bezwen pou pi bon ak plis serye kontwòl pouvwa.Nouvo materyèl semi -conducteurs tankou Silisyòm carbure (sik) ak nitrid galyòm (GAN) fè SCRs travay pi byen nan manyen pi wo tension, diminye rezistans, ak amelyore jesyon chalè.Integrated Gate Commutated Thyristors (IGCTs) konbine avantaj ki genyen nan GTOs ak IGBTs, ofri vit oblije chanje, pèt enèji ki ba, ak kapasite nan okipe gwo pouvwa pou mande aplikasyon yo.Metòd kontwòl dijital ak SCRs pèmèt pou kontwòl egzak ak fleksib, fè sistèm pi efikas ak serye.Pwogrè nan teknik fabrikasyon fè SCRs pi piti ak apwopriye pou aparèy pòtab, ki se itil pou konsomatè elektwonik.Enhanced pwoteksyon karakteristik nan SCRs, tankou bati-an sikwi snubber ak pwoteksyon surkutan, tou fè yo plis serye ak pi fasil yo sèvi ak.
Kontwòl aktyèl koule nan pòtay yo nan rezistans R3 lè yon switch ekstèn (mekanik oswa elektwonik) konekte tèminal yo kontwòl.Chanjman sa a ka kontwole pa detèktè tankou limyè, chalè, oswa presyon, ki aktive yon anplifikatè elektwonik.Lè switch la fèmen, deklanche yo SCR ak chak sik AC, sa ki pèmèt pouvwa a chay la.Lè switch la ouvè, SCRs yo pa dife, kanpe koule pouvwa.Sa a mekanis kontwole AC pouvwa a chay la.
Amelyorasyon nan materyèl semi -conducteurs tankou Silisyòm carbure (sik) ak nitrid galy (GAN) pral fè SCRs pi efikas ak dirab.Innovations tankou Integrated Gate Commutated Thyristors (IGCTs) ak teknik kontwòl dijital pral amelyore pèfòmans SCR ak pi vit oblije chanje, pi ba pèt enèji, ak pi bon fyab.SCR yo ap kontinye jwe yon wòl kle nan nouvo teknoloji, ki soti nan grilles entelijan nan machin elektrik, asire efikas ak serye kontwòl pouvwa.
Silisyòm-kontwole redresman an (SCR) ofri plizyè benefis, ki gen ladan kontwòl pouvwa efikas, segondè fyab, kapasite nan okipe tension segondè ak kouran, ak kontwòl egzak sou koule pouvwa.SCR yo tou bay vitès rapid oblije chanje epi yo dirab nan anviwònman piman bouk, fè yo apwopriye pou divès kalite itilizasyon endistriyèl.
Yon dyòd redresman Silisyòm itilize pou konvèti altène aktyèl (AC) pou dirije aktyèl (DC).Li pèmèt aktyèl koule nan yon sèl direksyon, bay redresman, ki se nesesè nan founiti pouvwa ak lòt sikwi elektwonik.
Rèktifikateur kontwole yo te itilize jisteman jere ak kontwole koule nan pouvwa nan aparèy elektwonik.Yo pèmèt pou ajiste vòltaj la pwodiksyon ak aktyèl, ki se nesesè nan aplikasyon pou tankou kontwòl vitès motè, founiti pou pouvwa, ak limyè gradyasyon.Rèktifikateur kontwole amelyore efikasite ak bay estabilite nan livrezon pouvwa.
SCR la se yon eleman versatile ak serye nan pouvwa elektwonik.Li bay kontwòl egzak sou gwo pouvwa ak aplikasyon pou vòltaj, fè li valab nan endistri divès kalite.SCR kontinye amelyore ak pwogrè nan materyèl ak teknoloji, asire enpòtans yo nan aplikasyon pou lavni.
Aplikasyon pou diodes redresman Silisyòm-kontwole gen ladan kontwòl vitès motè, limyè gradyasyon, règleman pouvwa nan AC ak sistèm pouvwa DC, pwoteksyon overvoltage, ak inverseur.Yo itilize yo tou nan automatisation endistriyèl, founiti pou pouvwa, ak sistèm enèji renouvlab tankou solè ak van konvètisè pouvwa.
Tanpri voye yon ankèt, nou pral reponn imedyatman.
sou 2024/06/11
sou 2024/06/7
sou 1970/01/1 2939
sou 1970/01/1 2501
sou 1970/01/1 2089
sou 0400/11/9 1895
sou 1970/01/1 1765
sou 1970/01/1 1714
sou 1970/01/1 1655
sou 1970/01/1 1555
sou 1970/01/1 1540
sou 1970/01/1 1512