Симистор — устройство и принцип работы прибора

Симистор — устройство и принцип работы прибора

Применение тиристоров в бытовой технике

Симистор — полупроводниковый прибор, используемый в качестве электронного ключа в схеме переключения цепи переменного тока. Каждый тип электроключа имеет свои преимущества, недостатки и сферу применения. Простейшими механическими клавишами являются переключатели и переключатели. Они используются там, где один или несколько наборов контактов необходимо переключать вручную.

ВКонтакте Facebook Twitter Google+ Контент Minecraft:

Электромеханические ключи

Для переключения цепей используются разные типы ключей:

  • механический;
  • Электромеханический;
  • Электронный.

Симисторный регулятор мощности

К электромеханическим группам относятся реле или контакторы. Замыкание и размыкание контактов контролируется электромагнитами. На соленоид подается управляющее напряжение, которое может быть как постоянным, так и переменным. Контакты механических реле способны коммутировать практически любой ток. Сопротивление контактной пары незначительно, а падение напряжения на точках контакта практически отсутствует. Хоть и есть потери при питании катушки управления, потерь мощности при переключении нагрузок нет.

Огромным преимуществом контакторов является то, что цепь нагрузки и управления электрически изолированы.

Есть и много недостатков:

  • Количество переключателей ограничено. Контактный износ;
  • Дуга возникает при размыкании контактов и возникновении искр. Вызывает электрическую коррозию, что недопустимо во взрывоопасных средах;
  • Плохая производительность.

Если использование контактора невозможно или нецелесообразно, используйте электронный ключ.

Вам, скорее всего, понадобится информация о том, как выбрать регулятор на 220 вольт.

Электронные ключи

В настоящее время используются следующие типы:

  • Включите биполярный транзистор;
  • Кнопки на полевых транзисторах;
  • Ключ к управляемым диодам – тиристоры;
  • Симметрично управляемые диоды – ключ к симисторам.

Давайте подробнее рассмотрим каждый тип:

На транзисторах

Симистор БТА 16-600Б

простейшим электронным переключателем является биполярный транзистор. Как известно, биполярный транзистор имеет структуру npn или p-np, с двумя pn-переходами и тремя выводами: эмиттером, базой и коллектором.

Если тока базы нет, ток коллектора равен нулю. Транзистор выключен. Это соответствует открытому состоянию.

Если к базе приложен достаточный ток, транзистор войдет в насыщение и напряжение коллектора будет близко к нулю независимо от тока коллектора. Это соответствует закрытому состоянию.

До появления полевых транзисторов биполярные транзисторные ключи были основой всех полупроводниковых схем.

Триак BTA41600B

в полевом транзисторе между выводом стока и выводом истока имеется проводящий канал n- или p-типа. Управляющий электрод (затвор) подключен к этому каналу через слой оксида диэлектрика. Изменяя напряжение затвора, можно влиять на ширину проводящего канала, тем самым изменяя его проводимость. Управляя заслонкой, ключ можно переключать между открытым и закрытым состояниями.

Переключатели на основе полевых транзисторов работают быстрее, чем переключатели на основе биполярных транзисторов, поскольку биполярные транзисторы медленно выходят из режима насыщения.

Сегодня все компьютеры, смартфоны и другие гаджеты собраны на комплементарных (то есть противоположной полярности) МОП-транзисторах. Мощные полевые транзисторы также используются в быстродействующих силовых электронных устройствах.

Читайте также статью: что такое продвижение сайта ссылками

На тиристорах

если добавить в структуру биполярного транзистора еще один p-n переход, то можно получить устройство с очень интересными свойствами – управляемый диод или тиристор.

тиристор — полупроводниковый прибор со структурой pnpn или npnp. Он имеет три или менее четырех терминалов. Вывод, подключенный к внешнему слою p, называется анодом, а вывод, подключенный к внешнему слою n, называется катодом. Управляющий электрод, называемый базой, соединен с одним из внутренних слоев, обычно прилегающим к катоду. Тиристоры могут иметь две базы, но это не имеет значения.

Такая структура эквивалентна соединению двух транзисторов разного типа проводимости, как показано на рисунке.

Это два транзисторных переключателя, соединенных друг с другом. База каждого транзистора соединена с коллектором другого транзистора. Схема аналогична триггеру – элементу с функцией памяти. Если к базе подать отпирающий ток, тиристор включится, но из-за эффекта памяти останется в этом состоянии до тех пор, пока ток через него не упадет почти до нуля.

Тиристоры имеют весьма необычные вольт-амперные характеристики. Имеет S-образную форму.

Эта характеристика показывает зависимость тока через тиристор от напряжения между анодом и катодом при различных значениях тока базы IG. Напряжение Vbo соответствует напряжению включения тиристора. Vbr соответствует напряжению пробоя.

Когда ток базы достаточно велик, тиристор ведет себя как диод. Иногда тиристор называют управляемым диодом, что соответствует его графическому названию на схеме. Тиристоры проводят ток в одном направлении.

Принцип работы симистора

Симистор – это устройство, структура которого эквивалентна двум тиристорам разной проводимости, соединенным друг с другом. Это ясно из его традиционного графического названия.

В отличие от тиристоров вольт-амперные характеристики симметричны.

Видео: Самый простой способ! Как проверить симистор.

В отличие от тиристоров симисторы проводят ток в обоих направлениях. В остальном его поведение аналогично.

Как и тиристор, симистор представляет собой электронный переключатель, управляемый током, как и транзисторный ключ, но в отличие от транзисторного ключа симистор (и тиристор) остается открытым. Величина, на которую он превышает определенное минимальное значение, называется током удержания.

Динисторы как разновидность симисторов

если управляющий вход симистора не используется, он становится динистором. Поведение динистора соответствует поведению симистора при Ig = 0.

Динистер ведет себя как разрядник. Если напряжение на выводах разрядника превышает напряжение пробоя, разрядник начинает пропускать ток и остается разомкнутой цепью до тех пор, пока ток не упадет ниже порога удержания или пока не изменится полярность напряжения. Резисторы часто используются для управления симисторами.

графические обозначения динисторов на электрических схемах могут отличаться.

Принцип фазного регулирования мощности

Простая схема для лаборатории

Основное применение симисторов – регулирование мощности в цепях переменного тока. Этот тип регулятора использует принцип фазового регулирования. Принцип заключается в том, что выключатель отключает нагрузку в течение определенной части полупериода синусоидального тока сети.

В результате на нагрузку подается урезанный синусоидальный ток. Изменяя длительность состояния включения кнопки, можно управлять мощностью и действующим значением напряжения на нагрузке.

Такие схемы используются в регуляторах яркости ламп накаливания — диммерах, регуляторах мощности отопительного оборудования и схемах плавного пуска электродвигателей.

Схема регуляторов мощности на симисторе

регулятор мощности

Схема простейшего симисторного импульсного регулятора показана ниже. Конденсатор С1 заряжается через резисторы R1 и R2.

Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения холостого хода транзистора, ток отпирания подается на управляющий вход симистора через холостой транзистор, симистор открывается и остается открытым до окончания полупериода. При этом конденсатор разряжается через открытый диод и базу симистора. Напряжение на конденсаторе падает и диод закрывается.

Во второй половине цикла все повторяется. Изменяя резистор R1 можно изменить скорость зарядки конденсатора и соответственно изменить момент срабатывания резистора и открытия ключа.

Проверка с помощью мультиметра

Проверка тиристора

В интернете достаточно советов, как проверить работоспособность симистора с помощью мультиметра. Мы считаем, что правильно проверить симистор мультиметром невозможно.

потребление тока мультиметра в режиме измерения целостности или сопротивления, скорее всего, недостаточно для удовлетворения требований по току управления или удержания. Тестер может проверить только пробой pn перехода. Здоровый переход действует как диод, демонстрируя высокое сопротивление в одном направлении и низкое сопротивление в другом направлении.

Чтобы полноценно проверить симистор, нужно собрать хотя бы простейшую испытательную схему. По крайней мере, так обстоит дело с батарейками и лампочками. Если вы внимательно прочитаете эту статью, то информации для подключения симистора по этой схеме будет достаточно, чтобы проверить его работоспособность.

Читайте также статью: Почему стоит выбрать солнечный генератор, вместо дизельного и бензинового?

Видео: ЭТИ детали очень похожи! Но СИМИСТОР лучше ТИРИСТОРА Покажу в чем разница

Видео: СИМИСТОР — как он работает и где его можно применить? Самое понятное объяснение!

Добавить комментарий