- Конструкція і принцип дії
- керуючі сигнали
- Достоїнства і недоліки
- Область застосування
- Основні характеристики
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Симистор є напівпровідниковим приладом. Його повна назва - симетричний тріодний тиристор. Його особливість - можливо проводити струм в обидва боки. Даний елемент ланцюга має три висновки: один є керуючим, а два інших силовими. У цій статті ми розглянемо принцип роботи, пристрій і призначення симистора в різних схемах електроприладів.
Конструкція і принцип дії
Особливість симистора у двох напрямках провідності йде через прилад електричного струму. Конструкція пристрою будується на використанні двох зустрічно-паралельних тиристорів із загальним управлінням. Такий принцип роботи дав назву від скороченого «симетричні тиристори». Оскільки електричний струм може протікати в обидві сторони, немає сенсу позначати силові висновки як анод і катод. Доповнює загальну картину керуючий електрод.
Умовне позначення на схемі по ГОСТ:
Зовнішній вигляд наступний:
У сімісторов є п'ять переходів, що дозволяють організувати дві структури. Яка з них буде використовуватися залежить від місця утворення (конкретний силовий висновок) негативної полярності.
Як працює симистор? Початково напівпровідниковий прилад знаходиться в замкнутому стані і струм по ньому не проходить. При подачі струму на керуючий електрод, останній переходить у відкритий стан і симистор починає пропускати через себе струм. При роботі від мережі змінного струму полярність на контактах постійно змінюється. Схема, де використовується даний елемент, при цьому буде працювати без проблем. Адже ток пропускається в обох напрямках. Щоб симистор виконував свої функції, на керуючий електрод подають імпульс струму, після зняття імпульсу струм через умовні анод і катод продовжує протікати до тих пір, поки ланцюг не буде розірваний або вони не будуть знаходиться під напругою зворотної полярності.
При використанні в колі змінного струму симистор закривається на зворотній полуволне синусоїди, тоді потрібно подавати імпульс протилежної полярності (тієї ж, під якою знаходяться «силові» електроди елемента).
Принцип дії системи управління може коригуватися в залежності від конкретного випадку і застосування. Після відкриття і початку перебігу подавати струм на керуючий електрод не потрібно. Ланцюг живлення розриватися не буде. При потребі відключити харчування слід знизити струм в ланцюзі нижче рівня величини утримання або короткочасно розірвати ланцюг харчування.
керуючі сигнали
Щоб домогтися бажаного результату з симистором використовують не напруга, а струм. Щоб прилад відкрився, він повинен бути на певному невеликому рівні. Для кожного сімістора сила керуючого струму може бути різною, її можна дізнатися з даташіта на конкретний елемент. Наприклад, для симистора КУ208 цей струм повинен бути більше 160 мА, а для КУ201 -не менше 70 мА.
Полярність сигналу повинна збігатися з полярністю умовного анода. Для управління симистором часто використовують вимикач і токоогранічительний резистор, якщо він керується мікро контролером - може знадобитися додаткова установка транзистора, щоб не спалити вихід МК, або використовувати сімісторний оптодрайвер, типу MOC3041 і подібних.
Четирёхквадрантние сімістори можуть відмовлятися сигналом з будь-полярністю. У цьому перевагу є і недолік - може знадобитися збільшений керуючий струм.
При відсутності прилад замінюється двома тиристорами. При цьому слід правильно підбирати їх параметри і переробляти схему управління. Адже сигнал буде подаватися на два керуючих виведення.
Достоїнства і недоліки
Для чого потрібен розглянутий напівпровідниковий прилад? Найпопулярніший варіант використання - комутація в ланцюгах змінного струму. В цьому плані симистор дуже зручний - використовуючи невеликий елемент можна забезпечити управління високовольтного живлення.
Популярні рішення, коли їм замінюють звичайне електромеханічне реле. Плюс такого рішення - відсутній фізичний контакт, завдяки чому включення харчування стає надійніше, перемикання безшумним, ресурс на порядки більше, швидкодія вище. Ще одна перевага симистора - відносно невисока ціна, що разом з високою надійністю схеми і часом напрацювання на відмову виглядає привабливо.
Повністю уникнути мінусів розробникам не вдалося. Так, прилади сильно нагріваються під навантаженням. Доводиться забезпечувати відведення тепла. Потужні (або «силові») сімістори встановлюють на радіатори. Ще один недолік, що впливає на використання, це створення гармонійних перешкод в електромережі деякими схемами симісторних регуляторів (наприклад, побутової диммер для регулювання освітленості).
Відзначимо, що напруга на навантаження буде відрізнятися від синусоїди, що пов'язано з мінімальним напругою і струмом, при яких можливе включення. Через це підключати слід тільки навантаження, не пред'являє високих вимог до електроживлення. При постановці завдання домогтися синусоїди такий спосіб комутації не підійде. Сімістори сильно схильні до впливу шумів, перехідних процесів і перешкод. Також не підтримуються високі частоти перемикання.
Область застосування
Характеристики, невелика вартість і простота пристрою дозволяє успішно застосовувати сімістори в промисловості та побуті. Їх можна знайти:
- У пральній машині.
- У печі.
- У духовках.
- В електродвигуні.
- У перфораторах і дрилях.
- В посудомийній машині.
- В регуляторах освітлення.
- У пилососі.
На цьому перелік, де використовується цей напівпровідниковий прилад, не обмежується. Застосування розглянутого провідникового приладу здійснюється практично у всіх електроприладах, що тільки є в будинку. На нього покладено функцію управління обертанням приводного двигуна в пральних машинках, вони використовуються на платі управління для запуску роботи всіляких пристроїв - легше сказати, де їх немає.
Основні характеристики
Розглянутий напівпровідниковий прилад призначений для управління схемами. Незалежно від того, де в схемі він застосовується, важливі такі характеристики сімісторов:
- Максимальна напруга. Показник, який будучи досягнутий на силових електродах не викличе, в теорії, виходу з ладу. Фактично є максимально допустимим значенням за умови дотримання діапазону температур. Будьте обережні - навіть короткочасне перевищення може обернутися знищенням даного елемента ланцюга.
- Максимальний короткочасний імпульсний струм у відкритому стані. Пікове значення і допустимий для нього період, що вказується в мілісекундах.
- Робочий діапазон температур.
- Відмикає напруга управління (відповідає мінімальному постійному відмикає струму).
- Час включення.
- Мінімальний постійний струм управління, необхідний для включення приладу.
- Максимальна повторюється імпульсна напруга в закритому стані. Цей параметр завжди вказують в супровідній документації. Позначає критичну величину напруги, граничну для даного приладу.
- Максимальне падіння рівня напруги на сімісторов у відкритому стані. Вказує максимальне напруження, яке може встановлюватися між силовими електродами у відкритому стані.
- Критична швидкість наростання струму у відкритому стані і напруги в закритому. Вказуються відповідно в амперах і вольтах за секунду. Перевищення рекомендованих значень може привести до пробою або помилкового відкриття не до місця. Слід забезпечувати робочі умови для дотримання рекомендованих норм і виключити перешкоди, у яких динаміка перевищує заданий параметр.
- Корпус симистора. Важливий для проведення теплових розрахунків і впливає на рассеиваемую потужність.
Ось ми і розглянули, що таке симистор, за що він відповідає, де застосовується і якими характеристиками володіє. Розглянуті простою мовою теоретичні ази дозволять закласти основу для майбутньої результативної діяльності. Сподіваємося, надана інформація була для вас корисною і цікавою!