Zelfgemaakte dimmers. Deel een Soorten thyristoren

Het artikel beschrijft het gebruik van thyristoren, biedt eenvoudige en illustratieve experimenten om de principes van hun werking te bestuderen. Praktische instructies voor het controleren en selecteren van thyristors worden ook gegeven.

Zelfgemaakte dimmers

In artikelen "Dimmers: apparaat, variëteiten en verbindingsmethoden" en "Apparaat- en circuitdimmer" Er werd verteld over het gebruik van industriële dimmers. Maar ondanks de verscheidenheid en beschikbaarheid van dergelijke apparaten die te koop zijn, moet je soms de vergeten oude onthouden en de dimmer monteren volgens een vrij eenvoudig amateur-schema.

De kracht van het apparaat dat te koop is, is misschien niet voldoende, of er zijn gewoon onderdelen zodat ze niet dom verloren zijn, dus laat er op zijn minst iets zijn. Bovendien, dimmer het hoeft het licht helemaal niet te regelen, je kunt het bijvoorbeeld aanpassen aan een soldeerbout. Over het algemeen zijn er tal van toepassingen, een kant-en-klaar apparaat kan altijd van pas komen.

Bijna al dergelijke apparaten worden gemaakt met behulp van thyristors, die apart moeten worden besproken, goed, althans kort, zodat het werkingsprincipe thyristor regulatoren was duidelijk en begrijpelijk.

Soorten thyristoren

naam thyristor impliceert verschillende variëteiten, of zoals ze zeggen, een familie van halfgeleiderapparaten. Dergelijke apparaten hebben een structuur van vier p- en n-lagen en vormen drie opeenvolgende p-n (p-n letters zijn Latijn: van positieve en negatieve) overgangen.

Fig. 1. Thyristors

Als conclusies worden getrokken uit de extreme gebieden p n, wordt het resulterende apparaat op een andere manier een diode-thyristor genoemd dynistor. Het lijkt op een diode uit de D226- of D7ZH-serie, alleen diodes hebben slechts één p-n-kruising. Het ontwerp en de lay-out van de KN102-dinistor worden weergegeven in figuur 2.

Het schema van de opname ervan wordt daar ook getoond. Als we concluderen uit een ander pn-knooppunt, krijgen we een triode-thyristor, een trinistor genoemd. Twee trinistors kunnen in één geval tegelijkertijd worden geplaatst, in de tegenovergestelde richting worden verbonden - parallel. Dit ontwerp wordt genoemd triac en is ontworpen om te werken in AC-circuits, omdat het zowel positieve als negatieve halve perioden van spanning kan doorstaan.

Afbeelding 2. Het interne apparaat en het schakelcircuit van de diode thyristor KN102

De uitgang van de kathode, gebied n, is verbonden met de behuizing, en de uitgang van de anode door de glazen isolator is verbonden met gebied p, zoals getoond in figuur 1. Het toont ook de opname van een dynistor in het vermogenscircuit. De voeding moet in serie worden geschakeld met de dinistor.net alsof het was gewone diode. Figuur 3 toont de voltampère karakteristiek van de dinistor.

Figuur 3. Volt - ampère karakteristiek van een dinistor

Uit deze karakteristiek blijkt dat de spanning op de dynistor zowel in de tegenovergestelde richting (in de figuur linksonder) als in de voorwaartse kan worden aangelegd, zoals in het rechter bovengedeelte van de figuur. In de tegenovergestelde richting is de karakteristiek vergelijkbaar met die van een conventionele diode: een onbeduidende omgekeerde stroom vloeit door het apparaat, praktisch kunnen we aannemen dat er geen stroom is.

Van groter belang is de directe tak van het kenmerk. Als de spanning in voorwaartse richting op de dinistor wordt aangelegd en geleidelijk toeneemt, zal de stroom door de dinistor klein zijn en enigszins variëren. Maar alleen totdat het een bepaalde waarde bereikt, de schakelspanning van de dinistor genoemd. In de figuur wordt dit aangeduid als Uincl.

Bij deze spanning treedt een lawine-achtige stroomstijging op in de vierlagige interne structuur, de dynistor opent, gaat over in een geleidende toestand, zoals blijkt uit een sectie met negatieve weerstand op de karakteristiek. De spanning van de kathode - anode sectie neemt sterk af en de stroom door de dinistor wordt alleen beperkt door de externe belasting, in dit geval de weerstand van de weerstand R1. Het belangrijkste is dat de stroom moet worden beperkt op een niveau dat niet hoger is dan het maximaal toegestane niveau, dat is opgegeven in de referentiegegevens.

De maximaal toelaatbare stroom of spanning is de waarde waarbij de normale werking van het apparaat gedurende lange tijd is gegarandeerd. Bovendien moet u erop letten dat slechts een van de parameters de maximaal toelaatbare waarde bereikt: als het apparaat in de maximaal toelaatbare stroommodus werkt, moet de bedrijfsspanning lager zijn dan de maximaal toelaatbare. Anders wordt de normale werking van het halfgeleiderapparaat niet gegarandeerd. Natuurlijk hoeft u niet specifiek te streven naar de maximaal toelaatbare parameters, maar als dat gebeurde ...

Deze gelijkstroom stroomt door de dinistor totdat de dinistor op de een of andere manier wordt uitgeschakeld. Stop hiervoor de doorgang van gelijkstroom. Dit kan op drie manieren: open het stroomcircuit, maak een kortsluiting van de dynistor met behulp van een jumper (alle stroom gaat door de jumper en de stroom door de dynistor zal nul zijn), of de polariteit van de voedingsspanning omkeren. Dit gebeurt als u de dinistor en de belasting met wisselstroom voedt. De activerende thyristor-trinistor heeft dezelfde afsluitmethoden.

Dinistor-markering

Het bestaat uit verschillende letters en cijfers, de meest voorkomende en beschikbare zijn huishoudelijke apparaten van de KN102-serie (A, B ... I). de eerste letter K geeft aan dat het een silicium halfgeleiderapparaat is, N dat het een dynistor is, de nummers 102 zijn het ontwikkelnummer, maar de laatste letter bepaalt de schakelspanning.

De hele gids past hier niet, echter moet worden opgemerkt dat KN102A een inschakelspanning heeft van 20V, KN102B 28V en KN102I maar liefst 150V. Wanneer de apparaten achtereenvolgens worden ingeschakeld, wordt de schakelspanning toegevoegd, bijvoorbeeld twee KN102A geven een totale spanning van 40V. Dinistoren die voor de defensie-industrie zijn vervaardigd, hebben in plaats van de eerste letter K het nummer 2. Dezelfde regel wordt gebruikt bij de etikettering van transistoren.

Momenteel vrij wijd verspreid symmetrische dinistoren. Om dit voor te stellen, is het voldoende om twee gewone dinistoren in de tegenovergestelde richting te verbinden - parallel. Dergelijke dinistoren worden ingeschakeld wanneer spanning met een polariteit of wisselspanning wordt aangelegd. Gebruikt in trigger driver circuits in elektronische transformatoren en energiebesparende lampen, evenals een drempelelement in thyristorregelaars, die later zullen worden beschreven. Een van deze dinistors is gemarkeerd DB3.

Deze logica van de werking van de dinistor stelt u in staat om voldoende te verzamelen op basis daarvan eenvoudige pulsgeneratoren. Een diagram van een van de opties is weergegeven in figuur 4.

Figuur 4. Dinistorgenerator

Het werkingsprincipe van een dergelijke generator is vrij eenvoudig: de netspanning gelijkgericht door de VD1-diode via de weerstand R1 laadt de condensator C1 op, en zodra de spanning erover de schakelspanning van de VS1-dynistor bereikt, opent deze en de condensator ontlaadt door de EL1-lamp, die een korte flits geeft, waarna het proces herhaalt eerst. In echte circuits kan in plaats van een lamp een transformator worden geïnstalleerd, waarvan de uitgangswikkeling kan worden verwijderd, gebruikt voor elk doel, bijvoorbeeld als openingsimpulsen.

Lees verder in het volgende artikel.

Vervolg: Zelfgemaakte dimmers. Deel twee Thyristor apparaat

Boris Aladyshkin