थायरिस्टर आणि ट्रायक नियंत्रणाची तत्त्वे

चला सर्वात सोप्या योजनांसह प्रारंभ करूया. सर्वात सोप्या प्रकरणात, थायरिस्टर नियंत्रित करण्यासाठी, त्याच्या नियंत्रण इलेक्ट्रोडला विशिष्ट मूल्याचा स्थिर प्रवाह थोडक्यात पुरवणे पुरेसे आहे. चिप किंवा ट्रान्झिस्टरच्या आउटपुट स्टेजप्रमाणे बंद होणारा आणि वीजपुरवठा करणारा स्विच चित्रित करून हा विद्युतप्रवाह पुरवण्याची यंत्रणा योजनाबद्ध पद्धतीने दाखवली जाऊ शकते.

ही एक वरवर सोपी पद्धत आहे, परंतु येथे नियंत्रण सिग्नलची शक्ती लक्षणीय असणे आवश्यक आहे. तर, ट्रायक KU208 साठी सामान्य परिस्थितीत, हा प्रवाह कमीतकमी 160 mA असावा आणि ट्रायनिस्टर KU201 साठी तो किमान 70 mA असावा. अशा प्रकारे, 12 व्होल्टच्या व्होल्टेजवर आणि 115 mA च्या सरासरी करंटसह, नियंत्रण शक्ती आता 1.4 W असेल.

नियंत्रण सिग्नलच्या ध्रुवीयता आवश्यकता खालीलप्रमाणे आहेत: SCR ला कॅथोडच्या संदर्भात सकारात्मक नियंत्रण व्होल्टेज आवश्यक आहे आणि ट्रायक (संतुलित थायरिस्टर) ला एनोड करंट सारखीच ध्रुवीयता आवश्यक आहे किंवा प्रत्येक अर्ध्या चक्रासाठी नकारात्मक आहे. .

ट्रायकचे कंट्रोल इलेक्ट्रोड बंद केले जात नाही, ट्रायनिस्टरला 51 ओम रेझिस्टरसह हाताळले जाते.आधुनिक थायरिस्टर्सना कमी आणि कमी नियंत्रण प्रवाहाची आवश्यकता असते आणि बर्‍याचदा आपण सर्किट शोधू शकता जिथे एससीआरचे नियंत्रण प्रवाह सुमारे 24 एमए पर्यंत कमी केले जाते आणि ट्रायकसाठी 50 एमए पर्यंत.

असे होऊ शकते की नियंत्रण सर्किटमधील विद्युत् प्रवाहात तीव्र घट झाल्यामुळे डिव्हाइसच्या विश्वासार्हतेवर परिणाम होईल, म्हणून कधीकधी विकसकांना प्रत्येक सर्किटसाठी स्वतंत्रपणे थायरिस्टर्स निवडावे लागतात. अन्यथा, कमी-वर्तमान थायरिस्टर उघडण्यासाठी, त्या क्षणी त्याचा एनोड व्होल्टेज जास्त असावा, ज्यामुळे हानिकारक प्रवाह आणि हस्तक्षेप होतो.

वर वर्णन केलेल्या सोप्या योजनेनुसार नियंत्रणाचा अभाव स्पष्ट आहे: इलेक्ट्रिकल सर्किटसह कंट्रोल सर्किटचे कायमस्वरूपी गॅल्व्हनिक कनेक्शन आहे. काही सर्किट्समधील ट्रायक्स कंट्रोल सर्किटच्या टर्मिनलपैकी एकाला तटस्थ वायरशी जोडण्याची परवानगी देतात. एससीआर लोड सर्किटमध्ये डायोड ब्रिज जोडूनच अशा सोल्युशनला परवानगी देतात.

परिणामी, लोडला दिलेली वीज अर्धवट केली जाते कारण मेन साइन वेव्हच्या कालावधीपैकी फक्त एका कालावधीत लोडला व्होल्टेज पुरवला जातो. प्रॅक्टिसमध्ये, आमच्याकडे हे तथ्य आहे की नोड्सच्या गॅल्व्हॅनिक अलगावशिवाय थेट प्रवाहाच्या थायरिस्टर नियंत्रणासह सर्किट जवळजवळ कधीही वापरली जात नाहीत, जेव्हा नियंत्रण, काही चांगल्या कारणास्तव, अशा प्रकारे चालते.

एक सामान्य थायरिस्टर कंट्रोल सोल्यूशन म्हणजे काही मायक्रोसेकंदांसाठी स्विच बंद करून अॅनोडमधून थेट गेट इलेक्ट्रोडवर व्होल्टेज लागू केले जाते. येथे की उच्च व्होल्टेज द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टर, एक लहान रिले किंवा फोटोरेसिस्टर असू शकते.

हा दृष्टिकोन तुलनेने उच्च एनोड व्होल्टेजवर स्वीकार्य आहे, लोडमध्ये प्रतिक्रियाशील घटक असला तरीही ते सोयीस्कर आणि सोपे आहे. परंतु यात एक कमतरता देखील आहे: वर्तमान-मर्यादित प्रतिरोधकांसाठी अस्पष्ट आवश्यकता, जे नाममात्र मूल्यात लहान असले पाहिजेत, जेणेकरुन थायरिस्टर साइन वेव्हच्या अर्ध्या चक्राच्या सुरुवातीच्या अगदी जवळ चालू होईल जेव्हा ते प्रथम चालू केले जाते, शून्य मुख्य व्होल्टेजवर नाही (सिंक्रोनाइझेशनच्या अनुपस्थितीत), 310 व्होल्ट देखील त्यावर येऊ शकतात, परंतु स्विचद्वारे आणि थायरिस्टरच्या कंट्रोल इलेक्ट्रोडद्वारे प्रवाह त्यांच्यासाठी जास्तीत जास्त स्वीकार्य मूल्यांपेक्षा जास्त नसावा.

थायरिस्टर स्वतःच व्होल्टेज Uop = Iop * Rlim वर उघडेल. परिणामी, आवाज येईल आणि लोड व्होल्टेज किंचित कमी होईल. रेझिस्टर रिलिमचा गणना केलेला प्रतिकार लोड सर्किटच्या (त्याच्या प्रेरक घटकासह) प्रतिकाराच्या मूल्याने कमी केला जातो, जो यासह मालिकेत जोडलेला असतो. चालू करताना प्रतिरोधक.

परंतु हीटिंग डिव्हाइसेसच्या बाबतीत, थंड स्थितीत त्यांचा प्रतिकार कार्यरत तापलेल्या उपकरणापेक्षा दहापट कमी असतो हे तथ्य विचारात घेतले जाते. तसे, ट्रायक्समध्ये सकारात्मक आणि नकारात्मक अर्ध-लहरींसाठी टर्न-ऑन करंट किंचित भिन्न असू शकतात या वस्तुस्थितीमुळे, लोडवर एक लहान स्थिर घटक दिसू शकतो.

SCR ची टर्न-ऑन वेळ सहसा 10 μs पेक्षा जास्त नसते, म्हणून, किफायतशीर लोड पॉवर कंट्रोलसाठी, 5, 10, किंवा 20 ड्युटी सायकल असलेली पल्स ट्रेन 20, 10 आणि 5 च्या फ्रिक्वेन्सीसाठी लागू केली जाऊ शकते. kHz, अनुक्रमे. शक्ती 5 ते 20 पट कमी होईल.

गैरसोय खालीलप्रमाणे आहे: थायरिस्टर चालू होऊ शकतो, आणि अर्ध-सायकलच्या सुरूवातीस नाही.ते लाटा आणि आवाजाने भरलेले आहे. आणि तरीही, जरी शून्यातून व्होल्टेज वाढण्याच्या अगदी आधी टर्न-ऑन झाला, तरीही या क्षणी कंट्रोल इलेक्ट्रोडचा प्रवाह अद्याप होल्डिंग मूल्यापर्यंत पोहोचू शकत नाही, तर थायरिस्टर संपल्यानंतर लगेच बंद होईल. नाडी

परिणामी, विद्युतप्रवाह सायनसॉइडल आकार घेत नाही तोपर्यंत थायरिस्टर प्रथम थोड्या अंतराने चालू आणि बंद होईल. प्रेरक घटक असलेल्या भारांसाठी, प्रवाह होल्डिंग मूल्यापर्यंत पोहोचू शकत नाही, ज्यामुळे नियंत्रण डाळींच्या कालावधीवर कमी मर्यादा लागू होते आणि विजेचा वापर फारसा कमी होणार नाही.

नेटवर्कपासून कंट्रोल सर्किटचे पृथक्करण तथाकथित आवेग स्टार्टद्वारे प्रदान केले जाते, जे 2 सेमी पेक्षा कमी व्यास असलेल्या फेराइट रिंगवर एक लहान आयसोलेशन ट्रान्सफॉर्मर स्थापित करून सहजपणे केले जाऊ शकते. हे महत्वाचे आहे की अलगाव व्होल्टेज अशा ट्रान्सफॉर्मरची उंची जास्त असावी आणि कोणत्याही औद्योगिक पल्स ट्रान्सफॉर्मरप्रमाणेच नाही...

नियंत्रणासाठी आवश्यक असलेली शक्ती लक्षणीयरीत्या कमी करण्यासाठी, अधिक अचूक नियंत्रणाचा अवलंब करणे आवश्यक असेल. थायरिस्टर जसा चालू आहे तसाच गेट करंट बंद करणे आवश्यक आहे. जेव्हा स्विच बंद असतो, तेव्हा थायरिस्टर चालू होतो आणि जेव्हा थायरिस्टर विद्युत प्रवाह चालविण्यास सुरुवात करतो, तेव्हा मायक्रोसर्किट कंट्रोल इलेक्ट्रोडद्वारे विद्युत प्रवाह पुरवठा करणे थांबवते.

हा दृष्टीकोन खरोखर थायरिस्टर चालविण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा वाचवतो. जर स्विच सध्या बंद असेल, तर एनोड व्होल्टेज अद्याप पुरेसे नाही, थायरिस्टर मायक्रोक्रिकेटद्वारे उघडले जाणार नाही (व्होल्टेज मायक्रोक्रिकेटच्या पुरवठा व्होल्टेजच्या अर्ध्यापेक्षा किंचित जास्त असावे). स्विच-ऑन व्होल्टेज समायोज्य आहे डिकपलिंग प्रतिरोधकांची निवड.

अशा प्रकारे ट्रायक नियंत्रित करण्यासाठी, ध्रुवीयतेचा मागोवा घेणे आवश्यक आहे, म्हणून सर्किटमध्ये ट्रान्झिस्टर आणि तीन प्रतिरोधकांच्या जोडीचा एक ब्लॉक जोडला जातो, जो व्होल्टेज शून्य ओलांडल्यावर क्षण निश्चित करतो. अधिक जटिल योजना या लेखाच्या व्याप्तीच्या पलीकडे आहेत.