الخصائص الرئيسية للتيرستورات

تعتمد جميع أجهزة أشباه الموصلات على التقاطعات ، وإذا كان الجهاز ثلاثي الوصلات عبارة عن ثايرستور ، فإن جهازين ثلاثي الوصلات متصلان بشكل متوازٍ في مبيت مشترك يكونان بالفعل التيرستورات، هذا هو الثايرستور المتماثل. في الأدب الإنجليزي يطلق عليه «TRIAC» - AC الصمام الثلاثي.

بطريقة أو بأخرى ، يحتوي التيرستورات على ثلاثة مخرجات ، اثنان منها عبارة عن طاقة ، والثالث عبارة عن تحكم أو بوابة (بوابة اللغة الإنجليزية). في الوقت نفسه ، لا يحتوي التيرستورات على أنود وكاثود محدد ، حيث يمكن أن يعمل كل من أقطاب الطاقة في أوقات مختلفة كقطب موجب وكاثود.

بسبب هذه الخصائص ، يتم استخدام التيرستورات على نطاق واسع في دوائر التيار المتردد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التيرستورات غير مكلفة ، ولها عمر خدمة طويل ولا تسبب شرارات مقارنة بمرحلات التبديل الميكانيكية ، وهذا يضمن استمرار الطلب عليها.

دعونا نلقي نظرة على الخصائص الرئيسية ، أي المعلمات التقنية الرئيسية للتيرستورات ، وشرح معنى كل منها. سننظر في مثال التيرستورات الشائع إلى حد ما BT139-800 ، والذي يستخدم غالبًا في أنواع مختلفة من المنظمين.إذن ، الخصائص الرئيسية للتيرستورات:

• أقصى جهد

• أقصى جهد نبضي متكرر في حالة إيقاف التشغيل ؛

• الحد الأقصى ، متوسط ​​الفترة ، فتح الحالة الحالية ؛

• أقصى تيار نبضي قصير المدى في حالة الفتح ؛

• أقصى انخفاض للجهد عبر التيرستورات في الحالة المفتوحة ؛

• الحد الأدنى لتيار التحكم في التيار المستمر المطلوب لتشغيل التيرستورات ؛

• جهد التحكم في البوابة المقابل للحد الأدنى لتيار بوابة التيار المستمر ؛

• المعدل الحرج لارتفاع جهد الدولة المغلقة ؛

• المعدل الحرج لارتفاع تيار الحالة المفتوحة ؛

• وقت التشغيل

• نطاق الحرارة الشغالة؛

• إطار.

أقصى جهد

على سبيل المثال لدينا 800 فولت. هذا هو الجهد الذي ، عند تطبيقه على إلكترودات التيرستورات ، لن يتسبب نظريًا في حدوث ضرر. في الممارسة العملية ، هذا هو الحد الأقصى المسموح به لجهد التشغيل للدائرة المتصلة بواسطة هذا التيرستورات تحت ظروف درجة حرارة التشغيل التي تقع ضمن نطاق درجة الحرارة المسموح به.

حتى تجاوز هذه القيمة على المدى القصير لا يضمن التشغيل الإضافي لجهاز أشباه الموصلات. المعلمة التالية سوف توضح هذا الحكم.

أقصى جهد متكرر خارج الحالة

يشار إلى هذه المعلمة دائمًا في الوثائق وتعني فقط قيمة الجهد الحرج ، وهو الحد الأقصى لهذا التيرستورات.

هذا هو الجهد الذي لا يمكن تجاوزه عند الذروة. حتى إذا كان التيرستورات مغلقًا ولم يفتح ، مثبتًا في دائرة بجهد متناوب ثابت ، فلن ينكسر التيرستورات إذا لم يتجاوز اتساع الجهد المطبق 800 فولت على سبيل المثال.

إذا تم تطبيق جهد ، على الأقل أعلى قليلاً ، على التيرستورات المغلق ، على الأقل لجزء من فترة الجهد المتناوب ، فإن الشركة المصنعة لا تضمن أداءها الإضافي. يشير هذا العنصر مرة أخرى إلى شروط نطاق درجة الحرارة المسموح بها.

الحد الأقصى ، متوسط ​​الفترة ، الوضع الحالي

ما يسمى الحد الأقصى لمتوسط ​​الجذر التربيعي (RMS - جذر متوسط ​​التربيع) للتيار الجيبي ، هذا هو متوسط ​​قيمته ، في ظل ظروف درجة حرارة التشغيل المقبولة للتيرستورات. على سبيل المثال ، هذا الحد الأقصى هو 16 أمبير عند درجات حرارة التيرستورات حتى 100 درجة مئوية.يمكن أن يكون تيار الذروة أعلى كما هو موضح بواسطة المعلمة التالية.

أقصى تيار نبضي قصير الوقت في حالة الفتح

هذا هو تيار الذروة المحدد في وثائق التيرستورات ، بالضرورة مع الحد الأقصى المسموح به للمدة الحالية لهذه القيمة بالميلي ثانية. على سبيل المثال ، هذا هو 155 أمبير بحد أقصى 20 مللي ثانية ، مما يعني عمليًا أن مدة مثل هذا التيار الكبير يجب أن تكون أقصر.

لاحظ أنه لا يجب تجاوز تيار RMS تحت أي ظرف من الظروف. ويرجع ذلك إلى الطاقة القصوى التي تبددها علبة التيرستورات والحد الأقصى المسموح به لدرجة حرارة القالب أقل من 125 درجة مئوية.

أقصى انخفاض للجهد عبر التيرستورات في الحالة المفتوحة

تشير هذه المعلمة إلى الحد الأقصى للجهد (على سبيل المثال لدينا 1.6 فولت) الذي سيتم إنشاؤه بين أقطاب طاقة التيرستورات في الحالة المفتوحة ، عند التيار المحدد في الوثائق في دائرة العمل الخاصة به (على سبيل المثال ، عند التيار 20 أمبير). بشكل عام ، كلما زاد التيار ، زاد انخفاض الجهد عبر التيرستورات.

هذه الخاصية ضرورية للحسابات الحرارية ، حيث إنها تُعلم المصمم بشكل غير مباشر بالقيمة القصوى المحتملة للطاقة التي تبددها علبة التيرستورات ، وهو أمر مهم عند اختيار غرفة التبريد. كما أنه يجعل من الممكن تقدير المقاومة المكافئة للتيرستورات تحت ظروف درجات حرارة معينة.

الحد الأدنى من تيار محرك التيار المستمر المطلوب لتشغيل التيرستورات

يعتمد الحد الأدنى لتيار إلكترود التحكم في التيرستورات ، المقاس بالملليامبير ، على قطبية إدراج التيرستورات في اللحظة الحالية ، وكذلك على قطبية جهد التحكم.

على سبيل المثال لدينا ، يتراوح هذا التيار من 5 إلى 22 مللي أمبير ، اعتمادًا على قطبية الجهد في الدائرة التي يتحكم فيها التيرستورات. عند تطوير مخطط تحكم ثلاثي ، من الأفضل الاقتراب من تيار التحكم إلى أقصى قيمة ، على سبيل المثال لدينا 35 أو 70 مللي أمبير (اعتمادًا على القطبية).

جهد بوابة التحكم المطابق للحد الأدنى لتيار بوابة التيار المستمر

لتعيين الحد الأدنى للتيار في دائرة قطب التحكم في التيرستورات ، من الضروري تطبيق جهد معين على هذا القطب. يعتمد ذلك على الجهد المطبق حاليًا في دائرة طاقة التيرستورات وأيضًا على درجة حرارة التيرستورات.

لذلك ، على سبيل المثال ، بجهد 12 فولت في دائرة الإمداد ، لضمان ضبط تيار التحكم على 100 مللي أمبير ، يجب تطبيق 1.5 فولت على الأقل. وعند درجة حرارة بلورية تبلغ 100 درجة مئوية ، وبجهد كهربائي في دائرة العمل يبلغ 400 فولت ، فإن الجهد المطلوب لدائرة التحكم سيكون 0.4 فولت.

المعدل الحرج لارتفاع جهد الدولة المغلقة

يتم قياس هذه المعلمة بالفولت لكل ميكروثانية.على سبيل المثال ، المعدل الحرج لارتفاع الجهد عبر أقطاب الإمداد هو 250 فولت لكل ميكروثانية. إذا تم تجاوز هذه السرعة ، فقد يفتح التيرستورات بشكل غير لائق حتى بدون تطبيق أي جهد تحكم على قطب التحكم الخاص به.

لمنع ذلك ، من الضروري توفير ظروف التشغيل هذه بحيث يتغير جهد الأنود (الكاثود) بشكل أبطأ ، بالإضافة إلى استبعاد أي اضطرابات تتجاوز ديناميكياتها هذه المعلمة (أي ضوضاء اندفاعية ، وما إلى ذلك. n.).

المعدل الحرج لارتفاع تيار الحالة المفتوحة

تقاس بالأمبير لكل ميكروثانية. إذا تم تجاوز هذا المعدل ، فسوف ينكسر التيرستورات. على سبيل المثال ، أقصى معدل للارتفاع عند التشغيل هو 50 أمبير لكل ميكروثانية.

القوة في الوقت المحدد

على سبيل المثال لدينا ، هذه المرة 2 ميكروثانية. هذا هو الوقت الذي ينقضي من اللحظة التي يصل فيها تيار البوابة إلى 10٪ من قيمة الذروة إلى اللحظة التي ينخفض ​​فيها الجهد بين الأنود والكاثود للترياك إلى 10٪ من قيمته الأولية.

نطاق الحرارة الشغالة

عادةً ما يكون هذا النطاق من -40 درجة مئوية إلى + 125 درجة مئوية. بالنسبة لنطاق درجة الحرارة هذا ، توفر الوثائق الخصائص الديناميكية للتيرستورات.

إطار

في مثالنا الحالة هي to220ab ، فهي مريحة لأنها تسمح بتوصيل التيرستورات بمبدد حراري صغير. بالنسبة للحسابات الحرارية ، تعطي وثائق التيرستورات جدولاً لاعتماد الطاقة المشتتة على متوسط ​​تيار التيرستورات.