v tomto tutoriálu se dozvíme o některých běžně známých aplikacích SCR. SCR aplikace jsou spínání, řízení výkonu V AC i DC obvodech, Přepěťová ochrana atd.

obrys

aplikace SCR

díky široké škále výhod, jako je schopnost zapnout se z vypnutého stavu v reakci na proud s nízkou bránou a také schopnost přepínat vysoké napětí, umožňuje použití SCR nebo tyristoru v různých aplikacích.

tyto aplikace zahrnují přepínání, opravu, regulaci, ochranu atd. SCR se používají pro ovládání domácích spotřebičů, včetně osvětlení, regulace teploty, regulace otáček ventilátoru, vytápění a aktivace alarmu.

pro průmyslové aplikace se SCR používají k řízení otáček motoru, nabíjení baterie a převodů výkonu. Některé z nich jsou vysvětleny níže.

SCR jako přepínač

spínací operace je jednou z nejdůležitějších aplikací SCR. SCR se často používá jako polovodičové relé a má více výhod než elektromagnetická relé nebo spínače, protože v SCR nejsou žádné pohyblivé části.

níže uvedený obrázek ukazuje použití SCR jako spínače pro zapnutí a vypnutí napájení dodávaného do zátěže. Napájení střídavým proudem dodávaným do zátěže je řízeno použitím střídavých spouštěcích impulzů na SCR. Rezistory R1 a R2 chrání diody D1 a D2. Odpor R omezuje tok proudu brány.

1

během kladného polovičního cyklu vstupu je SCR1 předpojatý dopředu a SCR2 obrácený. Pokud je spínač s zavřený, je do SCR1 přiveden proud přes diodu D1 a tím je SCR1 zapnutý. Proto proud proudí do zátěže přes SCR1.

podobně, během záporné poloviny cyklu signálu, SCR2 je dopředu zkreslený a SCR1 je zpětně zkreslený. Pokud je spínač s uzavřen, proud brány proudí do SCR2 přes diodu D2. Proto je SCR2 zapnutý a proud zátěže jím protéká.

proto lze řízením spínače S řídit Zátěžový proud v libovolné požadované poloze. Je pozorováno, že tento spínač zpracovává proud několika mill ampér pro ovládání proudu několika set ampérů v zátěži. Tento Způsob spínání je tedy výhodnější než mechanické nebo elektromechanické spínání.

zpět na začátek

řízení výkonu pomocí SCR

SCR jsou schopny řídit výkon přenášený na zátěž. Často je nutné měnit výkon dodávaný do zátěže závisí na požadavcích na zatížení, jako je regulace otáček motoru a stmívače světla.

za takových podmínek není výkon, který se mění s konvenčními nastavitelnými potenciometry, spolehlivou metodou kvůli velkému rozptylu energie. Pro snížení tohoto rozptylu energie v obvodech s vysokým výkonem jsou SCR nejlepší volbou jako zařízení pro řízení výkonu.

řízení střídavého proudu pomocí SCR

v obvodech střídavého proudu je fázové řízení nejběžnější formou řízení výkonu SCR. Při fázovém řízení se změnou spouštěcího úhlu alfa na svorce brány získá řízení výkonu.

níže uvedený obrázek ukazuje plný obvod řízení střídavých vln, který ilustruje metodu fázového řízení. Zvažte, že napájení střídavým proudem je dáno dvěma antiparalelním SCR. Během kladného půl cyklu signálu SCR1 vede, zatímco v záporném půl cyklu SCR2 vede, když jsou na ně aplikovány správné hradlové impulsy.

změnou úhlu střelby na příslušné SCR se mění doba zapnutí. To vede ke změně energie spotřebované zátěží. Na obrázku níže jsou SCR spouštěny při zpožděných impulzech (to znamená zvýšení úhlu střelby), což vede ke snížení výkonu dodávaného do zátěže.

hlavní výhodou fázového řízení je, že SCR jsou automaticky vypnuty při každé aktuální nulové poloze střídavého proudu. Proto není nutný žádný komutační obvod pro vypnutí SCR.

2

zpět nahoru

řízení stejnosměrného výkonu pomocí SCR

v případě stejnosměrného obvodu se výkon dodávaný do zátěže mění změnou doby zapnutí a vypnutí SCR. Tato metoda se nazývá jako vrtulník nebo ovládání zapnutí a vypnutí. Níže je znázorněno jednoduché ovládání zátěže pomocí SCR.

je také možné přepnout SCR na určitou spouštěcí frekvenci tak, aby proud proudící do zátěže byl měněn. Příkladem takového obvodu je SCR obvod založený na PWM pro výrobu proměnného výstupu do zátěže.

3

variabilní stejnosměrný výkon na zátěž je možné vyrobit pomocí fázových řídicích usměrňovacích obvodů. Průměrný stejnosměrný výkon dodávaný do zátěže je řízen řízením okamžiku zapnutí SCR. Některé z těchto usměrňovacích obvodů jsou uvedeny níže.

Půlvlnový usměrňovač

níže uvedený obvod ukazuje jednofázový půlvlnový usměrňovač pomocí SCR. Dioda v sérii s proměnným odporem je připojena k bráně, která je zodpovědná za spuštění SCR.

  • během záporného polovičního cyklu vstupního signálu střídavého proudu je SCR zpětně zkreslená. Proto žádný proud protéká zátěží.
  • během záporného polovičního cyklu vstupu je SCR dopředu zkreslená. Pokud je odpor měněn tak, že na bránu je aplikován minimální spouštěcí proud,zapne se SCR. Proto proud začne proudit do zátěže.
  • pokud je proud brány vyšší, bude napájecí napětí, při kterém je SCR zapnuto, menší. Úhel, pod kterým SCR začíná provádět, se označuje jako úhel střelby. U tohoto usměrňovacího obvodu lze úhel střelby měnit pouze během kladného polovičního cyklu.
  • proto změnou úhlu střelby nebo proudu brány (změnou odporu v tomto obvodu) je možné provést část vedení SCR nebo plný kladný poloviční cyklus tak, aby se průměrný výkon přiváděný do zátěže měnil.

4

usměrňovač plné vlny

v usměrňovači plné vlny se usměrňují kladné i záporné vlny vstupního zdroje. Proto ve srovnání s půlvlnovým usměrňovačem je průměrná hodnota stejnosměrného napětí vysoká a také obsah zvlnění je menší. Níže uvedený obrázek ukazuje celý vlnový usměrňovací obvod sestávající ze dvou SCR spojených se středovým odbočeným transformátorem.

* během kladného polovičního cyklu vstupu je SCR1 předpojatý dopředu a SCR2 obrácený. Použitím správného signálu brány se SCR1 zapne a tím začne protékat Zátěžový proud.

* během záporného polovičního cyklu vstupu je SCR2 zkreslený dopředu a SCR1 je zkreslený dozadu. Při spuštění brány se SCR2 zapne, a proto proud zátěže protéká SCR2.

• proto změnou spouštěcího proudu na SCR se průměrný výkon dodávaný do zátěže mění.

5

Full Wave můstkový usměrňovač

místo použití středově poklepaného transformátoru je také možné použít čtyři SCR v konfiguraci můstku k získání plné rektifikace vln. Během kladného polovičního cyklu vstupu jsou SCR1 a SCR2 ve vedení. Během záporného polovičního cyklu jsou SCR3 a SCR4 ve vedení. Úhel vedení každého tyristoru se nastavuje změnou příslušných hradlových proudů. A proto se výstupní napětí napříč zátěží mění.

6

zpět na začátek

Přepěťová ochrana pomocí SCR

díky rychlému spínacímu působení SCR je jednou z běžných aplikací SCR, že může být použita jako ochranné zařízení. Obvod používaný pro ochranu proti přepětí se označuje jako páčidlo.

níže uvedený obrázek ukazuje obvod páčidla pomocí SCR. Tento obvod páčidla je připojen přes obvod nebo zátěž, která má být chráněna. Tento obvod se skládá z SCR, který je spouštěn zenerovým uspořádáním diod. Tato Zenerova dioda je vybrána tak, že za normálních provozních podmínek funguje jako otevřený spínač.

takže napětí napříč rezistorem je nulové a proto SCR zůstává ve vypnutém stavu.