In deze tutorial zullen we meer te weten komen over enkele van de algemeen bekende SCR applicaties. De SCR-toepassingen zijn schakelen, vermogensregeling in zowel AC als DC-circuits, overspanningsbeveiliging enz.

omtrek

SCR toepassingen

vanwege de grote verscheidenheid aan voordelen, zoals de mogelijkheid om in te schakelen van UIT-staat als reactie op een lage poort stroom en ook in staat om hoge spanningen te schakelen, maakt de SCR of thyristor te worden gebruikt in een verscheidenheid van toepassingen.

deze toepassingen omvatten schakelen, rectificatie, regeling, bescherming, enz. De SCRs worden gebruikt voor huishoudelijke apparaten controle omvatten verlichting, temperatuurregeling, ventilator snelheid regeling, verwarming, en alarm activering.

voor industriële toepassingen worden SCRs gebruikt om het motortoerental, het opladen van de batterij en het ombouwen van het vermogen te regelen. Sommige van hen worden hieronder uitgelegd.

SCR als schakelaar

de Schakelbediening is een van de belangrijkste toepassingen van de SCR. De SCR wordt vaak gebruikt als solid state relais en heeft meer voordelen dan elektromagnetische relais of schakelaars als er geen bewegende delen in SCR.

onderstaande figuur toont de toepassing van een SCR als schakelaar voor het aan-en uitschakelen van het aan de belasting geleverde vermogen. Het aan de belasting geleverde WISSELSTROOMVERMOGEN wordt geregeld door alternatieve triggerpulsen op de SCR toe te passen. De weerstanden R1 en R2 beschermen respectievelijk de diodes D1 en D2. De weerstand R beperkt de poortstroom.

1

tijdens de positieve halve cyclus van de input, is SCR1 naar voren gericht en scr2 wordt omgekeerd bevooroordeeld. Als de schakelaar S gesloten is, wordt de poortstroom via diode D1 op de SCR1 toegepast en dus SCR1 ingeschakeld. Daarom stroomt de stroom naar de belasting door SCR1.

tijdens de negatieve halve cyclus van het signaal is SCR2 naar voren gericht en SCR1 naar achteren gericht. Als de schakelaar S gesloten is, stroomt de poortstroom naar de SCR2 via diode D2. Hierdoor wordt de SCR2 ingeschakeld en stroomt de belastingstroom er doorheen.

door het regelen van de schakelaar S kan de belastingstroom op elke gewenste positie worden geregeld. Opgemerkt wordt dat, deze schakelaar behandelt een paar molen ampère stroom om de enkele honderden ampère stroom in de lading te controleren. Dus deze methode van schakelen is voordeliger dan mechanische of elektromechanische schakelen.

Back to top

vermogensregeling met behulp van SCRs

kunnen SCRs het naar de belasting overgebrachte vermogen regelen. Het is vaak nodig om het vermogen dat aan de belasting wordt geleverd, te variëren afhankelijk van de belastingvereisten zoals motortoerentalregeling en lichtdimmers.

onder dergelijke omstandigheden is het vermogen dat varieert met conventionele instelbare potentiometers geen betrouwbare methode vanwege de grote vermogensdissipatie. Voor het verminderen van deze vermogensdissipatie in hoogvermogen circuits, SCRs zijn de beste keuze als power control apparaten.

WISSELSTROOMREGELING met SCR

in wisselstroomcircuits is de faseregeling de meest voorkomende vorm van SCR-vermogensregeling. Bij faseregeling wordt, door de activeringshoek alfa bij de gate-terminal te variëren, vermogensregeling verkregen.

onderstaande figuur toont een volledig WISSELSTROOMGOLFREGELCIRCUIT dat de fasecontrolemethode illustreert. Bedenk dat de WISSELSTROOMVOORZIENING wordt gegeven aan de twee anti-parallelle SCRs. Tijdens de positieve halve cyclus van het signaal geleidt SCR1 terwijl in negatieve halve cyclus scr2 geleidt wanneer de juiste poortpulsen worden toegepast op hen.

door de vuurhoek te variëren met de respectieve SCRs, worden de inschakeltijden gevarieerd. Dit leidt tot het vermogen dat door de belasting wordt verbruikt variëren. In de onderstaande figuur worden SCRs geactiveerd bij vertraagde pulsen (dat betekent een toename van het afvuren hoek) resultaten te verminderen van de macht geleverd aan de belasting.

het belangrijkste voordeel van de faseregeling is dat de SCRs automatisch worden uitgeschakeld bij elke nulstand van de wisselstroom. Daarom is er geen commutatiecircuit nodig om de SCR uit te schakelen.

2

Back to top

DC-vermogensregeling met behulp van SCR

in het geval van een GELIJKSTROOMKRING wordt het aan de belasting geleverde vermogen gevarieerd door de aan-en UITDUUR van de SCRs te variëren. Deze methode wordt genoemd als een chopper of ON-OFF controle. Onderstaande figuur toont de eenvoudige AAN-UIT regeling van de belasting met behulp van SCR.

het is ook mogelijk om de SCR bij een bepaalde triggerfrequentie te schakelen zodat de stroom naar de belasting gevarieerd is. Het voorbeeld van een dergelijke kring is de PWM gebaseerde SCR kring om de variabele output aan de lading te produceren.

3

het is mogelijk om het variabele Gelijkstroomvermogen aan de belasting te produceren door gebruik te maken van faseregeleidingscircuits. Het gemiddelde Gelijkstroomvermogen dat aan de belasting wordt geleverd, wordt gecontroleerd door het moment van inschakelen van de SCR te regelen. Enkele van deze gelijkrichter circuits worden hieronder gegeven.

Halfgolfgelijkrichter

het circuit hieronder toont het eenfasige halfgolfgelijkrichter circuit met behulp van SCR. Een diode in serie met de variabele weerstand is aangesloten op de poort die verantwoordelijk is voor het activeren van de SCR.

  • tijdens de negatieve halve cyclus van het wisselstroom-ingangssignaal wordt de SCR omgekeerd vertekend. Daardoor stroomt er geen stroom door de belasting.
  • tijdens de negatieve halve cyclus van de input wordt de SCR naar voren gericht. Als de weerstand zodanig wordt gevarieerd dat de minimale triggerstroom op de poort wordt toegepast, wordt de SCR ingeschakeld. Vandaar dat de stroom naar de belasting begint te stromen.
  • als de poortstroom hoger is, zal de voedingsspanning waarbij de SCR wordt ingeschakeld lager zijn. De hoek waaronder de SCR begint te leiden wordt aangeduid als vuurhoek. Voor dit gelijkrichtercircuit kan de ontstekingshoek alleen tijdens de positieve halve cyclus worden gevarieerd.
  • door de vuurhoek of de poortstroom te variëren (door de weerstand in dit circuit te veranderen) is het derhalve mogelijk om de SCR een deel of een volledige positieve halve cyclus te laten leiden, zodat het gemiddelde aan de belasting toegevoerde vermogen gevarieerd wordt.

4

volledige Golfgelijkrichter

in een volledige golfgelijkrichter worden zowel de positieve als de negatieve golf van de ingangsvoeding gecorrigeerd. Vandaar, in vergelijking met de halve golf gelijkrichter, de gemiddelde waarde van de DC-spanning is hoog en ook rimpel inhoud is minder. De onderstaande figuur toont de volledige golf gelijkrichter circuit bestaande uit twee SCRs verbonden met midden getapte transformator.

* tijdens de positieve halve cyclus van de input wordt SCR1 vooruitgeschoven en scr2 omgekeerd. Door het juiste poortsignaal toe te passen, wordt SCR1 ingeschakeld en begint de belastingstroom erdoorheen te stromen.

* tijdens de negatieve halve cyclus van de input wordt scr2 vooruitgeschoven en SCR1 omgekeerd. Met een gate triggering wordt SCR2 ingeschakeld en daardoor stroomt de belastingstroom door de SCR2.

* door de triggerstroom aan de SCRs te variëren, wordt het gemiddelde vermogen dat aan de belasting wordt geleverd, gevarieerd.

5

Full Wave Bridge Rectifier

in plaats van een Midden getapte transformator te gebruiken, is het ook mogelijk om vier SCRs in een brugconfiguratie te gebruiken om de volledige golfcorrectie te verkrijgen. Tijdens de positieve halve cyclus van de input, zijn SCR1 en SCR2 in geleiding. Tijdens de negatieve halve cyclus zijn scr3 en SCR4 in geleiding. De geleidingshoek van elke thyristor wordt aangepast door de respectieve poortstromen te variëren. En daarom is de uitgangsspanning over de lading gevarieerd.

6

Back to top

overspanningsbeveiliging met behulp van SCR

vanwege de snelle schakelwerking van de SCR is een van de gangbare SCR-toepassingen dat deze kan worden gebruikt als een beveiligingsinrichting. Het circuit gebruikt voor de bescherming tegen overspanningen wordt aangeduid als Koevoet circuit.

onderstaande figuur toont het koevoetcircuit met behulp van SCR. Dit koevoetcircuit is aangesloten over het circuit of de belasting die moet worden beschermd. Dit circuit bestaat uit SCR die wordt geactiveerd door zener diode regeling. Deze zenerdiode is zodanig geselecteerd dat hij onder normale bedrijfsomstandigheden als een open schakelaar fungeert.

dus de spanning over de weerstand is nul en dus blijft de SCR IN UIT-toestand.