w tym samouczku dowiemy się o niektórych powszechnie znanych aplikacjach SCR. Aplikacje SCR to przełączanie, kontrola mocy zarówno w obwodach AC, jak i DC, ochrona przed przepięciami itp.

zarys

Aplikacje SCR

ze względu na szeroką gamę zalet, takich jak możliwość włączenia ze stanu wyłączenia w odpowiedzi na niski Prąd bramki, a także możliwość przełączania wysokich napięć, sprawia, że SCR lub tyrystor mogą być używane w różnych zastosowaniach.

te aplikacje obejmują przełączanie, rektyfikację, regulację, ochronę itp. SCR są używane do sterowania urządzeniami gospodarstwa domowego obejmują oświetlenie, regulację temperatury, regulację prędkości wentylatora, ogrzewanie i aktywację alarmu.

w zastosowaniach przemysłowych SCR są używane do kontrolowania prędkości silnika, ładowania akumulatora i konwersji mocy. Niektóre z nich są wyjaśnione poniżej.

SCR jako przełącznik

operacja przełączania jest jednym z najważniejszych zastosowań SCR. SCR jest często używany jako przekaźnik półprzewodnikowy i ma więcej zalet niż przekaźniki elektromagnetyczne lub przełączniki, ponieważ w SCR nie ma ruchomych części.

poniższy rysunek przedstawia zastosowanie SCR jako przełącznika do włączania i wyłączania zasilania dostarczanego do obciążenia. Moc prądu przemiennego dostarczana do obciążenia jest kontrolowana przez zastosowanie alternatywnych impulsów wyzwalających do SCR. Rezystory R1 i R2 chroniÄ … odpowiednio Diody D1 i D2. Rezystor R ogranicza przepływ prądu bramki.

1

podczas dodatniego cyklu połowicznego wejścia, SCR1 jest stronniczy do przodu, a SCR2 jest stronniczy do tyłu. Jeśli przełącznik s jest zamknięty, prąd bramki jest przyłożony do SCR1 przez diodę D1, a tym samym SCR1 jest włączony. Dlatego prąd przepływa do obciążenia przez SCR1.

podobnie, podczas ujemnego cyklu połowy sygnału, SCR2 jest stronniczy do przodu, a SCR1 jest stronniczy do tyłu. Jeśli przełącznik s jest zamknięty, prąd bramki przepływa do SCR2 przez diodę D2. W związku z tym SCR2 jest włączony i przepływa przez niego prąd obciążenia.

dlatego, sterując przełącznikiem s, prąd obciążenia można kontrolować w dowolnej żądanej pozycji. Obserwuje się, że ten przełącznik obsługuje kilka mill Ampere current, aby kontrolować kilkaset ampere current w obciążeniu. Tak więc ta metoda przełączania jest bardziej korzystna niż przełączanie mechaniczne lub elektromechaniczne.

do góry

Regulacja mocy za pomocą SCR

SCR są w stanie kontrolować moc przekazywaną do obciążenia. Często wymagane jest zróżnicowanie mocy dostarczanej do obciążenia w zależności od wymagań dotyczących obciążenia, takich jak kontrola prędkości silnika i ściemniacze światła.

w takich warunkach moc różniąca się od konwencjonalnych regulowanych potencjometrów nie jest niezawodną metodą ze względu na duże rozpraszanie mocy. Aby zmniejszyć to rozpraszanie mocy w obwodach dużej mocy, SCR są najlepszym wyborem jako urządzenia sterujące mocą.

sterowanie mocą prądu przemiennego za pomocą SCR

w obwodach prądu przemiennego sterowanie fazą jest najczęstszą formą sterowania mocą SCR. W kontroli fazy, poprzez zmianę kąta wyzwalania alfa na zacisku bramki, uzyskuje się kontrolę mocy.

poniższy rysunek pokazuje pełny obwód sterowania falą AC, który ilustruje metodę kontroli fazy. Należy wziąć pod uwagę, że zasilanie AC jest podane do dwóch Anti-równoległych SCR. Podczas dodatniego cyklu połowicznego sygnału SCR1 prowadzi, podczas gdy w ujemnym cyklu połowicznego SCR2 prowadzi, gdy stosowane są do nich odpowiednie impulsy bramki.

zmieniając kąt ostrzału do odpowiednich SCR, czasy włączania są różne. Prowadzi to do zmiany mocy zużywanej przez obciążenie. Na poniższym rysunku SCR są wyzwalane przy opóźnionych impulsach (co oznacza wzrost kąta ostrzału) skutkuje zmniejszeniem mocy dostarczanej do ładunku.

główną zaletą regulacji fazy jest to, że SCR są wyłączane automatycznie przy każdym bieżącym zerowym położeniu prądu przemiennego. W związku z tym nie jest wymagany żaden Obwód komutacyjny, aby wyłączyć SCR.

2

do góry

sterowanie mocą PRĄDU STAŁEGO za pomocą SCR

w przypadku obwodu prądu stałego moc dostarczana do obciążenia jest zmieniana poprzez zmianę czasu trwania włączania i wyłączania SCR. Metoda ta jest wywoływana jako chopper lub ON-OFF kontroli. Poniższy rysunek pokazuje prostą kontrolę obciążenia przy użyciu SCR.

możliwe jest również przełączanie SCR przy określonej częstotliwości wyzwalania, tak aby prąd płynący do obciążenia był zmieniany. Przykładem takiego obwodu jest obwód SCR oparty na PWM, który wytwarza zmienne wyjście do obciążenia.

3

możliwe jest wytwarzanie zmiennej mocy prądu stałego do obciążenia za pomocą obwodów prostownika z regulacją fazy. Średnia moc prądu stałego dostarczana do obciążenia jest kontrolowana przez sterowanie momentem włączenia SCR. Niektóre z tych obwodów prostowniczych podano poniżej.

prostownik półfalowy

poniższy Obwód pokazuje jednofazowy Obwód prostownika półfalowego wykorzystujący SCR. Dioda szeregowo z rezystorem zmiennym jest podłączona do bramki odpowiedzialnej za wyzwalanie SCR.

  • podczas ujemnego cyklu połowy sygnału wejściowego AC SCR jest odwrócony. W związku z tym żaden prąd nie przepływa przez obciążenie.
  • podczas ujemnego cyklu połowy wejścia SCR jest przesunięty do przodu. Jeśli rezystor jest zmieniany w taki sposób, że minimalny prąd wyzwalający jest przyłożony do bramki, wtedy SCR jest włączony. Stąd prąd zaczyna płynąć do obciążenia.
  • jeśli prąd bramki jest wyższy, napięcie zasilania, przy którym SCR jest włączony, będzie mniejsze. Kąt, pod którym SCR zaczyna przewodzić, określany jest jako kąt ostrzału. Dla tego obwodu prostownika kąt zapłonu może być zmieniany tylko podczas dodatniego cyklu połowicznego.
  • dlatego, zmieniając kąt wypału lub prąd bramy (zmieniając rezystancję w tym obwodzie), możliwe jest wykonanie części lub pełnego dodatniego cyklu połówkowego SCR, tak aby średnia moc podawana do obciążenia była zróżnicowana.

4

prostownik Pełnofalowy

w prostowniku pełnofalowym prostuje się zarówno dodatnią, jak i ujemną falę zasilania wejściowego. W związku z tym, w porównaniu do prostownika półfalowego, Średnia wartość napięcia stałego jest wysoka, a także zawartość tętnień jest mniejsza. Poniższy rysunek przedstawia Obwód prostownika pełnofalowego składający się z dwóch SCR połączonych z transformatorem centralnie napiętnowanym.

• dlatego zmieniając prąd wyzwalający do SCR, średnia moc dostarczana do obciążenia jest zmieniana.

5

prostownik mostkowy Full Wave

zamiast używać transformatora z centralnym napięciem, możliwe jest również użycie czterech SCR w konfiguracji mostu, aby uzyskać prostowanie pełnej fali. Podczas dodatniego cyklu połowicznego wejścia, SCR1 i SCR2 są w przewodzeniu. Podczas ujemnego cyklu połowy, SCR3 i SCR4 są w przewodzeniu. Kąt przewodzenia każdego tyrystora jest regulowany przez zmianę odpowiednich prądów bramy. A zatem napięcie wyjściowe w całym obciążeniu jest zróżnicowane.

6

do góry

ochrona przeciwprzepięciowa za pomocą SCR

ze względu na szybkie przełączanie SCR, jednym z popularnych zastosowań SCR jest to, że może być stosowany jako urządzenie zabezpieczające. Obwód stosowany do ochrony przed przepięciami nazywany jest obwodem Łom.

poniższy rysunek pokazuje Obwód łomu za pomocą SCR. Ten obwód łomu jest połączony przez obwód lub obciążenie, które ma być chronione. Układ ten składa się z SCR, który jest wyzwalany przez układ diod Zenera. Ta dioda Zenera jest wybrana w taki sposób, że w normalnych warunkach pracy działa jako otwarty przełącznik.

tak więc napięcie na rezystorze wynosi zero, a zatem SCR pozostaje w stanie wyłączenia.