Тиристор имеет два силовых контакта, пропускающих рабочий ток (катод и анод) и могут иметь управляющий электрод. Тиристор может находиться в двух состояниях: закрытом и открытом. Эти состояния обладают существенно различным сопротивлением между силовыми электродами. В закрытом состоянии сопротивление велико и ток через тиристор не идёт. Открывается тиристор при достижении между силовыми электродами напряжения открывания или током на управляющем электроде. В открытом состоянии сопротивление тиристора резко падает и он проводит ток. Закрытие тиристора происходит при отключении тока или смене его знака.
ёВключение обычного тиристора осуществляется подачей импульса тока в цепь управления положительной, относительно катода, полярности. На длительность переходного процесса при включении значительное влияние оказывают характер нагрузки (активный, индуктивный и пр.), амплитуда и скорость нарастания импульса тока управления iG, температура полупроводниковой структуры тиристора, приложенное напряжение и ток нагрузки. В цепи, содержащей тиристор, не должно возникать недопустимых значений скорости нарастания прямого напряжения duAC/dt, при которых может произойти самопроизвольное включение тиристора при отсутствии сигнала управления iG и скорости нарастания тока diA/dt. В то же время крутизна сигнала управления должна быть высокой.
Среди способов выключения тиристоров принято различать естественное выключение (или естественную коммутацию) и принудительное (или искусственную коммутацию). Естественная коммутация происходит при работе тиристоров в цепях переменного тока в момент спадания тока до нуля.
Способы принудительной коммутации весьма разнообразны. Наиболее характерны из них следующие: подключение предварительно заряженного конденсатора С ключом S (рис 3, а); подключение LC-цепи с предварительно заряженным конденсатором CK (рис 3 б); использование колебательного характера переходного процесса в цепи нагрузки (рис 3, в).
Рис. 3. Способы искусственной коммутации тиристоров: а) – посредством заряженного конденсатора С; б) – посредством колебательного разряда LC-контура; в) – за счёт колебательного характера нагрузки
При коммутации по схеме на рис. 3,а подключение коммутирующего конденсатора с обратной полярностью, например другим вспомогательным тиристором, вызовет его разряд на проводящий основной тиристор. Так как разрядный ток конденсатора направлен встречно прямому току тиристора, последний снижается до нуля и тиристор выключится.
10,Что такое оптопара?
Оптопара (оптрон) — электронный прибор, состоящий из излучателя света (обычно — светодиод, в ранних изделиях — миниатюрная лампа накаливания) и фотоприёмника (биполярных и полевых фототранзисторов, фотодиодов, фототиристоров, фоторезисторов), связанных оптическим каналом и как правило объединённых в общем корпусе. Принцип работы оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно в электрический сигнал.
Оптроны используются для гальванической развязки цепей — передачи сигнала без передачи напряжения, для бесконтактного управления и защиты. Некоторые стандартные электрические интерфейсы, например, MIDI, предписывают обязательную оптронную развязку. Различают два основных типа оптронов, предназначенных для использования в цепях гальванической развязки: оптопары и оптореле. Основное отличие между ними в том, что оптопары, как правило, используются для передачи информации, а оптореле используется для коммутации сигнальных или силовых цепей.
Примеры применения оптопар
В телекоммуникационном оборудовании
В цепях сопряжения с исполнительными устройствами
В импульсных источниках питания.
В высоковольтных цепях
В системах управления двигателями
В системах вентиляции и кондиционирования
В системах освещения
В электросчетчиках
11, Оптотиристор
оптронные тиристоры (оптотиристоры) — управляются с помощью светового сигнала от светодиода, расположенного внутри корпуса прибора. Оптотиристоры обладают повышенной помехоустойчивостью, так как их цепь управления гальванически развязана с сильноточной анодной цепью.
Сущность: оптотиристор состоит из корпуса, расположенного на основании симметрично центра основания, на последнем установлены анодный термокомпенсатор, кремниевый тиристор с фотоприемным окном, катодный термокомпенсатор, катодный силовой вывод, внутри корпуса над фотоприемным окном кремниевого тиристора установлен излучающий светодиод с выводами цепи управления. Основание выполнено с проточками-замками прямоугольной формы, в которых имеются выступы, расположенные с обеих сторон и выполненные с возможностью обеспечения адгезии корпуса с основанием, а более короткие стороны основания выполнены с проточками овальной формы, расположенными симметрично противоположно относительно центра, при этом выводы цепи управления и катодный силовой вывод выполнены с овальными отверстиями. 3 ил.
Оптотиристор работает следующим образом.
При подаче постоянного или переменного тока на оптотиристор между основанием 1 и катодным силовым выводом 5 кремниевого тиристора 3 с фотоприемным окном, спаянным с катодным термокомпенсатором 4 и катодным силовым выводом 5 с анодным термокомпснсатором 2, производится регулирование тока излучающим светодиодом 6, получающим питание от отдельного источника тока (на фиг. не показан) через выводы цепи управления 7, анодный термокомпенсатор 2 и катодный термокомпенсатор 4 обеспечивает рабочий режим оптотиристора при перепаде температур. Проточки-замки 8 с выступами 9 в основании 1 служат для фиксирования корпуса и обеспечения герметизации оптотиристора от влияния внешней среды и предотвращают вращение корпуса относительно основания 1.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- оптотиристор обладает высокой помехозащищенностью;
- малой материалоемкостью;
- упрощенной конструкцией за счет электрической развязки силовой и управляющей цепей;
- уменьшением массогабаритных показателей.