أنواع واستخدامات الثايرستور

الثايرستور، المعروف أيضًا باسم الثايرستور أو الثايرستور، هو جهاز شبه موصل من نوع الطاقة مزود بثلاث وصلات PN. لأنه يمكن التحكم في التيار مثل البوابة، فإنه يسمى "الثايرستور". يعد الثايرستور أحد أكثر أجهزة التحكم في أشباه موصلات الطاقة استخدامًا مع مجموعة واسعة من التطبيقات.

أنواع واستخدامات الثايرستور

السيليكون الذي يمكن التحكم فيه هو عبارة عن مادة بلورية مفردة من السيليكون ذات وصلات PN مزدوجة مكونة من ثلاثة أطراف، تتميز بالموصلية أحادية الاتجاه؛ يمكن التحكم في الجهد والتيار أثناء التوصيل؛ السيطرة على ارتفاع-أحمال الطاقة مع برامج التشغيل الصغيرة (مستوى الملي أمبير). نظرًا لخصائصه، فهو مفضل للغاية ويستخدم بشكل شائع في التصحيح الذي يمكن التحكم فيه، والعاكسات، والمفاتيح غير التلامسية، وتنظيم جهد التيار المتردد، وغيرها من المجالات. بالإضافة إلى الثايرستور العادي، تم اشتقاق أنواع مختلفة من الثايرستور لتلبية متطلبات الاستخدام المختلفة.

الثايرستور العادي

1. الثايرستور القابل للتحويل KG

يفقد الثايرستور العادي وظيفته عندما يتم تطبيق إشارة إطلاق موجبة على قطب التحكم G. لإيقاف الثايرستور العادي، يجب أن يكون الجهد الموجب بين الأنود A والكاثود K صفرًا أو يجب تطبيق جهد سلبي. يمكن للثايرستور القابل للتحويل أن ينطفئ بشكل فعال طالما تم تطبيق تيار زناد سلبي كبير وواسع بما فيه الكفاية على قطب التحكم G.

الاستخدام: يستخدم بشكل عام في تنظيم سرعة المروحية، وتنظيم سرعة التردد المتغير، وإمدادات الطاقة العاكسة، ودوائر التحكم في التيار المستمر، مثل تشغيل الطاقة/قبالة الأحمال العاصمة (ملفات التتابع، صمامات الملف اللولبي، القوابض الكهرومغناطيسية، محركات التيار المستمر)، اشعال السيارات ، الخ.

2. الثايرستور ثنائي الاتجاه KS

إذا تم تطبيق جهد سلبي على القطب الموجب A والكاثود K للثايرستور العادي، حتى لو تم تطبيق إشارة إطلاق موجبة على قطب التحكم G، فلن يوصل الثايرستور العادي. ومع ذلك، يمكن للثايرستور ثنائي الاتجاه إجراء ذلك. لإيقاف الثايرستور ثنائي الاتجاه، يجب أن يكون الجهد بين الأنود A والكاثود K صفرًا.

الاستخدام: يستخدم عادة في التيار المتردد/دوائر التحكم بالتيار المستمر، مثل منظمات الجهد؛ العاكس. تكييف/مفاتيح تحميل العاصمة، الخ

3. عكس إجراء الثايرستور KN (المعروف أيضًا باسم الثايرستور العكسي)

في بعض التطبيقات مثل العاكسات والمروحيات، يلزم توصيل طرفي الأنود A والكاثود K للثايرستور بالتوازي مع صمام ثنائي عكسي. بناءً على هذا المطلب، يتم دمج الثايرستور العكسي مع الصمام الثنائي العكسي الموجود على مادة رقاقة السيليكون. لذلك، يتمتع الثايرستور ذو التوصيل العكسي بتوصيل أمامي يمكن التحكم فيه، وتوصيل عكسي طبيعي، والقدرة على تمرير تيارات كبيرة بشكل لا يمكن التحكم فيه؛ قادرة على تحمل الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية. ميزات مثل وقت إيقاف التشغيل القصير وانخفاض جهد الحالة، وما إلى ذلك.

الاستخدام: يستخدم بشكل عام لتبديل مصادر الطاقة؛ UPS إمدادات الطاقة غير المنقطعة؛ على الجهد العالي والعالي-أحمال الطاقة. مثل مصدر الطاقة للنقل بالسكك الحديدية.

4. سيليكون سريع التحكم KK

نظرا لمتطلبات الاستجابة السريعة وعلى-يتم إيقاف وظيفة الثايرستور في بعض مجالات التطبيق، ويتم تصنيع الثايرستور السريع على أساس الثايرستور العادي عن طريق تغيير عملية التصنيع، مما يؤدي إلى تقصير الدورة بشكل كبير-تشغيل وإيقاف وقت الثايرستور، مع دورة-في الوقت المحدد حوالي 8 μ س؛ وقت الاغلاق هو حوالي 50 μ س. زمن التبديل للدائرة الرئيسية أقل من 60 مللي ثانية، كما تم زيادة تردد التشغيل إلى عدة آلاف هرتز.

الاستخدام: يشيع استخدامه لإمدادات الطاقة غير المنقطعة UPS؛ ثلاث مراحل إمدادات الطاقة التردد المتغير. إمدادات الطاقة ذات التردد المتوسط. إمدادات الطاقة بالموجات فوق الصوتية. العاكس، المروحية. مفتاح سريع، مُعدِّل عرض النبض، مذبذب توافقي متعدد، إلخ

5. الثايرستور الذي يتم التحكم فيه بالضوء

يمكن تحفيز الثايرستور الذي يتم التحكم فيه بالضوء ليعمل باستخدام مصدر ضوء؛ ويمكن أيضًا أن يكون الثايرستور الذي يقوم بالتوصيل عن طريق إطلاق إشارة من قطب التحكم G، على غرار الثايرستور العادي. لديها محطتين (بدون قطب التحكم G) وثلاث محطات في الهيكل. يشير التحكم في الضوء إلى العزل الكهربائي الكامل بين دائرته الرئيسية ودائرة التحكم.

الاستخدام: يستخدم بشكل عام لصنع أجهزة optocouplers؛ المحطات الخارجية في نظام التحكم الآلي (مثل المراقبة ومدخلات التحكم المنطقي/الإخراج، الخ.); دوائر نقل التيار المباشر ذات الجهد العالي، الخ.