Gradateurs faits maison. Première partie Types de thyristors

L'article décrit l'utilisation des thyristors, propose des expériences simples et visuelles pour étudier les principes de leur fonctionnement. Des instructions pratiques pour vérifier et sélectionner les thyristors sont également fournies.

Gradateurs faits maison

Dans les articles "Gradateurs: appareil, variétés et méthodes de connexion" et "Dispositif et variateur de circuit" On lui a parlé de l'utilisation de gradateurs industriels. Mais, malgré la variété et la disponibilité de tels appareils en vente, il faut parfois se souvenir de l'ancien oublié et assembler le gradateur selon un schéma amateur assez simple.

La puissance de l'appareil en vente peut être insuffisante, ou il y a simplement des pièces pour qu'elles ne soient pas bêtement perdues, alors qu'il y ait au moins quelque chose. En plus gradateur il n'a pas du tout besoin de régler la lumière, vous pouvez l'adapter, par exemple, à un fer à souder. En général, il existe de nombreuses applications, un appareil prêt à l'emploi peut toujours être utile.

Presque tous ces dispositifs sont fabriqués à l'aide de thyristors, ce qui devrait être discuté séparément, enfin, au moins brièvement, de sorte que le principe de fonctionnement régulateurs à thyristors était clair et compréhensible.

Types de thyristors

Le titre thyristor implique plusieurs variétés, ou comme on dit, une famille de dispositifs semi-conducteurs. De tels dispositifs sont une structure de quatre couches p et n, formant trois transitions pn consécutives (les lettres pn sont latines: des positives et négatives).

Fig. 1. Thyristors

Si des conclusions sont tirées des régions extrêmes p n, le dispositif résultant est appelé thyristor à diode, d'une autre manière dinistor. Elle ressemble à une diode de la série D226 ou D7ZH, seules les diodes n'ont qu'une seule jonction p-n. La conception et la disposition du dinistor KN102 sont illustrées à la figure 2.

Le schéma de son inclusion y est également présenté. Si nous concluons d'une autre jonction p-n, nous obtenons un thyristor triode, appelé trinistor. Deux trinistors peuvent être situés dans un seul boîtier à la fois, connectés en face - en parallèle. Cette conception est appelée triac et est conçu pour fonctionner dans les circuits alternatifs, car il peut passer à la fois des demi-périodes de tension positives et négatives.

Figure 2. Le dispositif interne et le circuit d'inclusion du thyristor à diode KN102

La borne de cathode, région n, est connectée au boîtier, et la borne d'anode à travers l'isolateur en verre est connectée à la région p, comme illustré sur la figure 1. Elle montre également l'inclusion d'une dynistor dans le circuit de puissance. La charge doit être connectée en série avec le dinistor.comme si c'était diode ordinaire. La figure 3 montre la caractéristique voltampère de la dinistance.

Figure 3. Volt - ampère caractéristique d'une dinistance

De cette caractéristique, on voit que la tension vers la dinistance peut être appliquée à la fois dans le sens opposé (dans la figure dans le quart inférieur gauche) et dans le sens avant, comme indiqué dans le quart supérieur droit de la figure. Dans le sens opposé, la caractéristique est similaire à celle d'une diode conventionnelle: un courant inverse insignifiant circule dans le dispositif, on peut pratiquement supposer qu'il n'y a pas de courant.

La branche directe de la caractéristique est plus intéressante. Si la tension est appliquée à la dinistance dans le sens direct et augmente progressivement, le courant à travers la dinistance sera faible et variera légèrement. Mais seulement jusqu'à ce qu'il atteigne une certaine valeur, appelée tension de commutation de la dinistance. Dans la figure, cela est indiqué comme Uincl.

À cette tension, une augmentation du courant semblable à une avalanche se produit dans la structure interne à quatre couches, le dynistor s'ouvre, passe dans un état conducteur, comme en témoigne une section avec une résistance négative sur la caractéristique. La tension de la section cathode - anode diminue fortement et le courant à travers la dinistance n'est limité que par la charge externe, dans ce cas, la résistance de la résistance R1. L'essentiel est que le courant soit limité à un niveau non supérieur au maximum autorisé, qui est spécifié dans les données de référence.

Le courant ou la tension maximale admissible est la valeur à laquelle le fonctionnement normal de l'appareil pendant une longue période est garanti. De plus, vous devez faire attention au fait qu'un seul des paramètres atteint la valeur maximale autorisée: si l'appareil fonctionne dans le mode de courant maximal admissible, la tension de fonctionnement doit être inférieure à la valeur maximale admissible. Sinon, le fonctionnement normal du dispositif semi-conducteur n'est pas garanti. Bien sûr, vous n'avez pas besoin de vous efforcer spécifiquement d'atteindre les paramètres maximaux autorisés, mais si cela se produisait ...

Ce courant continu traversera le dinistor jusqu'à ce que le dinistor soit éteint d'une manière ou d'une autre. Pour ce faire, arrêtez le passage du courant continu. Cela peut être fait de trois manières: ouvrir le circuit d'alimentation, court-circuiter la dynistor à l'aide d'un cavalier (tout le courant passera par le cavalier et le courant traversant la dynistor sera nul) ou inversera la polarité de la tension d'alimentation. Cela se produit si vous alimentez le dinistor et la charge en courant alternatif. Le thyristor - trinistor de déclenchement a les mêmes méthodes de coupure.

Marquage Dinistor

Il se compose de plusieurs lettres et chiffres, les plus courants et disponibles sont les appareils domestiques de la série KN102 (A, B ... I). la première lettre K, indique qu'il s'agit d'un dispositif semi-conducteur au silicium, N qu'il s'agit d'une dynistor, les chiffres 102 sont le numéro de développement, mais la dernière lettre détermine la tension de mise sous tension.

Le guide complet ne rentrera pas ici, cependant, il convient de noter que KN102A a une tension de mise sous tension de 20V, KN102B 28V et KN102I a jusqu'à 150V. Lorsque les appareils sont allumés séquentiellement, la tension de commutation est ajoutée, par exemple, deux KN102A donneront une tension totale de 40V. Les dinistors fabriqués pour l'industrie de la défense, au lieu de la première lettre K, portent le numéro 2. La même règle est utilisée pour l'étiquetage des transistors.

Actuellement assez répandu dinistors symétriques. Pour imaginer cela, il suffit de connecter deux dinistors ordinaires dans la direction opposée - en parallèle. Ces dinistors s'activent lorsqu'une tension de polarité ou de tension alternative est appliquée. Utilisé dans les circuits de commande de déclenchement dans transformateurs électroniques et des lampes à économie d'énergie, ainsi qu'un élément de seuil dans les régulateurs à thyristors, qui sera décrit plus loin. L'un de ces dinistors est marqué DB3.

Cette logique de fonctionnement du dinistor vous permet d'en collecter suffisamment sur sa base générateurs d'impulsions simples. Un diagramme de l'une des options est illustré à la figure 4.

Figure 4. Générateur de Dinistor

Le principe de fonctionnement d'un tel générateur est assez simple: la tension secteur redressée par la diode VD1 à travers la résistance R1 charge le condensateur C1, et dès que la tension aux bornes atteint la tension de commutation de la dynistor VS1, celle-ci s'ouvre et le condensateur se décharge à travers l'ampoule EL1, ce qui donne un bref flash, après quoi le processus se répète au début. Dans les circuits réels, au lieu d'une ampoule, un transformateur peut être installé, à partir de l'enroulement de sortie dont les impulsions peuvent être supprimées, utilisées à n'importe quelle fin, par exemple, comme impulsions d'ouverture.

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Suite: Gradateurs faits maison. Deuxième partie Dispositif à thyristors

Boris Aladyshkin