Hoe verschilt een triac van een thyristor

Een thyristor is een gecontroleerde halfgeleiderschakelaar met eenrichtingsgeleiding. In de open toestand gedraagt ​​​​het zich als een diode en het principe van de regeling van een thyristor verschilt van een transistor, hoewel beide drie klemmen hebben en de mogelijkheid hebben om de stroom te versterken.

Thyristor-uitgangen Is anode, kathode en stuurelektrode.

Anode en kathode — dit zijn de elektroden van een vacuümbuis of halfgeleiderdiode. Het is beter om ze te onthouden aan de hand van de afbeelding van de diode op de schakelschema's. Stel je voor dat de elektronen de kathode verlaten in een divergerende bundel in de vorm van een driehoek en de anode bereiken, dan is de uitgang vanaf de bovenkant van de driehoek de negatief geladen kathode en de tegenovergestelde uitgang is de positief geladen anode.

Door een bepaalde spanning op de stuurelektrode aan te leggen ten opzichte van de kathode kan de thyristor in een geleidende toestand worden geschakeld. En om de thyristor weer te sluiten, is het noodzakelijk om zijn bedrijfsstroom kleiner te maken dan de houdstroom van de gegeven thyristor.

De thyristor als elektronische halfgeleidercomponent bestaat uit vier halfgeleider (silicium) lagen p en n. In de afbeelding is de bovenste aansluiting de anode - het p-type gebied, de onderste aansluiting is de kathode - het n-type gebied, de stuurelektrode wordt vanaf de zijkant naar buiten geleid - het p-type gebied. de voeding is aangesloten op de kathode en de belasting is aangesloten op het anodecircuit, waarvan de stroom moet worden geregeld.

Door op de stuurelektrode te werken met een signaal van een bepaalde duur, is het heel eenvoudig om de belasting in het AC-circuit te regelen door de thyristor in een bepaalde fase van de periode van de sinusoïde van het rooster te ontgrendelen, waarna de thyristor automatisch sluit wanneer de sinusoïde stroom kruist nul. Dit is een eenvoudige en zeer populaire manier om het vermogen van een actieve belasting te regelen.

Volgens de interne structuur van de thyristor kan deze in gesloten toestand worden weergegeven als een ketting van drie in serie geschakelde diodes, zoals weergegeven in de afbeelding. Het is te zien dat dit circuit in de gesloten toestand geen stroom in beide richtingen doorlaat. We presenteren nu de thyristor als een equivalente schakeling van transistoren.

Het is te zien dat voldoende basisstroom van de onderste npn-transistor ervoor zorgt dat de collectorstroom toeneemt, wat onmiddellijk de basisstroom van de bovenste pnp-transistor wordt.

De bovenste pnp-transistor wordt nu ingeschakeld en de collectorstroom wordt opgeteld bij de basisstroom van de onderste transistor en wordt opengehouden vanwege de positieve terugkoppeling in deze schakeling. En als je nu stopt met het aanleggen van spanning op de stuurelektrode, blijft de open toestand zo.

Om dit circuit te vergrendelen, moet u op de een of andere manier de gemeenschappelijke collectorstroom van deze transistors onderbreken. De verschillende uitschakelmethoden (mechanisch en elektronisch) worden weergegeven in de figuur.

Triacheeft, in tegenstelling tot de thyristor, zes lagen silicium en geleidt in geleidende toestand stroom niet in één maar in beide richtingen, als een gesloten schakelaar. Volgens het equivalente circuit kan het worden weergegeven als twee parallel geschakelde thyristors, alleen de stuurelektrode blijft één gemeenschappelijk voor twee. En na het openen van de triac om te sluiten, moet de spanningspolariteit van de bedieningsklemmen worden omgekeerd of moet de bedrijfsstroom lager worden dan de houdstroom van de triac.

Als de triac is geïnstalleerd om de stroom naar een belasting in een AC- of DC-circuit te regelen, dan zullen, afhankelijk van de polariteit van de stroom en de richting van de poortstroom, bepaalde besturingsmethoden de voorkeur hebben voor elke situatie. Alle mogelijke combinaties van polariteiten (van de stuurelektrode en in het werkcircuit) kunnen worden weergegeven in de vorm van vier kwadranten.

Het is vermeldenswaard dat kwadranten 1 en 3 overeenkomen met de gebruikelijke schema's voor het regelen van het vermogen van een actieve belasting in AC-circuits, wanneer de polariteiten van de stuurelektrode en de elektrode A2 samenvallen in elke halve cyclus, in dergelijke situaties de stuurelektrode van de triac is vrij gevoelig.

Zie ook over dit onderwerp:Principes van thyristor- en triacregeling