ackoo - učební texty

• Tyristor

• Je řízená polovodičová součástka se čtyřmi vodivostními oblastmi umožňující bezkontaktní spínání.

Popis:

P1 –anodová vrstva        I – anodový přechod

N1 –blokovací vrstva     II – řídící přechod

P2 – řídící vrstva           III - katodový přechod

N2 – katodová vrstva

Tyristor přechází do stavu otevřený (spíná):

• Napětí na jeho anodě je vůči napětí na katodě kladné a současně prochází řídící proud I_G s dostatečnou velikostí a trváním.
• Velikost spínacího napětí U_BO závisí nepřímoúměrně od velikosti I_G.Tyristor mění svůj stav ze stavu zavřený do otevřený skokem.
• Po otevření tyristoru se jeho odpor zmenší na minimální hodnotu, úbytek napětí na něm klesne na hodnotu kolem 1 V a tyristorem teče velký I.

Tyristor přechází do stavu zavřený (vypíná):

• při překomutování napětí mezi anodou a katodou
• krátkodobým zmenšením proudu v propustném směru pod přídržný proud

Tyristor nevypne:

• překomutováním řídícího proudu do řídící elektrody

• přerušením proudu do řídící elektrody

Další způsoby přechodu do stavu otevření:

• připojením napětí mezi anodu a katodu o velikosti spínacího napětí

   (tyristor pak chová  jako dioda)

• osvětlením, pokud se jedná o fototyristor

zvýšením teploty křemíkové destičky NEDĚLAT!!

 Statická charakteristika tyristoru:

Dynamická charakteristika tyristoru:

 Dynamické vlastnosti tyristoru:

• tyristor nezapne ihned po přivedení řídícího impulsu t₀ , ale se zpožděním – v čase t₁, tehdy dosáhne I_F = 90% z maximální hodnoty

• zpoždění je způsobeno mechanismem spínání, kdy proud minoritních nosičů z vrstvy N₁ do vrstvy P₂ naroste tak, že vrstva P₂ bude kladnější než vrstva N₁

• časový interval mezi časy t₁ a t₀ nazýváme časem spínání tyristoru

• čas spínání ovlivňuje strmost narůstání řídícího impulsu, velikost blokovacího napětí, ze kterého se spíná tyristor

• čas spínání je tím kratší, čím vyšší je amplituda a strmost narůstání řídícího impulsu a čím vyšší je blokovací napětí spínaného tyristoru

• přitom se nesmí na řídící elektrodě uvolnit větší ztrátový výkon něž je dovolený maximální

• vypínáme tyristor překomutováním napětí mezi anodou a katodou,v obvodě tyristoru klesá propustný proud

• čas t₂ až t₃ je čas vypínání tyristoru

Další dynamické vlastnosti:

• Při strmém narůstání propustného proudu I_F vznikne v prvních okamžicích velký ztrátový výkon.
• Proud neteče celou plochou křemíkové destičky. Plocha se postupně rozšiřuje tak, že asi za 60 µs teče I celou plochou destičky.
• Proto se může při sepnutí destička přehřát a často zničit i tyristor.
• Ztrátový výkon se mění v teplo, které odvádíme pomocí kovových chladičů

Ochrana proti proudovému přetížení :

• jističe
• elektronické pojistky
• zablokování příchodu řídících impulsů

Ochrana proti natěťovému přetížení:

• RC členy paralelně připojené k tyristoru - omezí zvýšení U.