מקור: עלי באזי, המחלקה להנדסת חשמל, אוניברסיטת קונטיקט, סטורים, CT.
בדומה לדיודות, תיריסטורים, הנקראים גם מפסקים מבוקרי סיליקון (SCRs), עוברים זרם בכיוון אחד מהאנודה לקתודה וחוסמים את זרימת הזרם בכיוון השני. עם זאת, המעבר הנוכחי יכול להיות נשלט דרך מסוף "שער", אשר דורש פעימה זרם קטן כדי להפעיל את thyristor, כך שהוא יכול להתחיל ניצוח.
תיריסטורים הם התקנים בעלי ארבע שכבות, המורכבים משכבות לסירוגין של חומר מסוג n ו- p, ובכך יוצרים מבני PNPN עם שלושה צמתים. לתיריסטור שלושה מסופים; עם האנודה המחוברת לחומר מסוג p של מבנה PNPN, הקתודה המחוברת לשכבה מסוג n והשער המחובר לשכבה p-type הקרובה ביותר לקתודה.
מטרת הניסוי היא לחקור מאמת חצי גלים מבוקר המבוסס על תיריסטור בתנאים שונים, ולהבין כיצד תזמונים שונים של פעימת השער משפיעים על מתח היציאה של DC.
thyristor רק מתנהל באותם תנאים כמו דיודה, בנוסף למצב של דופק שער כדי להפעיל את תהליך ההולכת. לדוגמה, אם מקור AC מחובר בסדרה עם thyristor ועומס התנגדות, חצי מחזור חיובי של המקור אינו מספיק כדי קדימה הטיה thyristor; התיריסטור יישאר מוטה לאחור או כבוי עד פולס שער מוחל. לאחר מכן הוא יתחיל לנצח במהלך חצי המחזור הזה. לפיכך, לתיריסטור שלושה מסופים, אנודה (A), קתודה (K) ושער (ז). פולסים שער נוצרים על ידי מעגלי "כונן שער" המניעים את הזרם לתוך השער. העיכוב בין מקור AC אפס חוצה את פקודת פעימת השער מכונה "זווית ירי" שהיא זווית חשמלית.
Fig.1 מציג מעגל תיקון תיריסטור חצי גל פשוט עם מעגל יצירת פעימות (R1, R2, D1, D2 ו- C) המייצר פולסים נוכחיים בשער התיריסטור. כאשר הדופק זמין והוא "ירה" בזווית ירי שהיא תקופת עיכוב מסוימת מן חציית אפס של מתח הכניסה Vב,thyristor מתנהג כמו דיודה במונחים של עובר זרם בכיוון אחד. ברגע שהזרם מגיע לאפס ופעימת השער אינה זמינה, התיריסטור יישאר כבוי עד שהזרם יהיה חיובי שוב ופעימת שער תיור.
בניסוי זה, נחקור מאמת חצי גלים מבוסס תיריסטור מבוקר בזוויות ירי שונות. מתחי היציאה הממוצעים לזוויות שונות מושוים לחקר ההשפעה של שליטה בזמן ההפעלה על מתח היציאה הממוצע של DC.
איור 1: מקטן חצי גל עם SCR ועומס התנגדותי.
שימו לב: במהלך ניסוי זה, אין לגעת בשום חלק של המעגל בזמן אנרגיה. אל תקרקע את ה-VARIAC.
לניסוי זה, שנאי המשתנה (VARIAC) בתדר נמוך של 60 הרץ ושיא של 35 V משמש כמקור AC העיקרי.
1. התקנה
2. מעגל SCR מתיקון חצי גל עם עומס התנגדותי וזווית ירי אפס
איור 2: הצמדת המשימה של SCR.
3. מעגל SCR מתיקון חצי גל עם עומס התנגדותי וזווית ירי לא אפס
שני נגדים שונים ישמשו כ- R2. הערכים צריכים להיות בין 100 ל- 1000 Ω. ההתנגדות יכולה לקרוא את קוד צבע ההתנגדות, או נמדד באמצעות מולטימטר דיגיטלי.
צורת גל מתח הכניסה AC קצוצה עד זווית הירי. קשרים חשובים של מתח היציאה הממוצע וזוויות ירי עבור מפלטני SCR שונים עם קלט Vב= V0 cos(ωt) הם:
• עומס SCR ו- R יחיד: <V>=V0[1+cos(α)]/(2π) (2)
• גשר SCR ועומס R: <V>= V0[1+cos(α)]/π (3)
• גשר SCR, עומס המקור הנוכחי: <V>= 2V0 cos(α)/π (4)
ככל שזווית הירי גדלה, המתח הממוצע או DC בפלט פוחת ככל שצורת גל מתח היציאה על פני העומס ההתנגדותי היא גרסה קצוצה של הקלט.
SCR של היו נפוצים ספקי כוח DC ישנים יותר שדרשו מתח יציאה DC משתנה מקלט AC. על ידי התאמת הנגד R2 במעגל הנ"ל, ניתן להתאים את ה- V הממוצע החוצהולתוצאות אספקת חשמל DC מתכווננת. SCRs אינם נפוצים יותר ב- DC ספקי כוח כפי שהם עוברים בתדר קו הכניסה (בדרך כלל 50 או 60 הרץ), וספקי מתח חדשים לעבור ב 10 s או 100 s של kHz מה שהופך את סינון מתח היציאה כדי לחלץ את רכיב DC הרבה יותר קל עם קבלים קטנים יותר. עם זאת, SCRs עדיין נפוצים ממירי מתח גבוה שבו תדירות המיתוג יכול להיות נמוך בתדר הקו מאז מתח גבוה רבים SCR של זרם גבוה זמינים בשוק.
Skip to...
Videos from this collection:
Now Playing
Electrical Engineering
17.6K Views
Electrical Engineering
144.8K Views
Electrical Engineering
15.1K Views
Electrical Engineering
12.5K Views
Electrical Engineering
57.1K Views
Electrical Engineering
21.2K Views
Electrical Engineering
13.3K Views
Electrical Engineering
20.2K Views
Electrical Engineering
23.5K Views
Electrical Engineering
18.0K Views
Electrical Engineering
23.5K Views
Electrical Engineering
11.7K Views
Electrical Engineering
7.0K Views
Electrical Engineering
21.6K Views
Electrical Engineering
14.3K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved