Jak stosować tyrystory?

Tyrystory to urządzenia półprzewodnikowe używane głównie do przełączania i sterowania energią elektryczną w różnych zastosowaniach. Aby zastosować tyrystory, są one zwykle połączone w obwody, w których można je wyzwolić w przewodzeniu poprzez przyłożenie małego prądu sterującego do zacisku bramki. Po uruchomieniu tyrystor pozostaje w przewodzeniu, dopóki przepływający przez niego prąd nie spadnie poniżej określonego progu lub dopóki napięcie na nim nie odwróci polaryzacji. Tyrystory są często stosowane w obwodach wymagających przełączania wysokim prądem, takich jak sterowanie silnikiem, przyciemnianie światła i regulacja mocy.

Głównym zastosowaniem tyrystorów jest kontrolowanie dużych ilości energii elektrycznej w obwodach prądu przemiennego i stałego. Są szeroko stosowane w zastosowaniach wymagających precyzyjnego przełączania i kontroli obciążeń elektrycznych, gdzie przełączniki mechaniczne byłyby niepraktyczne ze względu na wysokie prądy lub wymagania dotyczące częstego przełączania. Przykładami są prostowniki kontroli fazy, regulatory napięcia prądu przemiennego i obwody przełączające dużej mocy w automatyce przemysłowej i energoelektronice.

Tyrystory można wykorzystać do konwersji prądu przemiennego na prąd stały za pomocą technik takich jak prostowanie kontroli fazy. W tym procesie obwód oparty na tyrystorze selektywnie przewodzi fragmenty fali prądu przemiennego, wyzwalając tyrystory w kontrolowanych punktach podczas każdego cyklu napięcia prądu przemiennego. Kontrolując taktowanie przewodzenia tyrystora, napięcie prądu przemiennego jest skutecznie prostowane na pulsujące napięcie prądu stałego. Można następnie zastosować dodatkowe obwody, takie jak filtry, w celu wygładzenia pulsacji, co skutkuje bardziej stabilnym sygnałem wyjściowym prądu stałego, odpowiednim do zastosowań takich jak napędy silników prądu stałego lub ładowarki akumulatorów.

Tyrystory mogą być stosowane zarówno w obwodach prądu przemiennego, jak i stałego, w zależności od wymagań konkretnego zastosowania. W obwodach prądu przemiennego tyrystory są powszechnie używane do sterowania fazą, regulacji mocy i sterowania prędkością silnika prądu przemiennego. W obwodach prądu stałego tyrystory służą do przełączania i sterowania mocą prądu stałego, na przykład w napędach silników prądu stałego, systemach ładowania akumulatorów i zasilaczach prądu stałego. Ich zdolność do radzenia sobie z wysokimi prądami i napięciami czyni je uniwersalnymi do różnych zastosowań w energoelektronice.

Sterowanie mocą za pomocą tyrystorów obejmuje regulację czasu przewodzenia tyrystora podczas każdego cyklu prądu przemiennego, co jest znane jako kontrola fazy. Zmieniając kąt wyzwalania (punkt w każdym półcyklu, w którym następuje wyzwolenie tyrystora), można kontrolować ilość mocy dostarczanej do obciążenia. Metodę tę stosuje się w zastosowaniach takich jak ściemniacze oświetlenia, kontrola prędkości silników prądu przemiennego i regulatory napięcia w grzejnikach lub innych obciążeniach rezystancyjnych. Dostosowując kąt zapłonu tyrystora, można zmieniać średnią moc dostarczaną do obciążenia, umożliwiając precyzyjną kontrolę mocy elektrycznej w zastosowaniach elektroniki przemysłowej i użytkowej.