Tiristores de diodo - dinistores encontrar aplicación amplia V varios dispositivos automatización. Sin embargo, este uso de dinistores tiene una serie de desventajas, la principal de las cuales es la siguiente.
El voltaje de encendido del dinistor doméstico de menor voltaje KN102A es de 20 V, y la caída de voltaje a través de él en estado abierto es inferior a 2 V. Por lo tanto, se aplica un voltaje de aproximadamente 18 V a la transición de control del tiristor. después de encender el dinistor. Al mismo tiempo, el voltaje máximo permitido en esta transición para los tiristores comunes de las series KU 201, KU 202 es de solo 10 V. Y si también se tiene en cuenta el voltaje de encendido. de dinistores de un solo tipo tiene una extensión que alcanza el 200%, entonces queda claro que la transición de control del tiristor está experimentando sobrecargas excesivamente grandes. Esto limita el uso de dinistores para controlar tiristores triodos.
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En tales casos, puede utilizar redes de dos terminales: análogos de dinistor, caracterizado porque su voltaje de encendido puede ser mucho menor que el voltaje de encendido del dinistor de voltaje más bajo.
Esquema de uno de los análogos. transistor dinistor mostrado en la Fig. 1. Consta de transistores de diferentes estructuras, conectados de modo que la corriente de base de uno de ellos sea la corriente de colector del otro y viceversa. Dru En otras palabras, es un dispositivo con profunda retroalimentación positiva.
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Arroz. 1
Al conectar la energía a través de la unión del emisor del transistor. T1 La corriente de base fluye, como resultado de lo cual el transistor se abre, y esto provoca la aparición de la corriente de base del transistor. T2.
La apertura de este transistor conduce a un aumento de la corriente de base del transistor T1 y, en consecuencia, a su mayor apertura. El proceso avanza como una avalancha, por lo que muy pronto ambos transistores se encuentran en un estado saturado.
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El voltaje de encendido de dicho dispositivo cuando se utilizan, por ejemplo, los transistores MP116 y MP113, es igual a solo unas pocas fracciones de voltio, es decir, prácticamente no difiere del voltaje de saturación de este par de transistores. Esto no permite utilizar una red de dos terminales como dispositivo de conmutación. Si las uniones emisoras de los transistores T1 y T2 derivación con resistencias, como se muestra en la Fig. 2, entonces el voltajeencender el dispositivo aumentará significativamente.
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La razón de este fenómeno es una disminución en la profundidad de la retroalimentación positiva, ya que ahora solo una parte de la corriente del colector del otro se ramifica a la base de cada transistor. Como resultado, se produce un proceso similar a una avalancha de apertura de transistores a un voltaje más alto. El voltaje de encendido se puede cambiar usando resistencias. R1 y R2.
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Entonces, con su resistencia igual a 5,1 kOhm, el voltaje de encendido es de 9 V, a 3 kOhm - 12 V. Los resultados se obtuvieron con un aumento suave de voltaje en la red de dos terminales. Si la tensión es de naturaleza pulsada, la conexión puede producirse a valores más bajos. El hecho es que el análogo del transistor, como un dinistor normal, es sensible no solo a la magnitud del voltaje que se le aplica, sino también a la velocidad de su aumento. Puede eliminar la posibilidad de encender a voltajes inferiores al voltaje de conmutación derivando la red de dos terminales con un condensador. C1 (ver Fig. 2).
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Al igual que el dinistor, el voltaje de encendido del análogo del transistor disminuye al aumentar la temperatura. Este inconveniente se puede eliminar fácilmente reemplazando las resistencias. R1 y R2 termistores.
El circuito de otro análogo del dinistor se muestra en la Fig. 3. El voltaje de conmutación de dicha red de dos terminales está determinado por el circuito formado por el diodo zener. D1 y la transición de control del tiristor. re 2 , entre los cuales se distribuye la tensión aplicada a los terminales de la red de dos terminales. Cuando este voltaje se vuelve igual al voltaje de encendido, el diodo Zener se abre paso y la corriente fluye a través de la unión de control del tiristor. El tiristor se abre, desvía el diodo zener y el voltaje en los terminales de la red de dos terminales disminuye drásticamente. El voltaje de encendido del dispositivo mostrado en la Fig. 3 es igual a 8 V.
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En la Fig. La Figura 4 muestra un diagrama del tiristor triodo D5, en cuyo circuito de control se utiliza el último de los dispositivos de dos terminales considerados (diodo Zener). D6 y tiristor D7). Con el tiristor cerrado Condensador D5 C1 cargado a través de carga y resistencia R2 corriente rectificada por diodos D1-D4.
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Usando una resistencia variable R2 Puedes cambiar la corriente de carga del condensador. C2, y por tanto, el momento de apertura del tiristor D5, es decir, para regular valor promedio tensión de carga.
Como ya hemos descubierto, un tiristor es un dispositivo semiconductor que tiene las propiedades de una válvula eléctrica. Tiristor con dos terminales. (A - ánodo, K - cátodo), este es un dinistor. Tiristor con tres terminales. (A – ánodo, K – cátodo, Ue – electrodo de control), esto es un tiristor, o en la vida cotidiana simplemente se le llama tiristor.
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Usando un electrodo de control (con ciertas condiciones) puede ser cambiado estado electrico tiristor, es decir, transferirlo del estado "apagado" al estado "encendido".
El tiristor se abre si el voltaje aplicado entre el ánodo y el cátodo excede el valor U = Upr, es decir, la magnitud del voltaje de ruptura del tiristor;
El tiristor también se puede abrir a un voltaje menor que Upr entre el ánodo y el cátodo (U< Uпр), если подать импульс
напряжения положительной полярности между управляющим
электродом и катодом.
El tiristor puede permanecer en estado abierto durante cualquier período de tiempo siempre que se le aplique la tensión de alimentación.
El tiristor se puede cerrar:
- si reduce el voltaje entre el ánodo y el cátodo a U = 0;
- si reduce la corriente del ánodo del tiristor a un valor menor que la corriente de mantenimiento Isp.
- aplicando una tensión de bloqueo al electrodo de control (solo para tiristores de apagado).
El tiristor también puede permanecer en estado cerrado durante cualquier período de tiempo hasta que llegue el impulso de activación.
Los tiristores y dinistores funcionan tanto en circuitos de corriente continua como alterna.
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Como ya se mencionó, los transistores y tiristores son dispositivos semiconductores. Hoy en día se utilizan ampliamente en operaciones de conmutación debido a sus numerosas ventajas, como funcionamiento silencioso debido a que no hay piezas móviles, velocidad de conmutación muy alta, alta eficiencia, bajo mantenimiento, tamaño pequeño, peso ligero y servicio ininterrumpido en todo período largo tiempo, control de amplio rango de corriente con baja corriente de puerta de varios mA mediante interruptores mecánicos o relés electromecánicos.
Funcionamiento de dinistor y tiristor en circuitos de CC.
Veamos algunos ejemplos prácticos.
El primer ejemplo de uso de un dinistor es un generador de relajación de señales de sonido. 
Usamos KN102A-B como dinistor.
El generador funciona de la siguiente manera.
Cuando presiona el botón Kn, el capacitor C se carga gradualmente a través de las resistencias R1 y R2 (+ baterías - contactos cerrados del botón Kn - resistencias - capacitor C - menos baterías). En paralelo al condensador se conecta una cadena de una cápsula telefónica y un dinistor. No fluye corriente a través de la cápsula del teléfono ni del dinistor, ya que el dinistor todavía está "bloqueado".
Cuando el condensador alcanza el voltaje al que se rompe el dinistor, un pulso de corriente de descarga del condensador pasa a través de la bobina de la cápsula del teléfono (C - bobina del teléfono - dinistor - C). Se escucha un clic desde el teléfono, el condensador se descarga. A continuación, el condensador C se carga nuevamente y el proceso se repite.
La frecuencia de repetición de los clics depende de la capacitancia del condensador y del valor de resistencia de las resistencias R1 y R2.
Con los valores nominales de voltaje, resistencia y capacitor indicados en el diagrama, la frecuencia señal de sonido usando la resistencia R2 se puede cambiar dentro del rango de 500 - 5000 hercios. La cápsula telefónica debe utilizarse con una bobina de baja impedancia de 50 a 100 ohmios, no más, por ejemplo, la cápsula telefónica TK-67-N.
La cápsula del teléfono debe estar conectada con la polaridad correcta, de lo contrario no funcionará. En la cápsula hay una designación + (más) y – (menos).
Sin embargo, los transistores y tiristores tienen sus propios campos de aplicación. Los tiristores tienen algunas ventajas sobre los transistores, que se enumeran a continuación. Un tiristor es un dispositivo de cuatro capas, mientras que un transistor es un dispositivo de tres capas.
Debido a diferencias en fabricación y operación, es posible utilizar tiristores con voltajes más altos y Corriente nominal. La potencia de un transistor siempre está en vatios y la potencia de un tiristor está en kW, es decir tiristores que tienen mejor poder. El tiristor sólo necesita un impulso para volverse conductor y después sigue conduciendo. Por otro lado, el transistor necesita CORRIENTE CONTINUA. para mantenerlo en un estado conductor.
Este esquema (Figura 1) tiene un inconveniente. Debido a la gran dispersión de los parámetros del dinistor KN102 (mayor voltaje de ruptura), en algunos casos será necesario aumentar el voltaje de la fuente de alimentación a 35 - 45 voltios, lo que no siempre es posible o conveniente.
En la Fig. 2 se muestra un dispositivo de control ensamblado en un tiristor para encender y apagar la carga usando un botón.
El dispositivo funciona de la siguiente manera.
En el estado inicial, el tiristor está cerrado y la luz no se enciende. Presione el botón Kn durante 1 - 2 segundos. Los contactos del botón se abren, el circuito del cátodo del tiristor está roto. En este momento, el condensador C se carga desde la fuente de alimentación a través de la resistencia R1. El voltaje a través del capacitor alcanza el valor U de la fuente de energía.
Suelta el botón Reservar. En este momento, el condensador se descarga a través del circuito: resistencia R2 - electrodo de control del tiristor - cátodo - contactos cerrados del botón Kn - condensador.
La corriente fluirá en el circuito del electrodo de control y el tiristor se "abrirá".
La bombilla se enciende a lo largo del circuito: batería más - carga en forma de bombilla - tiristor - contactos cerrados del botón - batería menos.
El circuito permanecerá en este estado durante el tiempo que se desee.
En este estado, el condensador está descargado: resistencia R2, electrodo de control de transición - cátodo de tiristor, contactos del botón Kn.
Para apagar la bombilla, presione brevemente el botón. En este caso, se interrumpe el circuito principal de alimentación de la bombilla. El tiristor "se cierra". Cuando los contactos del botón están cerrados, el tiristor permanecerá en estado cerrado, ya que en el electrodo de control del tiristor Uynp = 0 (el condensador está descargado).
He probado y trabajado confiablemente en este circuito varios tiristores: KU101, T122, KU201, KU202, KU208.
Como ya se mencionó, el dinistor y el tiristor tienen su propia contraparte de transistor.
El circuito analógico de tiristores consta de dos transistores y se muestra en la Fig. 3.
El transistor Tr 1 tiene conductividad p-n-p, el transistor Tr 2 tiene conductividad n-p-n. Los transistores pueden ser de germanio o silicio.
El análogo del tiristor tiene dos entradas de control. Primera entrada: A – Ue1 (emisor - base del transistor Tr1). Segunda entrada: K – Ue2 (emisor – base del transistor Tr2).
El análogo tiene: A - ánodo, K - cátodo, Ue1 - el primer electrodo de control, Ue2 - el segundo electrodo de control.
Si no se utilizan electrodos de control, entonces será un dinistor, con electrodos A - ánodo y K - cátodo.
Se debe seleccionar un par de transistores, para un análogo de un tiristor, de la misma potencia con una corriente y un voltaje superiores a los necesarios para el funcionamiento del dispositivo. Los parámetros del tiristor analógico (tensión de ruptura Unp, corriente de mantenimiento Iyd) dependerán de las propiedades de los transistores utilizados.
Para un funcionamiento más estable del análogo, se agregan al circuito las resistencias R1 y R2. Y con la ayuda de la resistencia R3, es posible regular el voltaje de ruptura Upr y la corriente de mantenimiento Iyd del análogo del dinistor: un tiristor. El diagrama de dicho análogo se muestra en la Fig. 4.
Si en el circuito generador de audiofrecuencia (Figura 1), en lugar del dinistor KN102, incluye un análogo del dinistor, obtendrá un dispositivo con diferentes propiedades (Figura 5).
La tensión de alimentación de dicho circuito será de 5 a 15 voltios. Al cambiar los valores de las resistencias R3 y R5, puede cambiar el tono del sonido y el voltaje de funcionamiento del generador. La resistencia variable R3 selecciona el voltaje de ruptura del análogo para el voltaje de suministro utilizado. Luego puedes reemplazarlo con una resistencia constante.
Transistores Tr1 y Tr2: KT502 y KT503; KT814 y KT815 o cualquier otro.
Un interesante circuito estabilizador de voltaje con protección contra cortocircuito bajo carga. Si la corriente de carga excede 1 amperio, la protección funcionará.
El estabilizador consta de:
- elemento de control – diodo zener KS510, que determina el voltaje de salida;
- un elemento ejecutivo: transistores KT817A, KT808A, que actúan como regulador de voltaje;
- la resistencia R4 se utiliza como sensor de sobrecarga;
- El mecanismo de protección del actuador utiliza un análogo de un dinistor, en los transistores KT502 y KT503.
En la entrada del estabilizador, el condensador C1 está instalado como filtro. La resistencia R1 establece la corriente de estabilización del diodo zener KS510, con un valor de 5 a 10 mA. El voltaje a través del diodo Zener debe ser de 10 voltios. La resistencia R4, 1,0 ohmios, está conectada en serie al circuito de carga. La resistencia R5 establece el modo de estabilización del voltaje de salida inicial.
Cuanto mayor es la corriente de carga, más voltaje proporcional a la corriente se libera a través de ella. En el estado inicial, cuando la carga en la salida del estabilizador es pequeña o está apagada, el análogo del tiristor está cerrado. El voltaje de 10 voltios que se le aplica (del diodo Zener) no es suficiente para la avería. En este momento, la caída de voltaje a través de la resistencia R4 es casi cero.
Si aumenta gradualmente la corriente de carga, aumentará la caída de voltaje a través de la resistencia R4. A un cierto voltaje en R4, el análogo del tiristor se abre paso y el voltaje se establece entre el punto Tchk1 y cable común, igual a 1,5 - 2,0 voltios. Este es el voltaje de transición ánodo-cátodo de un tiristor abierto. Al mismo tiempo, el LED D1 se enciende indicando una emergencia. El voltaje en la salida del estabilizador, en este momento, será igual a 1,5 - 2,0 voltios.
Para restaurar trabajo normal estabilizador, se debe apagar la carga y presionar el botón Kn, restableciendo el bloqueo de protección. La salida del estabilizador volverá a ser de 9 voltios y el LED se apagará.
Al ajustar la resistencia R3, puede seleccionar la corriente de operación de protección de 1 amperio o más. Los transistores T1 y T2 se pueden colocar en un radiador sin aislamiento. El radiador en sí debe estar aislado de la carcasa.