Способи та схеми управління тиристором або симістором

Тиристори знайшли широке застосування у напівпровідникових пристроях та перетворювачах. Різні джерела живлення, частотні перетворювачі, регулятори, збудливі пристрої для синхронних двигунів та багато інших пристроїв будувалися на тиристорах, останнім часом їх витісняють перетворювачі на транзисторах. Основним завданням для тиристора є включення навантаження в момент подачі сигналу, що управляє. У цій статті ми розглянемо, як керувати тиристорами та сімісторами.

Зміст статті

Визначення

Тиристор (триністор) - це напівпровідниковий напівкерований ключ. Напівкерований - означає, що ви можете тільки включати тиристор, відключається він тільки при перериванні струму в ланцюзі або якщо прикласти до нього зворотну напругу.

Він, подібно до діода, проводить струм тільки в одному напрямку. Тобто для включення в ланцюг змінного струму для керування двома напівхвилями потрібно два тиристори, для кожної по одному, хоча не завжди. Тиристор складається з 4 областей напівпровідника (p-n-p-n).

Інший подібний прилад називається симистор - двонаправлений тиристор. Його основною відмінністю є те, що струм може проводити в обидві сторони. Фактично він є двома тиристорами з'єднаними паралельно назустріч один одному.

Основні характеристики

Як і будь-яких інших електронних компонентів, у тиристорів є ряд характеристик:

• Падіння напруги при максимальному струмі анода (VT або Uос).
• Пряма напруга у закритому стані (VD(RM) або Uзс).
• Зворотна напруга (VR(PM) або Uобр).
• Прямий струм (IT або Iпр) – це максимальний струм у відкритому стані.
• Максимально допустимий прямий струм (ITSM) – це максимальний піковий струм у відкритому стані.
• Зворотний струм (IR) - струм при певній зворотній напрузі.
• Постійний струм у закритому стані при певному прямому напрузі (ID або Iзс).
• Постійна напруга управління, що відмикає (VGT або UУ).
• Струм управління (IGT).
• Максимальний струм керування електродом IGM.
• Максимально допустима розсіювана потужність на керуючому електроді (PG або Pу)

Принцип роботи

Коли тиристор подають напруга не проводить струм. Є два способи включити його – подати напругу між анодом і катодом достатню для відкриття, тоді його робота нічим не відрізнятиметься від диністора.

Інший спосіб - це подати короткочасний імпульс на керуючий електрод. Струм відкриття тиристора лежить в межах 70-160 мА, хоча на практиці ця величина, як і напруга, яку потрібно прикласти до тиристору, залежить від конкретної моделі та екземпляра напівпровідникового приладу і навіть від умов, в яких він працює, таких, наприклад, як температура навколишнього середовища. середовища.

Крім керуючого струму, є такий параметр як струм утримання - це мінімальний струм анода для утримання тиристора у відкритому стані.

Після відкриття тиристора керуючий сигнал можна відключати, тиристор буде відкритий до тих пір, поки через нього протікає прямий струм та подано напругу. Тобто в ланцюзі змінного тиристор буде відкрито протягом тієї напівхвилі напруга якої зміщує тиристор у прямому напрямку. Коли напруга спрямується до нуля, знизиться струм. Коли струм у ланцюгу впаде нижче за величину струму утримання тиристора — він закриється (вимкнеться).

Полярність керуючого напруги має збігатися з полярністю напруги між анодом і катодом, що ви спостерігаєте на осцилограмах вище.

Управління симистором аналогічно хоч і має деякі особливості. Для управління симистором в ланцюзі змінного струму потрібно два імпульси напруги, що управляє, — на кожну напівхвилю синусоїди відповідно.

Після подачі керуючого імпульсу в першій напівхвилі (умовно позитивної) синусоїдальної напруги струм через симістор протікатиме до початку другої напівхвилі, після чого він закриється, як і звичайний тиристор. Після цього потрібно подати ще один керуючий імпульс для відкриття симістор на негативній напівхвилі. Це наочно проілюстровано наступних осцилограмах.

Полярність напруги, що управляє, повинна відповідати полярності прикладеної напруги між анодом і катодом. Через це виникають проблеми при керуванні симісторами за допомогою цифрових логічних схем або виходів мікроконтролера. Але це легко вирішується шляхом встановлення систорного драйвера, про що ми поговоримо пізніше.

Поширені схеми управління тиристорами чи симісторами

Найпоширенішою схемою є симисторний чи тиристорний регулятор.

Тут тиристор відкривається після того, як на конденсаторі буде достатня величина для його відкриття. Момент відкриття регулюється за допомогою потенціометра чи змінного резистора. Чим більший його опір – тим повільніше заряджається конденсатор. Резистор R2 обмежує струм через керуючий електрод.

Ця схема регулює обидва напівперіоди, тобто ви отримуєте повне регулювання потужності майже від 0% і майже до 100%.Це вдалося досягти, встановивши регулятор у діодному мосту, таким чином регулюється одна з напівхвиль.

Спрощена схема зображена нижче, тут регулюється лише половина періоду, друга напівхвиля проходить без зміни через діод VD1. Принцип роботи аналогічний.

Симисторний регулятор без діодного мосту дозволяє керувати двома напівхвилями.

За принципом дії майже аналогічна попереднім, але побудована на симістор з її допомогою регулюються вже обидві напівхвилі. Відмінності полягають у тому, що тут імпульс керування подається за допомогою двоспрямованого диністора DB3, після того, як конденсатор зарядиться до потрібної напруги, зазвичай це 28-36 Вольт. Швидкість заряджання також регулюється змінним резистором або потенціометром. Така схема реалізована в більшості побутових димерів.

Такі схеми регулювання напруги називають СІФУ — система імпульсного фазового управління.

На малюнку вище зображено варіант управління симістором за допомогою мікроконтролера, на прикладі популярної платформи Arduino. Симисторний драйвер складається з оптосимістора та світлодіода. Так як у вихідний ланцюга драйвера встановлений оптосимістор на електрод, що управляє, завжди подається напруга потрібної полярності, але тут є деякі нюанси.

Справа в тому, що для регулювання напруги за допомогою симістора або тиристора потрібно подавати сигнал у певний момент часу, так щоб зріз фази відбувався до потрібної величини. Якщо навмання стріляти керуючими імпульсами - схема працювати звичайно буде, але регулювань домогтися не вийде, тому потрібно визначати момент переходу напівхвилі через нуль.

Тому що для нас не має значення полярність напівхвилі зараз - досить просто відстежувати момент переходу через нуль. Такий вузол у схемі називають детектор нуля чи нуль-детектор, а англомовних джерелах «zero crossing detector circuit» чи ZCD. Варіант такої схеми з детектором переходу через нуль на транзисторній оптопарі має такий вигляд:

Оптодрайверів для керування симісторами є безліч, типові - це лінійка MOC304x, MOC305x, MOC306X, вироблені компанією Motorola та іншими. Більше того – ці драйвери забезпечують гальванічну розв'язку, що вбереже ваш мікроконтролер у разі пробою напівпровідникового ключа, що цілком можливо і можливо. Також це підвищить безпеку роботи з ланцюгами управління, повністю розділивши ланцюг на «силовий» та «оперативний».

Висновок

Ми розповіли базові відомості про тиристори та симістори, а також управління ними в ланцюгах з «зміною». Варто зазначити, що ми не торкалися теми тиристорів, які вас замикають, якщо вас цікавить це питання – пишіть коментарі і ми розглянемо їх докладніше. Також не було розглянуто нюанси використання та управління тиристорами у силових індуктивних ланцюгах. Для управління «постоянкою» краще використовувати транзистори, оскільки в цьому випадку ви вирішуєте, коли ключ відкриється, а коли він закриється, підкоряючись сигналу, що управляє.

Інформація, опублікована на даному веб-сайті, представлена ​​виключно для ознайомлення, за застосування цієї інформації адміністрація сайту відповідальності не несе.

Сімістор: що таке, з чого складається і як перевірити

Доброго часу доби, шановні читачі нашого сайту! У цій статті ми вирішили розповісти вам про такого важливого маленького приладчика, без якого сучасну електроніку уявити дуже складно. Для того, щоб зрозуміти, що таке симистор, давайте спочатку поговоримо трохи про напівпровідників.

Що таке напівпровідник?

Напівпровідники – це щось середнє між провідниками та діелектриками (про них у нас є окрема стаття, рекомендуємо ознайомитись). Так, вони проводять електричний струм, але проводять їх не так добре, як провідники. Фізики люблять говорити, що вони мають “певний коефіцієнт” провідності. Нам більше подобається називати їх такими речовинами, які досить погано проводять струм. Так ось, із напівпровідників виготовляють тиристори. Що таке?

Перейдемо до тиристорів

Тиристори — це штуки, які дуже нагадують електронні ключі, проте вони не мають закритого стану? Як? А ось так! Вони трохи інше призначення. По суті це 2 транзистори, які керують потужністю навантаження за допомогою дуже слабкого сигналу. Звичайні тиристори складаються з 3 деталей - катода, керуючого електрода та анода.

Види тиристорів

Давайте тепер дізнаємося, які тиристори існують у природі і які з них будуть цікаві в першу чергу:

• динистори (тиристори, у яких всього 2 висновки - анод і катод)
• тріодний тиристор (з 3 висновками)
• тетроїдний тиристор (з 4 висновками)
• симистор або симетричний тиристор (саме його ми сьогодні вивчимо доскосконально)

Сімістор? Вперше чую

Симистор - це один із підвидів тиристорів, який зазвичай складається з безлічі тиристорів. Інакше його називають симетричний симистор.

З чого складається цей симистор?

Симистор дуже часто фізики представляють у вигляді п'ятишарового напівпровідника. Також бувають зображення у вигляді 2 тиристорів. При цьому управління сильно відрізняється від того, як управляється включені тріодні тиристори тому їх і виділили в окрему групу. Давайте тепер дізнаємось, як працює керування.

Управління симистором

Справа в тому, що у звичайного тиристора є як катод, так і анод, причому кожен з них виконує строго певну функцію, а ось у симістор все трохи інакше. Уявімо, що у нас є і катод і анод, але коли симістор підключений і працює, то катод стає анодом, а анод - катодом. Ось таке чудове перетворення. Саме тому ми не можемо сказати, що вони тут присутні у явному вигляді і буде просто називати їх виходами (електродами). Щоб точно не помилитися, давайте називати виходи симістора умовними катодом і анодом. Ще трохи теорії.

У симістора управління працює так: на вході полярність може бути або негативною - це перший варіант. Другий варіант це той, коли вона збігається з полярністю на аноді, що зустрічається рідше. Далі все просто - задаємо потрібну силу струму і її вистачає для відмикання симистора. Зверніть увагу, що для струму спеціально зроблений електрод, що управляє, саме ним ми і користуємося для цієї мети.

Вуаль! Головна складність для нас тут – це підібрати ідеальний струм, от і все!

Симистор схема

Тепер, коли ми вже знаємо досить багато про структуру симісторів і про те, яким чином вони зазвичай управляються, настав час подивитися, як вони виглядають на схемах і що тут є цікавого. Погляньте, наприклад, на цю схему:

Тут нам варто одразу відзначити, які є умовні позначення, щоб далі без проблем розбиратись у всіх схемах. Симистори зазвичай мають 3 електроди, один з яких - це затвор. Його позначають через англійську букву G. Що, вже набагато більше розуміння, так? Чудово! Тепер давайте розберемося зі схемою трохи іншого симістора. Помічаєте відмінності? Так, адже тут симистор складений із 2 тиристорів!

Ага, а чому ж тоді це симистор? Чому не можна було сюди поставити схему звичайного еквівалентного тиристора? А вся справа в тому, що керується така схема дещо інакше.

Регулятор на симісторі

Тепер настав час нам обговорити, яким чином Сімістор регулює напругу. Це насправді дуже цікаво. Дивіться. Як тільки симистор починає працювати, на один із його електронів відразу ж подається напруга, яка завжди є змінною. Далі на керуючий електрод дається негативний струм, який і керуватиме процесом. Як буде подолано поріг включення (він завжди відомий заздалегідь, у цьому і зручність), симистор відкриється і струм почне проходити через нього. Зазначимо, що симистор перестане працювати в той момент, коли струм змінить полярність (тобто він закриється). Далі все йде цикл за циклом та повторюється.

Ага, зрозуміло. А що впливає на швидкість відкриття та закриття симістора? Що впливає силу на виході? Тут все знову ж таки дуже просто. При наростанні вхідної напруги імпульс на виході також зростає. Відповідно, якщо на вході маленька напруга, то і на виході імпульс буде короткий. Наведемо як звичайну лампочку з симістором. Чим більше подаємо напруги — тим яскравіша лампочка. Здорово, чи не так?

Режими роботи симистора

Симистор може працювати як під впливом негативного струму, і під впливом позитивного. Усього виділяють чотири основні режими роботи: все залежить від полярності та вхідної напруги.

У чому головні переваги симистора

Давайте розглянемо симистор як реле. У такій ролі у нього багато суттєвих переваг:

• недорого. Так, це також плюс. Ну, а що? Коли вам потрібно одразу багато, то буде дуже добре, якщо витратити потрібно буде менше
• служить дуже довго (звичайно, порівняно з іншими приладами цього класу)
• надійність через відсутність контактів

Але є в нього й мінуси

Тепер, коли ми вже багато знаємо про симісторів, настав час перейти до технічної частини. Як? Вже? Ага, ви вже готові до цього. Отже, найголовніший аспект, який хвилює всіх покупців цього чудового приладу – це потужність. Звісно, ​​під цим розуміється зазвичай ціла сукупність технічних характеристик симистора. Про них і йтиметься. Зазначимо, що ми розберемо параметри на прикладі досить популярної моделі - BT139-800.

Спочатку давайте дізнаємось. Що взагалі являють собою технічні характеристики. Найбільше нас хвилюватимуть:

• найбільша напруга, яка тільки можлива
• найбільша напруга, коли симистор відкритий
• та напруга, при якій симистор відмикається
• найменший струм, у якому відкривається симистор
• температури, за яких працює симистор
• час відгуку (спрацьовування)

Ага, начебто ми про все це вже говорили, тому не так вже й складно. Добре. Тепер про кожну характеристику трохи докладніше.

Час відгуку (спрацьовування)

Швидкість спрацьовування симистора – це також дуже важливий параметр.Чому? Коли в ланцюзі багато таких симісторів і якщо кожен довго спрацьовуватиме, то великий апарат дуже довго реагуватиме на кожну команду або навіть взагалі не зможе працювати.

У струму теж є своя швидкість, а якщо на його затримку ще накладатиметься купа інших, то прилад може стати дуже повільним, тому на це теж потрібно звертати увагу. Наш симистор спрацьовує в середньому за 2 мікросекунди, і це дуже хороший результат. Формально це той час, який пройде з моменту, коли симистор починає відкриватися і вже відкритий.

Температура також важлива

Симистори, звичайно ж, працюють за досить звичайних для нас температур. Однак при поміщенні його в критичні умови буде кращим, якщо цей діапазон буде дуже широким. Наш симистор працює при температурі від МІНУС 40 до ПЛЮС 125 градусів за Цельсієм. У звичайному житті цей діапазон є оптимальним, тому тут додати нічого.

Найбільша можлива напруга

У симісторі BT139-800 це 800 вольт та інших моделей цей параметр може відрізнятися. Не варто вважати, що ця напруга, при якій симистор чудово працює. Ні, навпаки, це теоретична напруга, від якої симистор ще не вийде з ладу. Тобто за ідеальних умов для конкретної моделі цей симистор ще витягне таку напругу в ланцюзі, проте за перевищення його шансів на подальшу працездатність майже немає. Ідемо далі.

Мінімальний струм управління

Почнемо з того, що цей струм прийнято вимірювати в міліамперах. Вочевидь, усе залежить від цього, як визначено полярність симистора нині, і навіть від полярності вхідної напруги. Наш симистор має мін струм управління від 5 до 22 міліампер.Однак при проектуванні схеми, в якій працюватиме симистор, найправильніше буде орієнтуватися на максимальні значення струму. Для нашого симістора це значення, які знаходяться між 35 і 70 міліамперами.

Що таке симистор (тріак) та як він працює. Перевірка мультиметром

Тиристор - це перемикаючий напівпровідниковий прилад, що пропускає струм в одному напрямку. Цей радіоелемент часто порівнюють із керованим діодом і називають напівпровідниковим керованим вентилем (Silicon Controlled Rectifier, SCR).
Тиристор має три висновки, один з яких — електрод, що управляє, можна сказати, «спусковий гачок» — використовується для різкого перекладу тиристора у включений стан.

Тиристор поєднує в собі функції випрямляча, вимикача та підсилювача. Часто він використовується як регулятор, головним чином коли схема живиться змінною напругою. Нижченаведені пункти розкривають чотири основні властивості тиристора:

• тиристор, як і діод, проводить в одному напрямку, проявляючи себе як випрямляч;
• тиристор переводиться з вимкненого стану у включений при подачі сигналу на керуючий електрод і, отже, як вимикач має два стійкі стани. Проте для повернення тиристора у вимкнений (розімкнений) стан необхідно виконати спеціальні умови;
• керуючий струм, необхідний для перекладу тиристора із закритого стану у відкритий, значно менше (декілька міліампер) при робочому струмі в кілька ампер і навіть кілька десятків ампер. Отже, тиристор має властивості підсилювача струму;
• oсередній струм через навантаження, включене послідовно з тиристором, можна точно регулювати в залежності від тривалості сигналу на електроді, що управляє. Тиристор при цьому є регулятором потужності.

Навіщо потрібна перевірка

У процесі ремонту чи збирання нової схеми неможливо обійтися без електричних деталей. Однією з таких деталей є симистор. Його застосовують у схемах пристроїв сигналізації, світлових регуляторах, радіоприладах та багатьох галузях техніки. Іноді його застосовують повторно після демонтажу схем, що не працюють, і нерідко доводиться зустрічати елемент з втраченою від тривалого використання або зберігання маркуванням. Трапляється, що й нові деталі треба перевірити.

Як же бути впевненим, що симістор, встановлена ​​у схему, справді справний, і в майбутньому не потрібно буде витрачати багато часу на налагодження роботи зібраної системи?

Читайте також: Контактне точкове та шовне зварювання, його визначення та сутність, схеми, технологія та обладнання

Для цього потрібно знати, як перевірити симистор мультиметром або тестером. Але спочатку треба зрозуміти, що являє собою дана деталь, і як вона працює в електричних схемах.

По суті, симістор є різновидом тиристора. Назва складається з двох слів – «симетричний» і «тиристор».

Структура тиристора

Тиристором називається керований триелектродний напівпровідниковий прилад, що складається з чотирьох кремнієвих шарів типу р і n, що чергуються. Напівпровідниковий прилад із чотиришаровою структурою представлений на рис. 1.

Крайню область р-структури, до якої підключається позитивний полюс джерела живлення, називається анодом, а крайню область n, до якої підключається негативний полюс цього джерела, — катодом.

Рис.1. Структура та позначення тиристора

Властивості тиристора у закритому стані

Відповідно до структури тиристора можна виділити три електронно-діркові переходи і замінити тиристор еквівалентною схемою, як показано на рис. 2.

Ця еквівалентна схема дозволяє зрозуміти поведінку тиристора з відключеним керуючим електродом.

Якщо анод позитивний по відношенню до катода, діод D2 закритий, що призводить до закриття тиристора, зміщеного в цьому випадку в прямому напрямку. При іншій полярності діоди D1 і D2 зміщені у зворотному напрямку, тиристор також закритий.

Рис.2. Подання тиристора трьома діодами

Еквівалент низьковольтного газового розрядника

На рис. 7 показана схема пристрою, еквівалентного низьковольтному газовому розряднику [ПТЕ 4/83-127]. Цей прилад є газонаповненим балоном з двома електродами, в якому виникає електричний міжелектродний пробій при перевищенні деякого критичного значення напруги.

Напруга «пробою» для аналога газового розрядника (рис. 7) становить 20 В. Таким же чином, може бути створений аналог, наприклад, неонової лампи.

Мал. 7. Аналог газового розрядника – схема еквівалентної заміни.

Принцип відмикання за допомогою керуючого електрода

Еквівалентне уявлення структури р-n-p-n як двох транзисторів показано на рис. 3.

Подання тиристора у вигляді двох транзисторів різного типу провідності призводить до еквівалентної схеми, представленої на рис. 1.4. Вона наочно пояснює явище відмикання тиристора.

Задамо струм IGT через керуючий електрод тиристора, зміщеного в прямому напрямку (напруга VAK позитивна), як показано на рис. 4.

Так як струм IGT стає базовим струмом транзистора n-p-n, то струм колектора цього транзистора дорівнює B1xIGT, де B1 коефіцієнт посилення по струму транзистора Т1.

Цей струм одночасно є базовим струмом транзистора р-n-р, що призводить до його відмикання. Струм колектора транзистора Т2 становить величину B1xB2xIGT і підсумовується струмом IGT, що підтримує транзистор Т1 у відкритому стані. Тому, якщо керуючий струм IGT досить великий, обидва транзистори переходять у режим насичення.

Ланцюг внутрішнього зворотного зв'язку зберігає провідність тиристора навіть у разі зникнення початкового струму керуючого електрода IGT, при цьому струм анода (1А) залишається досить високим.

Типову схему запуску тиристора наведено на рис. 5

Рис.3. Розбиття тиристора на два транзистори

Рис.4. Подання тиристора у вигляді двотранзисторної схеми

Рис.5. Типова схема запуску тиристора

Відключення тиристора

Тиристор перейде в закритий стан, якщо до керуючого електрода відкритого тиристора не додано ніякої сигнал, яке робочий струм спаде до деякого значення, званого струмом утримання (гіпостатичним струмом).

Відключення тиристора відбудеться, зокрема, якщо було розімкнено ланцюг навантаження (рис. 6а) або напруга, прикладена до зовнішнього ланцюга, змінила полярність (це трапляється в кінці кожного напівперіоду змінної напруги живлення).

Рис.6. Способи відключення тиристора

Коли тиристор працює при постійному струмі, вимкнення може бути здійснено за допомогою механічного вимикача.

Цей ключ використовується для відключення робочого ланцюга.

Читайте також: Положення при зварюванні та їх позначення відповідно до стандартів: НАКС, ГОСТ, EN, ISO, AWS та ASME

Включений паралельно основним електродам тиристора (рис. 6б) ключ шунтує анодний струм, і тиристор перетворюється на закритий стан. Деякі тиристори повторно вмикаються після розмикання ключа. Це тим, що з розмиканні ключа заряджається паразитна ємність р-n переходу тиристора, викликаючи перешкоди.

Тому воліють розміщувати ключ між керуючим електродом і катодом тиристора (рис. 1.6в), що гарантує правильне відключення за допомогою відсікання струму, що утримує. Одночасно зміщується у зворотному напрямку перехід р-n, що відповідає діоду D2 із схеми заміщення тиристора трьома діодами (рис. 2).

На рис. 6а-д представлені різні варіанти схем відключення тиристора, серед них раніше згадувалися. Інші зазвичай застосовуються, коли потрібно відключати тиристор за допомогою додаткового ланцюга. У цих випадках механічний вимикач можна замінити допоміжним тиристором або ключовим транзистором, як показано на рис. 7.

Рис.7. Класичні схеми відключення тиристора за допомогою додаткового ланцюга

Як уникнути помилкових спрацьовувань

Так як для спрацьовування симістор досить невеликого потенціалу, можливі помилкові спрацьовування. У деяких випадках вони не страшні, але можуть призвести до поломки. Тому краще заздалегідь вжити заходів. Є кілька способів зменшити ймовірність хибних включень:

• Зменшити довжину лінії до затвора, з'єднувати ланцюг управління – затвор та Т1 – безпосередньо. Якщо це неможливо, використовуйте екранований кабель або пару.
• Зменшити чутливість затвора. І тому паралельно ставлять опір (до 1 ком). Практично у всіх схемах із симісторами в ланцюгу затвора є резистор, що зменшує чутливість приладу
• Використовувати тріаки із високою шумовою стійкістю. У маркуванні у них додано букву «Н», від «нечутливий». Називають їх «систори ряду Н». Відрізняються вони тим, що мінімальний струм переходу у них набагато вищий. Наприклад, симістор BT139-600H має струм переходу IGT min = 10mA.

Як уже казали, симістор управляється струмом. Це дозволяє підключати його безпосередньо до виходів мікросхем. Є одне обмеження - струм не повинен перевищувати максимально допустимий. Зазвичай це 25 мА.

Сімістор

Сіміcmop - напівпровідниковий прилад, який широко використовується в системах, що живляться змінною напругою. Спрощено може розглядатися як керований вимикач. У закритому стані він поводиться як розімкнений вимикач. Навпаки, подача керуючого струму на керуючий електрод мімістора веде до переходу його в провідний стан. У цей час симистор подібний до замкнутого вимикача.

За відсутності керуючого струму симістор під час будь-якого напівперіоду змінної напруги живлення неминуче переходить зі стану провідності закритий стан.

Крім роботи в релейному режимі в термостаті або світлочутливому вимикачі, розроблені та широко використовуються системи регулювання, що функціонують за принципом фазового керування напругою навантаження, або, іншими словами, плавні регулятори.

Відмикання симистора

У режимі змінного живлення зміна станів симистора викликається зміною полярності напруги робочих електродах А1 і А2. Тому в залежності від полярності струму, що управляє, можна визначити чотири варіанти управління симистором, як показано на рис. 9.

Кожен квадрант відповідає одному способу відкриття сімістора. Усі методи коротко описані в табл. 1.

Рис.9. Чотири можливі варіанти управління симістором

Таблиця 1. Спрощене уявлення способів відкривання симістора

Наприклад, якщо між робочими електродами симістора прикладають напругу VA1-A2>0 і напруга на електроді, що управляє, негативно по відношенню до анода А1, то зміщення симістора відповідає квадранту II і спрощеному позначення + -.

Для кожного квадранта визначені струм, що відмикає I від (IGT), утримує струм Iуд(Iн) і струм включення Iвыкл(IL).

Відпірний струм повинен зберігатися доти, поки робочий струм не перевищить у два-три рази величину утримуючого струму Iн. Цей мінімальний струм, що відмикає, і є струмом включення симистора IL.

Потім, якщо прибрати струм через керуючий електрод, симистор залишиться у провідному стані доти, поки анодний струм буде перевищувати струм утримання Iн.

Де використовується і як виглядає

Найчастіше Сімістор використовується для комутації в ланцюгах змінного струму (подачі живлення на навантаження). Це зручно, оскільки за допомогою напруги малого номіналу можна керувати високовольтним живленням. У деяких схемах ставлять симистор замість звичайного електромеханічного реле. Плюс очевидний — немає фізичного контакту, що робить живлення більш надійним. Друга перевага – відносно невисока ціна. І це за значного часу напрацювання та високої надійності схеми.

Мінуси також є. Прилади можуть сильно нагріватись під навантаженням, тому необхідно забезпечити відведення тепла. Потужні симістори (називають зазвичай «силові») монтуються на радіатори. Ще один мінус — напруга на виході симістора пилкоподібна. Тобто підключатися може лише навантаження, яке не висуває високих вимог до якості електроживлення. Якщо потрібна синусоїда, такий спосіб комутації не підходить.

Замінити симістор можна двома тиристорами. Але треба правильно підібрати їх за параметрами, та й схему управління доведеться переробляти - у такому варіанті керуючих висновку два

На вигляд відрізнити тиристор і симистор неможливо. Навіть маркування може бути схожим — із літерою «К». Але є й серії, які мають назву починається з «ТС», що означає «тиристор симетричний». Якщо говорити про цоколівку, то це те, що відрізняє тиристор від симистора. У тиристора є анод, катод і висновок, що управляє. У симистори назви «анод» і «катод» непридатні, оскільки висновок може бути і катодом, і анодом. Тому їх зазвичай називають просто «силовий висновок» і додають до нього цифру. Той, що лівіше — це перший, який правіше — другий. Керуючий електрод може називатись затвором (від англійського слова Gate, яким позначається цей висновок).