사이리스터 모듈은 멀티미터를 사용하여 사이리스터의 세 전극을 구별합니다.
SilicON Controlled Rectifier, SCR은 1950년대에 나온 이래로 대가족으로 발전해 왔으며 주요 부품으로는 단방향 사이리스터, 양방향 사이리스터, 광제어 사이리스터, 역전도 사이리스터, 턴오프 사이리스터, 고속 사이리스터 등이 있습니다. 기다리다. 오늘날 모든 사람은 단방향 사이리스터를 사용하는데, 이는 사람들이 흔히 일반 사이리스터라고 부르는 것입니다. 4개의 반도체 재료 층으로 구성되어 있으며 3개의 PN 접합과 3개의 외부 전극이 있습니다. P형 반도체의 첫 번째 층에서 가져온 전극을 양극 A라고 합니다. P형 반도체의 세 번째 층에서 가져온 전극은 제어전극 G라 하고, N형 반도체 4층에서 인출한 전극을 음극 K라 한다. 사이리스터의 회로기호에서 다이오드와 같은 단방향 전도소자임을 알 수 있으며, 핵심은 추가 제어 전극 G가있어 다이오드와 완전히 다른 작동 특성을 갖습니다.
사이리스터의 세 전극은 멀티미터로 구분할 수 있습니다.
일반 사이리스터의 3개 전극은 멀티미터의 R×100 기어로 측정할 수 있습니다. 모두 알다시피 사이리스터 G와 K(그림 2(a)) 사이에는 다이오드와 같은 pN 접합이 있고 G는 양극이고 K는 음극입니다. 따라서 다이오드를 테스트하는 방법에 따라 세 극 중 두 극을 찾으십시오. 하나의 극에서 순방향 및 역방향 저항을 측정하고 저항이 작으며 멀티 미터의 검정색 펜은 제어 극 G에 연결되고 빨간색 펜은 음극 K에 연결되고 나머지 하나는 양극 A입니다. 테스트하려면 사이리스터가 좋든 나쁘든 방금 시연한 교육 기판 회로를 사용할 수 있습니다(그림 3). 전원 공급 장치 SB가 연결되었을 때 전구는 빛나면 좋은 것이고, 빛나지 않으면 나쁜 것입니다.
실리콘 제어 정류기의 세 극을 식별하는 방법
사이리스터의 세 극을 식별하는 방법은 매우 간단합니다. pN 접합의 원리에 따라 멀티미터를 사용하여 세 극 사이의 저항 값을 측정하면 됩니다.
양극과 음극 사이의 순방향 및 역방향 저항은 수십만 옴 이상이고, 양극과 제어 전극 사이의 순방향 및 역방향 저항은 수십만 옴 이상입니다(그 사이에 2개의 pN 접합이 있고, 과 방향 반대로 양극과 제어 극의 양과 음의 방향은 연결되지 않습니다).
제어 전극과 음극 사이에 pN 접합이 있어 순방향 저항은 수 옴에서 수백 옴 범위이며 역방향 저항은 순방향 저항보다 큽니다. 그러나 컨트롤 폴 다이오드의 특성은 이상적이지 않습니다. 반대 방향은 완전히 차단되지 않고 상대적으로 큰 전류가 흐를 수 있습니다. 따라서 때때로 측정된 제어 극 역 저항이 상대적으로 작기 때문에 제어 극 특성이 좋지 않다는 것을 의미하지는 않습니다. . 또한 제어극의 순방향 및 역방향 저항을 측정할 때 멀티미터를 R*10 또는 R*1 블록에 배치하여 전압이 너무 높을 때 제어극의 역방향 항복을 방지해야 합니다.
부품의 음극과 양극이 단락되었거나, 양극과 제어극이 단락되었거나, 제어극과 음극이 역으로 단락되었거나, 제어극과 제어극이 단락된 것으로 측정된 경우 음극이 개방되어 있으면 구성 요소가 손상되었음을 의미합니다.
Thyristor는 Silicon controlled rectifier element의 약자로 3개의 pN 접합으로 구성된 4층 구조의 고전력 반도체 소자입니다. 사실, 사이리스터의 기능은 정류뿐만 아니라 회로를 빠르게 켜거나 끄고 직류를 교류로 반전하고 한 주파수의 교류를 변경하는 비 스위치로도 사용할 수 있습니다. 다른 주파수 AC 등으로. SCR은 다른 반도체 장치와 마찬가지로 소형, 고효율, 우수한 안정성 및 안정적인 작동이라는 장점이 있습니다. 그것의 출현은 반도체 기술을 약한 전기 분야에서 강한 전기 분야로 가져왔고 산업, 농업, 운송, 군사 과학 연구는 물론 상업 및 민간 전기 제품에 열심히 사용되는 구성 요소가 되었습니다.
사이리스터의 구조와 특성
사이리스터에는 양극(A), 음극(C) 및 게이트(G)의 세 개의 전극이 있습니다. p형 도체와 n형 도체가 겹쳐져 구성된 4층 구조의 다이가 있고 총 3개의 pN 접합이 있습니다. 구조 다이어그램 및 기호.
사이리스터는 pN 접합이 하나만 있는 실리콘 정류기 다이오드와 구조가 매우 다릅니다. 사이리스터의 4층 구조와 컨트롤 폴의 기준은 "큰 것을 작은 것으로 제어"하는 우수한 제어 특성의 기반을 마련했습니다. 실리콘 제어 정류기를 사용하는 경우 제어 극에 작은 전류 또는 전압이 인가되는 한 큰 애노드 전류 또는 전압을 제어할 수 있습니다. 현재 수백 암페어 또는 수천 암페어의 전류 용량을 가진 사이리스터 요소가 제조되었습니다. 일반적으로 5암페어 이하의 사이리스터를 저전력 사이리스터, 50암페어 이상의 사이리스터를 고전력 사이리스터라고 합니다.
왜 사이리스터는 "작은 것으로 큰 것을 제어"하는 제어 가능성을 가지고 있습니까? 아래에서 차트-27를 사용하여 사이리스터의 작동 원리를 간략하게 분석합니다.
먼저 음극에서 1층, 2층, 3층은 NpN형 트랜지스터이고, 2층, 3층, 4층은 또 다른 pNp형 트랜지스터를 이루고 있음을 알 수 있다. 그 중 두 번째와 세 번째 레이어는 두 개의 겹치는 튜브로 공유됩니다. 이런 식으로 차트-27(C)의 등가 회로도를 그려 분석할 수 있습니다. 양극과 음극 사이에 순방향 전압 Ea가 인가되고 제어 전극 G와 음극 C(BG1의 베이스 이미 터에 해당) 사이에 양의 트리거 신호가 입력되면 BG1은 다음을 통해 베이스 전류 Ib1을 생성합니다. 증폭되면 BG1은 1배로 확대된 컬렉터 전류 IC1을 갖게 됩니다. BG1의 콜렉터는 BG2의 베이스에 연결되어 있으므로 IC1은 BG2의 베이스 전류 Ib2입니다. BG2는 Ib2(Ib1)보다 2의 콜렉터 전류 IC2를 증폭하고 증폭을 위해 BG1의 베이스로 다시 보냅니다. 이 주기는 BG1과 BG2가 완전히 켜질 때까지 증폭됩니다. 실제로 이 프로세스는 "트리거 온 더 플라이(trigger-on-the-fly)" 프로세스입니다. 사이리스터의 경우 제어 전극에 트리거 신호가 추가되고 사이리스터가 즉시 켜집니다. 전도 시간은 주로 사이리스터의 성능에 의해 결정됩니다. 일단 사이리스터가 트리거되어 ON되면 순환 피드백으로 인해 BG1의 베이스로 흐르는 전류는 초기 Ib1뿐만 아니라 BG1과 BG2에 의해 증폭된 전류( 1* 2*Ib1)가 훨씬 더 커집니다. Ib1보다 BG1을 계속 켜두기에 충분합니다. 이때 트리거 신호가 사라져도 사이리스터는 계속 켜져 있습니다. 전원 공급 장치 Ea를 차단하거나 Ea를 낮추어 BG1 및 BG2의 컬렉터 전류가 도통을 유지하는 최소값보다 작아야 사이리스터를 끌 수 있습니다. 물론 Ea의 극성이 바뀌면 BG1과 BG2는 역전압으로 인해 차단된 상태가 된다. 이때 트리거 신호가 입력되어도 사이리스터는 동작하지 않는다. 반대로 Ea는 양의 방향으로 연결되고 트리거 신호는 음의 방향으로 연결되어 사이리스터를 켤 수 없습니다. 또한 트리거 신호가 추가되지 않고 양의 양극 전압이 특정 값을 초과하면 사이리스터도 켜지지만 이는 이미 비정상적인 작동 상황입니다.
트리거 신호(작은 트리거 전류)를 통해 전도(대전류가 사이리스터를 통과함)를 제어하는 사이리스터의 제어 가능한 특성은 일반 실리콘 정류기 다이오드와 구별되는 중요한 기능입니다.
회로에서 사이리스터의 주요 용도
일반 사이리스터의 가장 기본적인 용도는 제어된 정류입니다. 친숙한 다이오드 정류 회로는 제어할 수 없는 정류 회로에 속합니다. 다이오드를 사이리스터로 대체하면 제어 가능한 정류 회로, 인버터, 속도 조절, 모터 여자, 비접촉 스위치 및 자동 제어가 형성될 수 있습니다. 이제 가장 간단한 단상 반파 제어 정류 회로를 그립니다[그림 4(a)]. 정현파 AC 전압 U2의 양의 반주기 동안 VS의 제어 극에 입력되는 트리거 펄스 Ug가 없으면 여전히 VS를 켤 수 없습니다. U2가 양의 반주기에 있고 트리거 펄스 Ug가 제어 극에 적용되는 경우에만 사이리스터가 트리거되어 전도됩니다. 이제 그 파형도를 그리면 [그림 4(c) 및 (d)] 트리거 펄스 Ug가 도달할 때만 부하 RL(파형도에서 음영 부분)에 전압 UL 출력이 있음을 알 수 있습니다. . Ug가 일찍 도착하면 사이리스터가 일찍 켜집니다. Ug가 늦게 도착하면 사이리스터가 나중에 켜집니다. 제어 극에서 트리거 펄스 Ug의 도달 시간을 변경함으로써 부하(음영 부분의 면적)에 대한 출력 전압의 평균값 UL을 조정할 수 있습니다. 전기 기술에서 교류의 반주기는 종종 전기각이라고 하는 180도로 설정됩니다. 이와 같이 U2의 각 양의 반주기에서 0값에서 트리거 펄스가 도달하는 순간까지 경험하는 전기각을 제어각 이라고 합니다. 각각의 양의 반 주기에서 사이리스터가 켜지는 전기각을 전도각 θ라고 합니다. 분명히, 및 θ는 모두 순방향 전압의 반주기에서 사이리스터의 켜짐 또는 차단 범위를 나타내는 데 사용됩니다. 제어 각도 또는 전도 각도 θ를 변경함으로써 부하의 펄스 DC 전압의 평균값 UL이 변경되고 제어 가능한 정류가 실현됩니다.
