థైరిస్టర్ మరియు ట్రైయాక్ నియంత్రణ యొక్క సూత్రాలు

సరళమైన పథకాలతో ప్రారంభిద్దాం. సరళమైన సందర్భంలో, థైరిస్టర్‌ను నియంత్రించడానికి, దాని నియంత్రణ ఎలక్ట్రోడ్‌కు ఒక నిర్దిష్ట విలువ యొక్క స్థిరమైన ప్రవాహాన్ని క్లుప్తంగా సరఫరా చేయడానికి సరిపోతుంది. చిప్ లేదా ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ దశ వంటి శక్తిని మూసివేసే మరియు సరఫరా చేసే స్విచ్‌ను చిత్రించడం ద్వారా ఈ కరెంట్‌ను సరఫరా చేసే విధానం క్రమపద్ధతిలో చూపబడుతుంది.

ఇది అకారణంగా సాధారణ పద్ధతి, కానీ ఇక్కడ నియంత్రణ సిగ్నల్ యొక్క శక్తి ముఖ్యమైనదిగా ఉండాలి. కాబట్టి, ట్రైయాక్ KU208 కోసం సాధారణ పరిస్థితుల్లో, ఈ కరెంట్ కనీసం 160 mA ఉండాలి మరియు trinistor KU201 కోసం ఇది కనీసం 70 mA ఉండాలి. అందువలన, 12 వోల్ట్ల వోల్టేజ్ వద్ద మరియు సగటు కరెంట్ 115 mAతో, నియంత్రణ శక్తి ఇప్పుడు 1.4 W అవుతుంది.

నియంత్రణ సిగ్నల్ యొక్క ధ్రువణత అవసరాలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: SCRకి కాథోడ్‌కు సంబంధించి సానుకూలంగా ఉండే నియంత్రణ వోల్టేజ్ అవసరం, మరియు ట్రైయాక్ (బ్యాలెన్స్‌డ్ థైరిస్టర్)కి యానోడ్ కరెంట్ వలె అదే ధ్రువణత లేదా ప్రతి సగం చక్రాలకు ప్రతికూలత అవసరం. .

ట్రైయాక్ యొక్క కంట్రోల్ ఎలక్ట్రోడ్ షంట్ చేయబడదు, ట్రినిస్టర్ 51 ఓం రెసిస్టర్‌తో మార్చబడింది.ఆధునిక థైరిస్టర్‌లకు తక్కువ మరియు తక్కువ నియంత్రణ కరెంట్ అవసరం, మరియు చాలా తరచుగా మీరు SCR ల యొక్క నియంత్రణ కరెంట్ సుమారు 24 mAకి తగ్గించబడిన సర్క్యూట్‌లను కనుగొనవచ్చు మరియు ట్రైయాక్‌ల కోసం 50 mA వరకు ఉంటుంది.

కంట్రోల్ సర్క్యూట్‌లో కరెంట్‌లో పదునైన తగ్గుదల పరికరం యొక్క విశ్వసనీయతను ప్రభావితం చేస్తుంది, కాబట్టి కొన్నిసార్లు డెవలపర్లు ప్రతి సర్క్యూట్‌కు విడిగా థైరిస్టర్‌లను ఎంచుకోవలసి ఉంటుంది. లేకపోతే, తక్కువ-కరెంట్ థైరిస్టర్‌ను తెరవడానికి, దాని యానోడ్ వోల్టేజ్ ఆ సమయంలో ఎక్కువగా ఉండాలి, ఇది హానికరమైన ఇన్‌రష్ కరెంట్ మరియు జోక్యానికి దారి తీస్తుంది.

పైన వివరించిన సరళమైన పథకం ప్రకారం నియంత్రణ లేకపోవడం స్పష్టంగా ఉంది: ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్తో కంట్రోల్ సర్క్యూట్ యొక్క శాశ్వత గాల్వానిక్ కనెక్షన్ ఉంది. కొన్ని సర్క్యూట్‌లలోని ట్రైయాక్‌లు కంట్రోల్ సర్క్యూట్ యొక్క టెర్మినల్స్‌లో ఒకదానిని న్యూట్రల్ వైర్‌కి కనెక్ట్ చేయడానికి అనుమతిస్తాయి. SCRలు అటువంటి పరిష్కారాన్ని లోడ్ సర్క్యూట్‌కు డయోడ్ వంతెనను జోడించడం ద్వారా మాత్రమే అనుమతిస్తాయి.

తత్ఫలితంగా, మెయిన్స్ సైన్ వేవ్ యొక్క వ్యవధిలో ఒకదానిలో మాత్రమే లోడ్‌కు వోల్టేజ్ సరఫరా చేయబడినందున లోడ్‌కు సరఫరా చేయబడిన శక్తి సగానికి తగ్గించబడుతుంది. ఆచరణలో, నోడ్స్ యొక్క గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్ లేకుండా డైరెక్ట్ కరెంట్ యొక్క థైరిస్టర్ నియంత్రణతో సర్క్యూట్లు దాదాపుగా ఉపయోగించబడవు అనే వాస్తవం మనకు ఉంది, కొన్ని మంచి కారణాల వల్ల నియంత్రణ ఈ విధంగా నిర్వహించబడాలి.

ఒక సాధారణ థైరిస్టర్ నియంత్రణ పరిష్కారం అంటే కొన్ని మైక్రోసెకన్ల పాటు స్విచ్‌ను మూసివేయడం ద్వారా వోల్టేజ్ ఒక రెసిస్టర్ ద్వారా యానోడ్ నుండి నేరుగా గేట్ ఎలక్ట్రోడ్‌కు వర్తించబడుతుంది. ఇక్కడ కీ అధిక వోల్టేజ్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్, చిన్న రిలే లేదా ఫోటోరేసిస్టర్ కావచ్చు.

సాపేక్షంగా అధిక యానోడ్ వోల్టేజ్ వద్ద ఈ విధానం ఆమోదయోగ్యమైనది, లోడ్ రియాక్టివ్ కాంపోనెంట్‌ను కలిగి ఉన్నప్పటికీ ఇది సౌకర్యవంతంగా మరియు సరళంగా ఉంటుంది. కానీ ఒక లోపం కూడా ఉంది: కరెంట్-పరిమితం చేసే రెసిస్టర్ కోసం అస్పష్టమైన అవసరాలు, ఇది నామమాత్రపు విలువలో చిన్నదిగా ఉండాలి, తద్వారా థైరిస్టర్ మొదట ఆన్ చేసినప్పుడు సైన్ వేవ్ యొక్క సగం-చక్రం ప్రారంభానికి దగ్గరగా ఆన్ అవుతుంది, జీరో మెయిన్స్ వోల్టేజ్ వద్ద కాదు (సమకాలీకరణ లేనప్పుడు), 310 వోల్ట్లు కూడా దీనికి రావచ్చు, కానీ స్విచ్ ద్వారా మరియు థైరిస్టర్ యొక్క కంట్రోల్ ఎలక్ట్రోడ్ ద్వారా కరెంట్ వారికి గరిష్టంగా అనుమతించదగిన విలువలను మించకూడదు.

థైరిస్టర్ వోల్టేజ్ Uop = Iop * Rlimకి తెరవబడుతుంది. ఫలితంగా, శబ్దం సంభవిస్తుంది మరియు లోడ్ వోల్టేజ్ కొద్దిగా తగ్గుతుంది.రెసిస్టర్ Rlim యొక్క లెక్కించిన ప్రతిఘటన లోడ్ సర్క్యూట్ (దాని ప్రేరక భాగంతో సహా) యొక్క ప్రతిఘటన విలువ ద్వారా తగ్గించబడుతుంది, ఇది సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. స్విచ్ ఆన్ చేసే సమయంలో రెసిస్టర్.

కానీ తాపన పరికరాల విషయంలో, ఒక చల్లని స్థితిలో వారి నిరోధకత పని చేసే వేడిచేసిన దాని కంటే పది రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది. మార్గం ద్వారా, ట్రైయాక్స్‌లో సానుకూల మరియు ప్రతికూల సగం-తరంగాల కోసం టర్న్-ఆన్ కరెంట్ కొద్దిగా భిన్నంగా ఉండవచ్చు కాబట్టి, లోడ్‌లో ఒక చిన్న స్థిరమైన భాగం కనిపించవచ్చు.

SCR యొక్క టర్న్-ఆన్ సమయం సాధారణంగా 10 μs కంటే ఎక్కువ కాదు, అందువల్ల, ఆర్థిక లోడ్ శక్తి నియంత్రణ కోసం, 20, 10 మరియు 5 పౌనఃపున్యాల కోసం 5, 10 లేదా 20 విధి చక్రంతో కూడిన పల్స్ రైలు వర్తించబడుతుంది. kHz, వరుసగా. శక్తి 5 నుండి 20 రెట్లు తగ్గుతుంది.

ప్రతికూలత క్రిందిది: థైరిస్టర్ ఆన్ చేయవచ్చు మరియు సగం చక్రం ప్రారంభంలో కాదు.ఇది అలలు మరియు శబ్దంతో నిండి ఉంది. ఇంకా, వోల్టేజ్ సున్నా నుండి పెరగడానికి ముందు టర్న్-ఆన్ సంభవించినప్పటికీ, ఈ సమయంలో కంట్రోల్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క కరెంట్ ఇంకా హోల్డింగ్ విలువను చేరుకోకపోవచ్చు, అప్పుడు థైరిస్టర్ ముగిసిన వెంటనే ఆపివేయబడుతుంది. పల్స్.

ఫలితంగా, థైరిస్టర్ మొదట చిన్న వ్యవధిలో ఆన్ మరియు ఆఫ్ అవుతుంది, చివరకు కరెంట్ సైనూసోయిడల్ ఆకారాన్ని పొందుతుంది. ప్రేరక భాగంతో లోడ్ల కోసం, ప్రస్తుత హోల్డింగ్ విలువను చేరుకోకపోవచ్చు, ఇది నియంత్రణ పప్పుల వ్యవధిపై తక్కువ పరిమితిని విధిస్తుంది మరియు విద్యుత్ వినియోగం చాలా వరకు తగ్గదు.

నెట్‌వర్క్ నుండి కంట్రోల్ సర్క్యూట్‌ను వేరు చేయడం అనేది ఇంపల్స్ స్టార్ట్ అని పిలవబడే ద్వారా అందించబడుతుంది, ఇది 2 సెం.మీ కంటే తక్కువ వ్యాసం కలిగిన ఫెర్రైట్ రింగ్‌పై చిన్న ఐసోలేషన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేయడం ద్వారా సులభంగా నిర్వహించబడుతుంది.ఇది ఐసోలేషన్ వోల్టేజ్ ముఖ్యం. అటువంటి ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ఎక్కువగా ఉండాలి మరియు ఏదైనా పారిశ్రామిక పల్స్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ లాగా కాకుండా...

నియంత్రణకు అవసరమైన శక్తిని గణనీయంగా తగ్గించడానికి, మరింత ఖచ్చితమైన నియంత్రణను ఆశ్రయించడం అవసరం. థైరిస్టర్ ఆన్ చేసినట్లే గేట్ కరెంట్ కూడా ఆఫ్ చేయాలి. స్విచ్ మూసివేయబడినప్పుడు, థైరిస్టర్ ఆన్ అవుతుంది మరియు థైరిస్టర్ కరెంట్ నిర్వహించడం ప్రారంభించినప్పుడు, మైక్రో సర్క్యూట్ కంట్రోల్ ఎలక్ట్రోడ్ ద్వారా కరెంట్ సరఫరా చేయడాన్ని ఆపివేస్తుంది.

ఈ విధానం నిజంగా థైరిస్టర్‌ను నడపడానికి అవసరమైన శక్తిని ఆదా చేస్తుంది. స్విచ్ ప్రస్తుతం మూసివేయబడితే, యానోడ్ వోల్టేజ్ ఇప్పటికీ సరిపోదు, మైక్రో సర్క్యూట్ ద్వారా థైరిస్టర్ తెరవబడదు (వోల్టేజ్ మైక్రో సర్క్యూట్ యొక్క సగం సరఫరా వోల్టేజ్ కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉండాలి). స్విచ్-ఆన్ వోల్టేజ్ సర్దుబాటు అవుతుంది డికప్లింగ్ రెసిస్టర్‌ల ఎంపిక.

ఈ విధంగా ట్రయాక్‌ను నియంత్రించడానికి, ధ్రువణతను ట్రాక్ చేయడం అవసరం, కాబట్టి ఒక జత ట్రాన్సిస్టర్‌లు మరియు మూడు రెసిస్టర్‌ల బ్లాక్ సర్క్యూట్‌కు జోడించబడుతుంది, ఇది వోల్టేజ్ సున్నాని దాటినప్పుడు క్షణం పరిష్కరిస్తుంది. మరింత క్లిష్టమైన పథకాలు ఈ కథనం యొక్క పరిధికి మించినవి.