AC సెమీకండక్టర్ పరికరాలు
AC సెమీకండక్టర్ ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం మరియు రూపకల్పన ప్రయోజనం, అవసరాలు మరియు ఆపరేటింగ్ పరిస్థితుల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. కాంటాక్ట్లెస్ పరికరాలు కనుగొనే విస్తృత అప్లికేషన్తో, వాటి అమలుకు అనేక రకాల అవకాశాలు ఉన్నాయి. అయినప్పటికీ, అవన్నీ సాధారణీకరించిన బ్లాక్ రేఖాచిత్రం ద్వారా సూచించబడతాయి, ఇది అవసరమైన ఫంక్షనల్ బ్లాక్ల సంఖ్య మరియు వాటి పరస్పర చర్యను చూపుతుంది.
మూర్తి 1 యూనిపోలార్ నిర్మాణంలో AC సెమీకండక్టర్ పరికరం యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. ఇది నాలుగు క్రియాత్మకంగా పూర్తి యూనిట్లను కలిగి ఉంటుంది.
ఉప్పెన రక్షణ అంశాలతో విద్యుత్ సరఫరా యూనిట్ 1 (మూర్తి 1 లో RC- సర్క్యూట్) స్విచ్చింగ్ పరికరం, దాని కార్యనిర్వాహక శరీరం యొక్క ఆధారం. ఇది నియంత్రిత కవాటాల ఆధారంగా మాత్రమే చేయవచ్చు - థైరిస్టర్లు లేదా డయోడ్ల సహాయంతో.
ఒకే పరికరం యొక్క ప్రస్తుత పరిమితులను మించిన కరెంట్ కోసం పరికరాన్ని రూపకల్పన చేసినప్పుడు, వాటిని సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయడం అవసరం.ఈ సందర్భంలో, వ్యక్తిగత పరికరాలలో కరెంట్ యొక్క అసమాన పంపిణీని తొలగించడానికి ప్రత్యేక చర్యలు తీసుకోవాలి, ఇది వాహక స్థితిలో వారి ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణాల యొక్క కాని గుర్తింపు మరియు టర్న్-ఆన్ సమయం పంపిణీ కారణంగా ఉంటుంది.
కంట్రోల్ బ్లాక్ 2లో కంట్రోల్ లేదా ప్రొటెక్షన్ బాడీల నుండి వచ్చే కమాండ్లను ఎంచుకునే మరియు గుర్తుంచుకోవడం, సెట్ పారామితులతో కంట్రోల్ పల్స్లను రూపొందించడం, లోడ్లోని కరెంట్ సున్నా దాటిన క్షణాలతో థైరిస్టర్ ఇన్పుట్ల వద్ద ఈ పల్స్ రాకను సమకాలీకరించే పరికరాలు ఉన్నాయి.
పరికరం, సర్క్యూట్ స్విచింగ్ ఫంక్షన్తో పాటు, వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ను నియంత్రించవలసి వస్తే కంట్రోల్ యూనిట్ యొక్క సర్క్యూట్ చాలా క్లిష్టంగా మారుతుంది. ఈ సందర్భంలో, ఇది ఒక దశ నియంత్రణ పరికరం ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది, ఇది సున్నా కరెంట్కు సంబంధించి ఇచ్చిన కోణం ద్వారా నియంత్రణ పప్పుల మార్పును అందిస్తుంది.
ఉపకరణం 3 యొక్క ఆపరేషన్ మోడ్ కోసం సెన్సార్ల బ్లాక్ కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ కోసం కొలిచే పరికరాలను కలిగి ఉంటుంది, వివిధ ప్రయోజనాల కోసం రక్షిత రిలేలు, తార్కిక ఆదేశాలను రూపొందించడానికి మరియు ఉపకరణం యొక్క స్విచింగ్ స్థానాన్ని సిగ్నలింగ్ చేయడానికి ఒక సర్క్యూట్.
బలవంతంగా మారే పరికరం 4 కెపాసిటర్ బ్యాంక్, దాని ఛార్జింగ్ సర్క్యూట్ మరియు స్విచ్చింగ్ థైరిస్టర్లను మిళితం చేస్తుంది. ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ మెషీన్లలో, ఈ పరికరం రక్షణగా (సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు) ఉపయోగించినట్లయితే మాత్రమే ఉంటుంది.
పరికరం యొక్క శక్తి భాగాన్ని థైరిస్టర్ల యాంటీపరలల్ కనెక్షన్తో పథకం ప్రకారం తయారు చేయవచ్చు (ఫిగర్ 1 చూడండి), సిమెట్రిక్ థైరిస్టర్ (ట్రైయాక్) (ఫిగర్ 2, ఎ) మరియు థైరిస్టర్లు మరియు డయోడ్ల యొక్క వివిధ కలయికలలో (ఫిగర్ 2, బి మరియు సి).
ప్రతి నిర్దిష్ట సందర్భంలో, సర్క్యూట్ ఎంపికను ఎన్నుకునేటప్పుడు, ఈ క్రింది అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి: అభివృద్ధి చేయబడుతున్న పరికరం యొక్క వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత పారామితులు, ఉపయోగించిన పరికరాల సంఖ్య, దీర్ఘకాలిక లోడ్ మోసే సామర్థ్యం మరియు ప్రస్తుత ఓవర్లోడ్లకు నిరోధకత, థైరిస్టర్ నిర్వహణ యొక్క సంక్లిష్టత స్థాయి, బరువు మరియు పరిమాణం అవసరాలు మరియు ఖర్చు.
మూర్తి 1 — AC థైరిస్టర్ పరికరం యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం
మూర్తి 2 — AC సెమీకండక్టర్ పరికరాల పవర్ బ్లాక్లు
ఫిగర్స్ 1 మరియు 2లో చూపిన పవర్ బ్లాక్ల పోలిక, యాంటీ-పారలల్ కనెక్ట్ చేయబడిన థైరిస్టర్లతో కూడిన పథకం గొప్ప ప్రయోజనాలను కలిగి ఉందని చూపిస్తుంది.అటువంటి పథకం తక్కువ పరికరాలను కలిగి ఉంటుంది, చిన్న కొలతలు, బరువు, శక్తి నష్టం మరియు ఖర్చు ఉంటుంది.
ట్రైయాక్స్తో పోలిస్తే, ఏకదిశాత్మక (వన్-వే) ప్రసరణతో థైరిస్టర్లు అధిక కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ పారామితులను కలిగి ఉంటాయి మరియు గణనీయంగా ఎక్కువ కరెంట్ ఓవర్లోడ్లను తట్టుకోగలవు.
టాబ్లెట్ థైరిస్టర్లు అధిక ఉష్ణ చక్రం కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, కరెంట్లను మార్చడానికి ట్రైయాక్లను ఉపయోగించే సర్క్యూట్ను సిఫార్సు చేయవచ్చు, ఒక నియమం వలె, ఒకే పరికరం యొక్క ప్రస్తుత రేటింగ్ను మించకూడదు, అంటే, వారి సమూహ కనెక్షన్ అవసరం లేనప్పుడు. విద్యుత్ సరఫరా యూనిట్ యొక్క నియంత్రణ వ్యవస్థను సరళీకృతం చేయడానికి ట్రైయాక్స్ ఉపయోగం సహాయపడుతుందని గమనించండి, అది తప్పనిసరిగా ఉపకరణం యొక్క పోల్కు అవుట్పుట్ ఛానెల్ను కలిగి ఉండాలి.
ఫిగర్ 2, బి, సిలో చూపిన పథకాలు డయోడ్లను ఉపయోగించి ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ స్విచింగ్ పరికరాలను రూపొందించే అవకాశాన్ని వివరిస్తాయి. రెండు పథకాలు నిర్వహించడం సులభం, కానీ పెద్ద సంఖ్యలో పరికరాలను ఉపయోగించడం వల్ల ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి.
ఫిగర్ 2, బి యొక్క సర్క్యూట్లో, పవర్ సోర్స్ యొక్క ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్ డయోడ్ బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ని ఉపయోగించి ఒక ధ్రువణత యొక్క పూర్తి-వేవ్ వోల్టేజ్గా మార్చబడుతుంది. ఫలితంగా, రెక్టిఫైయర్ బ్రిడ్జ్ (వంతెన యొక్క వికర్ణంలో) యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద కనెక్ట్ చేయబడిన ఒక థైరిస్టర్ మాత్రమే రెండు అర్ధ-చక్రాల సమయంలో లోడ్లోని కరెంట్ను నియంత్రించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ప్రతి సగం-చక్రం ప్రారంభంలో నియంత్రణ ఉంటే. దాని ఇన్పుట్ వద్ద పప్పులు అందుతాయి. నియంత్రణ పప్పుల ఉత్పత్తిని ఆపిన తర్వాత లోడ్ కరెంట్ యొక్క సమీప జీరో క్రాసింగ్ వద్ద సర్క్యూట్ స్విచ్ ఆఫ్ చేయబడింది.
అయితే, సర్క్యూట్ యొక్క విశ్వసనీయ ట్రిప్పింగ్ సరిదిద్దబడిన కరెంట్ వైపు సర్క్యూట్ యొక్క కనీస ఇండక్టెన్స్తో మాత్రమే నిర్ధారిస్తుంది అని గుర్తుంచుకోవాలి. లేకపోతే, సగం-చక్రం చివరిలో వోల్టేజ్ సున్నాకి పడిపోయినప్పటికీ, థైరిస్టర్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహిస్తూనే ఉంటుంది, అది ఆపివేయబడకుండా చేస్తుంది. సరఫరా వోల్టేజ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పెరిగినప్పుడు సర్క్యూట్ యొక్క అత్యవసర ట్రిప్పింగ్ ప్రమాదం (ట్రిప్పింగ్ లేకుండా) కూడా సంభవిస్తుంది.
సర్క్యూట్లో, మూర్తి 2 లో, లోడ్ ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడిన రెండు థైరిస్టర్లచే నియంత్రించబడుతుంది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి అనియంత్రిత వాల్వ్ ద్వారా వ్యతిరేక దిశలో తారుమారు చేయబడుతుంది. అటువంటి కనెక్షన్లో థైరిస్టర్ల కాథోడ్లు ఒకే సంభావ్యతతో ఉంటాయి కాబట్టి, ఇది ఒకే-అవుట్పుట్ లేదా రెండు-అవుట్పుట్ కంట్రోల్ పల్స్ జనరేటర్లను సాధారణ గ్రౌండ్తో ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది.
అటువంటి జనరేటర్ల స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రాలు చాలా సరళీకృతం చేయబడ్డాయి. అదనంగా, సర్క్యూట్లోని థైరిస్టర్లు, ఫిగర్ 2, సిలో, రివర్స్ వోల్టేజ్ నుండి రక్షించబడతాయి మరియు అందువల్ల ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ కోసం మాత్రమే ఎంచుకోవాలి.
కొలతలు, సాంకేతిక లక్షణాలు మరియు ఆర్థిక సూచికల పరంగా, ఫిగర్ 2, బి, సిలో చూపిన పథకాల ప్రకారం తయారు చేయబడిన పరికరాలు స్విచ్చింగ్ పరికరాల కంటే తక్కువగా ఉంటాయి, దీని సర్క్యూట్లు గణాంకాలు 1 సి, 2, ఎలో చూపబడ్డాయి. అయినప్పటికీ, అవి ఆటోమేషన్ మరియు రిలే రక్షణ పరికరాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ఇక్కడ స్విచ్చింగ్ పవర్ వందల వాట్లలో కొలుస్తారు. ప్రత్యేకించి, వాటిని మరింత శక్తివంతమైన పరికరాల థైరిస్టర్ బ్లాక్లను నియంత్రించడానికి పల్స్ షేపర్ల అవుట్పుట్ పరికరాలుగా ఉపయోగించవచ్చు.
టిమోఫీవ్ A.S.