Sklopovi SCR aplikacija

U ovom ćemo članku naučiti mnoge zanimljive sklopove SCR aplikacije, a također ćemo naučiti glavne značajke i svojstva SCR-a naziva se i tiristorski uređaj.

Što je SCR ili tiristor

SCR je kratica Silicijski kontroliranog ispravljača, jer naziv sugerira da je to vrsta diode ili ispravljača čije se provođenje ili rad može kontrolirati vanjskim okidačem.

To znači da će se ovaj uređaj UKLJUČITI ili ISKLJUČITI kao odgovor na vanjski mali signal ili napon, vrlo sličan tranzistoru, ali svojim tehničkim karakteristikama uvelike različit.

SCR C106 pinouts

Gledajući sliku možemo vidjeti da SCR ima tri odvoda koja se mogu identificirati na sljedeći način:

Držeći ispisanu stranu uređaja okrenutu prema nama,

• Desni krajnji kabel naziva se 'vrata'.
• Središnji vod je 'Anoda', i
• Lijevi krajnji vod je 'Katoda'

Kako spojiti SCR

Vrata su ulaz okidača SCR-a i trebaju istosmjerni okidač s naponom od oko 2 volta, idealno istosmjerni tok trebao bi biti veći od 10 mA. Ovaj se okidač primjenjuje na ulaz i uzemljenje kruga, što znači da pozitiv istosmjerne struje ide na ulaz, a negativni na zemlju.

Provođenje napona na anodi i katodi uključuje se kad se aktivira okidač vrata i obrnuto.

Krajnji lijevi kabel ili katoda SCR-a uvijek bi trebali biti povezani sa masom okidačkog kruga, što znači da bi tlo okidačkog kruga trebalo biti zajedničko spajanjem na SCR katodu, inače SCR nikada neće reagirati na primijenjene okidače .

Opterećenje je uvijek povezano preko anode i izmjeničnog napona koji je potreban za aktiviranje opterećenja.

SCR su posebno prikladni za prebacivanje izmjeničnih ili impulsnih istosmjernih opterećenja. Čista ili čista istosmjerna opterećenja neće raditi s SCR-ovima, jer će istosmjerni istosmjerno utjecati na zaključavanje SCR-a i neće dopustiti isključivanje čak i nakon uklanjanja okidača na vratima.

SCR aplikacijski krugovi

U ovom ćemo dijelu pogledati neke od popularnih aplikacija SCR-a koje su u obliku statičkog prekidača, mreže za fazno upravljanje, punjača SCR baterija, regulatora temperature i nužnog osvjetljenja s jednim izvorom
sustav.

Serijski-statički prekidač

Na slijedećoj slici može se vidjeti statički prekidač poluvalnog niza. Kad se prekidač pritisne kako bi se omogućilo napajanje, struja na vratima SCR-a postaje aktivna tijekom pozitivnog ciklusa ulaznog signala, UKLJUČUJUĆI SCR.

Otpornik R1 kontrolira i ograničava količinu ulazne struje.

U uključenom stanju anoda na katodnom naponu VF SCR-a smanjuje se na razinu provodljivosti RL. To dovodi do drastičnog smanjenja struje vrata i minimalnih gubitaka na krugu vrata.

Tijekom negativnog ulaznog ciklusa, SCR se isključuje, jer anoda postaje negativnija od katode. Dioda D1 štiti SCR od preokreta struje vrata.

Desni bočni dio gornje slike prikazuje rezultirajući valni oblik struje opterećenja i napona. Valni oblik izgleda kao poluvalna opskrba tereta.

Zatvaranje prekidača omogućuje korisniku da postigne razinu vodljivosti nižu od 180 stupnjeva pri pomicanju faze tijekom pozitivnog razdoblja ulaznog izmjeničnog signala.

Za postizanje kutova provođenja između 90 ° i 180 ° može se koristiti sljedeći krug. Ovaj je dizajn sličan gore navedenom, osim otpora koji je ovdje u obliku promjenjivog otpora i ručni prekidač je eliminiran.

Mreža koja koristi R i R1 osigurava pravilno kontroliranu struju vrata za SCR tijekom pozitivnog poluciklusa ulaznog izmjeničnog napona.

Pomičući klizač promjenjivog otpornika R1 na maksimum ili prema najnižoj točki, struja vrata može postati preslaba da dosegne vrata SCR-a, a to nikada neće dopustiti da se SCR uključi.

S druge strane, kada se pomiče prema gore, struja vrata polako će se povećavati dok se ne postigne veličina SCR UKLJUČENJA. Dakle, pomoću promjenjivog otpora korisnik može postaviti razinu uključene struje za SCR bilo gdje između 0 ° i 90 °, kao što je naznačeno na desnoj strani gornjeg dijagrama.

Ako je vrijednost R1 prilično niska, SCR će se brzo aktivirati, što dovodi do sličnog ishoda dobivenog na prvoj gornjoj slici (provođenje 180 °).

Međutim, ako je vrijednost R1 veća, bit će potreban veći pozitivni ulazni napon za aktiviranje SCR-a. Ova situacija ne bi nam omogućila da proširimo kontrolu na pomicanje faze od 90 °, jer je ulaz trenutno na najvišoj razini.

Ako SCR ne može aktivirati na ovoj razini ili za niže vrijednosti ulaznih napona na pozitivnom nagibu izmjeničnog ciklusa, odziv će biti potpuno isti za negativne nagibe ulaznog ciklusa.

Tehnički se ova vrsta rada SCR-a naziva fazna kontrola promjenjivog otpora na pola vala.

Ova se metoda može učinkovito koristiti u aplikacijama koje zahtijevaju efektivnu regulaciju struje ili kontrolu snage opterećenja.

Punjač baterija pomoću SCR-a

Još jedna vrlo popularna aplikacija SCR-a je u obliku kontroleri punjača baterija.

Osnovni dizajn punjača baterija temeljenog na SCR-u može se vidjeti na sljedećem dijagramu. Osjenčani dio bit će naše glavno područje rasprave.

Rad gornjeg punjača baterija kontroliranog SCR-om može se razumjeti sa sljedećim objašnjenjem:

Ulazni stupanj AC izmjenjen je punim valom kroz diode D1, D2 i isporučuje se preko SCR anodnih / katodnih terminala. Baterija koja se puni može se vidjeti u seriji s katodnim priključkom.

Kad je baterija prazna, napon joj je dovoljno nizak da SCR2 ostane u isključenom stanju. Zbog otvorenog stanja SCR2, upravljački krug SCR1 ponaša se točno kao naša serijska statička sklopka o kojoj smo govorili u prethodnim odlomcima.

S ispravno ocijenjenom ulaznom ispravljenom opskrbom, UKLJUČUJE SCR1 s strujom na vratima koja je regulirana R1.

Ovo trenutno UKLJUČUJE SCR i baterija započinje punjenje kroz SCR provodništvo anode / katode.

U početku će, zbog niske razine pražnjenja baterije, VR imati niži potencijal kako je postavljeno pretpostavkom R5 ili razdjelnikom potencijala.

U ovom trenutku razina VR-a bit će preniska za UKLJUČIVANJE diode Zener od 11 V. U svom neprovodnom stanju cener će biti gotovo poput otvorenog kruga, što dovodi do toga da se SCR2 potpuno ISKLJUČI zbog gotovo nulte struje na vratima.

Također, prisutnost C1 osigurava da se SCR2 nikad slučajno ne uključi zbog prijelaznih napona ili skokova.

Kako se baterija puni, njezin terminalni napon postupno raste, a u konačnici, kada dosegne zadanu vrijednost punog punjenja, VR postaje dovoljan za UKLJENJIVANJE diode od 11 V, nakon čega puca na SCR2.

Čim se SCR2 aktivira, on učinkovito generira kratki spoj, povezujući krajnji terminal R2 sa masom i omogućavaći potencijalni djelitelj stvoren mrežom R1, R2 na vratima SCR1.

Aktiviranje R1 / R2 razdjelnika potencijala na vratima SCR1 uzrokuje trenutni pad struje struje SCR1 na vratima, prisiljavajući ga da se isključi.

To rezultira prekidom napajanja baterije, osiguravajući da se baterija ne smije previše napuniti.

Nakon toga, ako napon akumulatora teži padu ispod unaprijed zadane vrijednosti, 11 V cijener se ISKLJUČUJE, što dovodi do ponovnog uključivanja SCR1 radi ponavljanja ciklusa punjenja.

Upravljanje AC grijačem pomoću SCR-a

Gornji dijagram prikazuje klasik upravljanje grijačem aplikacija pomoću SCR-a.

Krug je dizajniran za uključivanje i isključivanje grijača od 100 vata, ovisno o prebacivanju termostata.

Živa u čaši termostat ovdje se koristi, a koji bi trebali biti izuzetno osjetljivi na promjene u temperaturnim razinama koje ga okružuju.

Točnije, može osjetiti čak i promjenu temperature od 0,1 ° C.

Međutim, budući da su ovi vrste termostata obično imaju naziv jakosti struje u opsegu od 1 mA ili tako nešto, pa stoga nije previše popularan u krugovima za regulaciju temperature.

U razmatranoj aplikaciji upravljanja grijačem, SCR se koristi kao pojačalo struje za pojačavanje struje termostata.

Zapravo, SCR ne funkcionira kao tradicionalno pojačalo, već kao senzor struje , koji omogućava različitim karakteristikama termostata da kontrolira prebacivanje veće razine struje SCR-a.

Možemo vidjeti da se napajanje SCR-a primjenjuje putem grijača i cjelovitog ispravljača mosta, što omogućuje istosmjernu opskrbu SCR-a s punim valom.

Tijekom razdoblja, kada je termostat u otvorenom stanju, potencijal preko kondenzatora od 0,1 uF napuni se na razinu paljenja potencijala SCR vrata putem impulsa generiranih od svakog ispravljenog istosmjernog impulsa.

Vremenska konstanta za punjenje kondenzatora utvrđuje se umnoškom RC elemenata.

To omogućuje SCR-u da provodi tijekom ovih impulsnih okidača polucikla istosmjerne struje, dopuštajući struji da prolazi kroz grijač i omogućujući potreban postupak zagrijavanja.

Kako se grijač zagrijava i temperatura raste, na unaprijed određenoj točki, provodni termostat se aktivira i stvara kratki spoj preko kondenzatora od 0,1 uF. To zauzvrat ISKLJUČUJE SCR i isključuje napajanje grijača, uzrokujući postupno padanje njegove temperature, sve dok ne padne na razinu na kojoj termostat još jednom nije onemogućen, a SCR uključuje.

Svjetiljka za nuždu pomoću SCR-a

Sljedeća SCR aplikacija govori o jednom izvoru dizajn lampe za nuždu u kojem a 6 V baterija drži se u dopunjanom napunjenom stanju, tako da se spojena žarulja može neometano UKLJUČITI kad god se dogodi nestanak struje.

Kad je napajanje dostupno, istosmjerno napajanje ispravljeno u punom valu pomoću D1, D2 doseže priključenu 6 V žarulju.

C1 se može napuniti do razine koja je malo niža od razlike između vršnog istosmjernog napona potpuno ispravljenog napajanja i napona na R2, što se određuje ulaznim naponom i razinom punjenja 6 V baterije.

U svakom slučaju, razina potencijalnog katoda u SCR-u pomoć je veća od njegove anode, a također se i napon na katodnom naponu drži negativnim. To osigurava da SCR ostane u neprovodnom stanju.

Brzina punjenja priključene baterije određena je pomoću R1 i omogućena kroz diodu D1.

Punjenje se održava samo dok je D1 anoda pozitivnija od svoje katode.

Dok je prisutna ulazna snaga, puni val ispravljen preko žarulje za nuždu drži ga uključenim.

Tijekom situacije nestanka struje, kondenzator C1 se počinje isprazniti kroz D1, R1 i R3, sve dok točka do koje SCR1 katoda ne postane manje pozitivna od svoje katode.

Također, u međuvremenu spoj R2, R3 ide pozitivno što rezultira povećanim ulazom na katodni napon za SCR, UKLJUČUJUĆI.

SCR se sada aktivira i omogućuje bateriji da se poveže sa žaruljom, odmah je osvjetljavajući pomoću baterije.

Svjetiljka smije ostati u osvijetljenom stanju kao da se ništa nije dogodilo.

Kad se napajanje vrati, kondenzatori C1 se ponovno napune, što dovodi do isključivanja SCR-a i prekida napajanja baterije na lampi, tako da lampica sada svijetli kroz ulazni istosmjerni izvor.

Razne SCR aplikacije prikupljene s ove web stranice

Jednostavni alarm za kišu:

Gornji krug alarma za kišu može se koristiti za aktiviranje izmjeničnog opterećenja, poput svjetiljke ili automatskog sklopivog poklopca ili sjenila.

Senzor se izrađuje postavljanjem metalnih klinova, vijaka ili sličnog metala preko plastičnog tijela. Žice od ovih metala povezane su preko baze stupnja tranzistora koji pokreće.

Senzor je jedini dio strujnog kruga koji je postavljen na otvorenom, za otkrivanje pada kiše.

Kad padne kiša, kapljice vode premošćuju metale senzora.

Mali napon počinje curiti preko senzorskih metala i doseže bazu tranzistora, tranzistor odmah provodi i opskrbljuje SCR potrebnom zapornom strujom.

SCR također reagira i UKLJUČUJE priključeno AC opterećenje za povlačenje automatskog poklopca ili jednostavno alarm za ispravljanje situacije po želji korisnika.

SCR protuprovalni alarm

U prethodnom smo odjeljku raspravljali o posebnom svojstvu SCR-a gdje se on zaskoči kao odgovor na istosmjerna opterećenja.

Sastav opisan dolje iskorištava gore navedeno svojstvo SCR-a učinkovito za aktiviranje alarma kao odgovor na moguću krađu.

Ovdje se SCR u početku drži u položaju OFF (ISKLJUČENO) sve dok njegova vrata ostaju montirana ili zašrafljena s potencijalom zemlje koji je slučaj tijelo sredstva koje treba zaštititi.

Ako se pokuša ukrasti sredstvo odvrtanjem odgovarajućeg vijka, potencijal tla na SCR uklanja se, a tranzistor se aktivira kroz povezani otpornik spojen preko baze i pozitivan.

SCR se istog trenutka aktivira, jer sada dobiva napon na vratima od tranzistorskog odašiljača i zasune koji oglašavaju povezani istosmjerni alarm.

Alarm ostaje uključen sve dok se ručno ne isključi, nadamo se od stvarnog vlasnika.

Jednostavni punjač za ogradu, krug za energizaciju

SCR-ovi postaju idealno pogodni za izradu sklopovi punjača za ogradu . Punjači za ogradu prvenstveno zahtijevaju visokonaponski stupanj generatora, gdje visokosklopni uređaj poput SCR-a postaje vrlo važan. SCR tako postaju posebno prikladni za takve primjene gdje se koriste za generiranje potrebnih visokih napona luka.

CDI krug za automobile:

Kao što je objašnjeno u gornjoj prijavi, SCR se također široko koriste u automobilima, u njihovim sustavima paljenja. Kapacitivni krugovi paljenja pražnjenja ili CDI sustavi koriste SCR za generiranje visokonaponskog prekidača potrebnog za postupak paljenja ili za pokretanje paljenja vozila.