SCR lietojumu shēmas

Šajā rakstā mēs uzzināsim daudzas interesantas SCR lietojumprogrammu shēmas, kā arī uzzināsim galvenās iezīmes un SCR īpašības saukta arī par tiristoru.

Kas ir SCR vai tiristors

SCR ir silīcija kontrolētā taisngrieža saīsinājums, jo nosaukums liek domāt, ka tas ir sava veida diode vai taisngriezis, kura vadīšanu vai darbību var kontrolēt, izmantojot ārēju sprūdu.

Tas nozīmē, ka šī ierīce ieslēgsies vai izslēgsies, reaģējot uz ārēju nelielu signālu vai spriegumu, kas ir diezgan līdzīgs tranzistoram, tomēr ļoti atšķiras ar tā tehniskajām īpašībām.

SCR C106 tapas

Aplūkojot attēlu, mēs varam redzēt, ka SCR ir trīs vadi, kurus var identificēt šādi:

Turot ierīces drukāto pusi pret mums,

• Labo gala vadu sauc par “vārtiem”.
• Centrālais vads ir 'Anode' un
• Kreisā gala vads ir “katods”

Kā pieslēgt SCR

Vārti ir SCR palaišanas ieeja, un tiem ir nepieciešams līdzstrāvas sprūda ar spriegumu aptuveni 2 volti, ideālā gadījumā DC jābūt lielākam par 10mA. Šis sprūda tiek piemērots pāri vārtiem un ķēdes zemei, tas nozīmē, ka līdzstrāvas pozitīvais virzās uz vārtiem, bet negatīvais - uz zemi.

Sprieguma vadīšana pāri anodam un katodam tiek ieslēgta, kad tiek iedarbināts vārtu sprūda, un otrādi.

SCR kreisajam galējam svinam vai katodam vienmēr jābūt savienotam ar iedarbināšanas ķēdes zemi, tas nozīmē, ka iedarbināšanas ķēdes zeme ir jāpadara kopīga, pieslēdzoties SCR katodam, pretējā gadījumā SCR nekad nereaģēs uz pielietotajiem trigeriem .

Slodze vienmēr ir savienota ar anodu un maiņstrāvas barošanas spriegumu, kas var būt vajadzīgs slodzes aktivizēšanai.

SCR ir īpaši piemēroti maiņstrāvas vai impulsa līdzstrāvas slodžu pārslēgšanai. Tīras vai tīras līdzstrāvas slodzes nedarbosies ar SCR, jo līdzstrāvas radīs fiksējošo efektu SCR un neļaus izslēgties pat pēc vārtu sprūda noņemšanas.

SCR pielietošanas shēmas

Šajā daļā mēs aplūkosim dažas no populārākajām SCR lietojumprogrammām, kas ir statiska slēdža, fāzes vadības tīkla, SCR akumulatora lādētāja, temperatūras regulatora un viena avota avārijas apgaismojuma veidā.
sistēmā.

Sērija-Static-Switch

Puse viļņu sērijas statisko slēdzi var redzēt nākamajā attēlā. Nospiežot slēdzi, lai ievadītu padevi, ievades signāla pozitīvā cikla laikā strāva pie SCR vārtiem kļūst aktīva, ieslēdzot SCR.

Rezistors R1 kontrolē un ierobežo vārtu strāvas daudzumu.

Ieslēgtā stāvoklī SCR anoda līdz katoda spriegumam VF samazinās līdz RL vadītspējas vērtības līmenim. Tas izraisa vārtu strāvas krasu samazināšanos un minimālus zaudējumus vārtu ķēdē.

Negatīvās ievades cikla laikā SCR tiek izslēgts, jo anods kļūst negatīvāks nekā katods. Diods D1 aizsargā SCR no vārtu strāvas maiņas.

Iepriekšējā attēla labās puses sadaļā parādīta iegūtā slodzes strāvas un sprieguma viļņu forma. Viļņa forma izskatās kā pusviļņa padeve visā slodzē.

Slēdža aizvēršana ļauj lietotājam sasniegt vadīšanas līmeni, kas zemāks par 180 grādiem fāzes nobīdēs, kas notiek pozitīvā ievades maiņstrāvas signāla periodā.

Lai sasniegtu vadīšanas leņķus no 90 ° līdz 180 °, var izmantot šādu ķēdi. Šis dizains ir līdzīgs iepriekšminētajam, izņemot rezistoru, kas šeit ir mainīga rezistora formā, un manuālais slēdzis tiek izslēgts.

Tīkls, kas izmanto R un R1, nodrošina pareizi kontrolētu vārtu strāvu SCR pozitīvā puse ieejas maiņstrāvas laikā.

Pārvietojot mainīgā rezistora R1 bīdāmo sviru maksimāli vai virzienā uz zemāko punktu, vārtu strāva var kļūt pārāk vāja, lai sasniegtu SCR vārtus, un tas nekad neļaus SCR ieslēgties.

No otras puses, kad tas tiek virzīts uz augšu, vārtu strāva lēnām palielināsies, līdz tiek sasniegts SCR ieslēgšanas lielums. Tādējādi, izmantojot mainīgo rezistoru, lietotājs var iestatīt ieslēgšanas strāvas līmeni SCR jebkur starp 0 ° un 90 °, kā norādīts iepriekšējās diagrammas labajā pusē.

Ja R1 vērtība ir diezgan zema, tas izraisīs SCR ātru aizdegšanos, kā rezultātā tiks iegūts līdzīgs rezultāts, kas iegūts no pirmā skaitļa iepriekš (vadītspēja 180 °).

Tomēr, ja R1 vērtība ir lielāka, SCR iedarbināšanai būs nepieciešams lielāks pozitīvais ieejas spriegums. Šī situācija neļauj mums paplašināt kontroli pār 90 ° fāzes nobīdi, jo ieeja šajā brīdī ir visaugstākajā līmenī.

Ja SCR nespēj šaut šajā līmenī vai zemākām ieejas spriegumu vērtībām pie maiņstrāvas cikla pozitīvā slīpuma, reakcija uz ieejas cikla negatīvajiem slīpumiem būs tieši tāda pati.

Tehniski šāda veida SCR darbību sauc par pusviļņu mainīgas pretestības fāzes vadību.

Šo metodi var efektīvi izmantot lietojumprogrammās, kurās nepieciešama RMS strāvas kontrole vai slodzes jaudas kontrole.

Akumulatora lādētājs, izmantojot SCR

Vēl viens ļoti populārs SCR pielietojums ir akumulatora lādētāja kontrolieri.

Uz SCR balstīta akumulatora lādētāja pamata konstrukciju var redzēt šajā diagrammā. Aizēnotā daļa būs mūsu galvenā diskusiju joma.

Iepriekš minētā SCR kontrolētā akumulatora lādētāja darbību var saprast ar šādu paskaidrojumu:

Ieeja, kas pazemināta maiņstrāvas režīmā, tiek pilnveidota ar diodēm D1, D2 un tiek piegādāta pāri SCR anoda / katoda spailēm. Akumulatoru, kas tiek uzlādēts, var redzēt virknē ar katoda spaili.

Kad akumulators ir izlādējies, tā spriegums ir pietiekami zems, lai SCR2 būtu izslēgts. SCR2 atvērtā stāvokļa dēļ SCR1 vadības ķēde darbojas tieši tāpat kā mūsu sērijas statiskais slēdzis, kas tika apspriests iepriekšējos punktos.

Ar ievades koriģēto padevi atbilstoši novērtētu, iedarbina SCR1 ar vārtu strāvu, kuru regulē R1.

Tas uzreiz ieslēdz SCR un akumulatoru sāk uzlādēt, izmantojot SCR anodu / katodu.

Sākumā zemā izlādētā akumulatora līmeņa dēļ VR būs mazāks potenciāls, kā to nosaka R5 sākotnējais iestatījums vai potenciāla dalītājs.

Šajā brīdī VR līmenis būs pārāk zems, lai ieslēgtu 11 V zenera diode. Nevadošajā stāvoklī zener būs gandrīz kā atvērta ķēde, izraisot SCR2 pilnīgu izslēgšanu praktiski nulles vārtu strāvas dēļ.

Arī C1 klātbūtne nodrošina, ka SCR2 nekad netīšām netiek ieslēgts sprieguma pārejas vai svārstību dēļ.

Akumulatoram uzlādējoties, tā spailes spriegums pakāpeniski palielinās, un galu galā, kad tas sasniedz iestatīto pilnas uzlādes vērtību, VR kļūst pietiekami pietiekams, lai ieslēgtu 11 V zenera diode, pēc tam iedarbinot SCR2.

Tiklīdz SCR2 aizdegas, tas efektīvi ģenerē īssavienojumu, savienojot R2 gala spaili ar zemi un ļaujot R1, R2 tīkla izveidotajam potenciālajam dalītājam pie SCR1 vārtiem.

R1 / R2 potenciāla dalītāja aktivizēšana pie SCR1 vārtiem izraisa tūlītēju SCR1 vārtu strāvas strāvas kritumu, liekot to izslēgt.

Tā rezultātā tiek pārtraukta akumulatora padeve, nodrošinot, ka akumulatoram nav atļauts pārmērīgi uzlādēt.

Pēc tam, ja akumulatora spriegumam ir tendence samazināties zem iepriekš iestatītās vērtības, 11 V zeneris izslēdzas, liekot SCR1 atkal ieslēgties, lai atkārtotu uzlādes ciklu.

Maiņstrāvas sildītāja vadība, izmantojot SCR

Iepriekš redzamā diagramma parāda klasiku sildītāja vadība izmantojot SCR.

Ķēde ir paredzēta 100 vatu sildītāja ieslēgšanai un izslēgšanai atkarībā no termostata pārslēgšanās.

Dzīvsudrabs stiklā termostats šeit tiek izmantots ārkārtīgi jutīgs pret apkārtējo temperatūras līmeņa izmaiņām.

Precīzāk sakot, tas var sajust pat 0,1 ° C temperatūras izmaiņas.

Tomēr, tā kā šie termostatu veidi parasti tiek vērtēti, lai apstrādātu ļoti mazus strāvas lielumus aptuveni 1 mA diapazonā, un tāpēc tas nav pārāk populārs temperatūras kontroles ķēdēs.

Apspriestajā sildītāja vadības lietojumā SCR tiek izmantots kā strāvas pastiprinātājs, lai pastiprinātu termostata strāvu.

Faktiski SCR nedarbojas kā tradicionāls pastiprinātājs, drīzāk kā a strāvas sensors , kas ļauj dažādiem termostata raksturlielumiem kontrolēt SCR augstāku strāvas līmeņa pārslēgšanos.

Mēs varam redzēt, ka padeve SCR tiek ievadīta caur sildītāju un pilnu tilta taisngriezi, kas ļauj pilnā viļņa iztaisnotajai līdzstrāvas padevei SCR.

Laika posmā, kad termostats ir atvērtā stāvoklī, 0,1uF kondensatora potenciāls tiek uzlādēts līdz SCR vārtu potenciālam, izmantojot katra iztaisnotā līdzstrāvas impulsa radītos impulsus.

Kondensatora uzlādes laika konstanti nosaka RC elementu reizinājums.

Tas ļauj SCR vadīt šo impulsa līdzstrāvas pusperioda iedarbināšanas laikā, ļaujot strāvai iziet cauri sildītājam un ļaujot nepieciešamo sildīšanas procesu.

Sildītājam sakarstot un temperatūrai paaugstinoties, iepriekš noteiktā punktā vadošais termostats aktivizējas un rada īssavienojumu pāri 0,1uF kondensatoram. Tas savukārt izslēdz SCR un izslēdz sildītāja strāvu, izraisot tā temperatūras pakāpenisku pazemināšanos, līdz tas nokrītas līdz līmenim, kurā termostats atkal tiek atspējots un SCR ieslēdzas.

Avārijas lampa, izmantojot SCR

Nākamajā SCR lietojumprogrammā tiek runāts par viena avota avārijas lampu dizains kurā a 6 V akumulators tiek turēts papildinātā uzlādes stāvoklī, lai pievienoto lampu varētu vienmērīgi ieslēgt ikreiz, kad notiek strāvas padeves pārtraukums.

Kad ir pieejama jauda, ​​pilnā viļņa iztaisnotā līdzstrāvas padeve, izmantojot D1, D2, sasniedz pievienoto 6 V lampu.

C1 ir atļauts uzlādēt līdz līmenim, kas ir nedaudz zemāks par starpību starp pilnībā iztaisnotās barošanas pīķa līdzstrāvu un spriegumu starp R2, ko nosaka 6 V akumulatora barošanas ieeja un uzlādes līmenis.

Jebkurā gadījumā SCR katoda potenciālais līmenis ir augstāks par tā anodu, un arī vārtu līdz katodam spriegums tiek turēts negatīvs. Tas nodrošina, ka SCR paliek nevadošā stāvoklī.

Pievienotā akumulatora uzlādes ātrumu nosaka R1, un tas tiek iespējots caur diode D1.

Uzlāde tiek uzturēta tikai tik ilgi, kamēr D1 anods paliek pozitīvāks nekā katods.

Kamēr ir ieejas jauda, ​​avārijas lukturim iztaisnotais pilnais vilnis to ieslēdz.

Strāvas padeves pārtraukuma laikā kondensators C1 sāk izlādēties caur D1, R1 un R3, līdz brīdim, kad SCR1 katods kļūst mazāk pozitīvs nekā tā katods.

Tikmēr R2, R3 krustojums ir pozitīvs, kā rezultātā palielinās SCR vārtu līdz katoda spriegums, to ieslēdzot.

SCR tagad sāk darboties un ļauj akumulatoram pievienoties lampai, to uzreiz apgaismojot, izmantojot akumulatora enerģiju.

Lampai ir atļauts palikt apgaismotā stāvoklī, it kā nekas nebūtu noticis.

Kad enerģija atgriežas, kondensatori C1 atkal tiek uzlādēti, izraisot SCR izslēgšanos un izslēdzot lampas akumulatora enerģiju, lai lampa tagad iedegtos caur ieejas līdzstrāvas padevi.

Dažādas SCR lietojumprogrammas, kas apkopotas no šīs vietnes

Vienkārša lietus trauksme:

Iepriekš minēto lietus trauksmes signālu shēmu var izmantot maiņstrāvas slodzes, piemēram, luktura vai automātiska nolokāma vāka vai aizsega, aktivizēšanai.

Sensoru izgatavo, virs plastmasas korpusa novietojot metāla tapas, skrūves vai līdzīgu metālu. Šo metālu vadi ir savienoti pāri iedarbinošā tranzistora pakāpes pamatnei.

Sensors ir vienīgā ķēdes daļa, kas novietota ārpus telpām, lai sajustu lietus kritienu.

Kad sākas lietus, ūdens pilieni savieno sensora metālus.

Mazs spriegums sāk noplūst pa sensora metāliem un sasniedz tranzistora pamatni, tranzistors nekavējoties vada un piegādā vajadzīgo vārtu strāvu SCR.

SCR arī reaģē un ieslēdz pievienoto maiņstrāvas slodzi, lai vilktu automātisku pārsegu vai vienkārši trauksmi situācijas labošanai, kā to vēlas lietotājs.

SCR apsardzes signalizācija

Iepriekšējā sadaļā mēs apspriedām īpašo SCR īpašību, kur tā tiek fiksēta, reaģējot uz līdzstrāvas slodzēm.

Tālāk aprakstītā shēma efektīvi izmanto iepriekšminēto SCR īpašību, lai iedarbinātu trauksmi, reaģējot uz iespējamu zādzību.

Sākotnēji SCR tiek turēts izslēgtā stāvoklī, kamēr tā vārti paliek viltoti vai pieskrūvēti ar zemes potenciālu, kas, iespējams, ir tā aktīva ķermenis, kuru nepieciešams aizsargāt.

Ja tiek mēģināts nozagt aktīvu, atskrūvējot attiecīgo skrūvi, SCR iezemējuma potenciāls tiek noņemts un tranzistors tiek aktivizēts, izmantojot saistīto rezistoru, kas savienots pāri tā pamatnei, un ir pozitīvs.

SCR arī uzreiz iedarbina, jo tagad tas saņem vārtu spriegumu no tranzistora izstarotāja un aizbīdņiem, kas izsludina pievienoto līdzstrāvas trauksmi.

Trauksme paliek ieslēgta, līdz to izslēdz manuāli, cerams, ka faktiskais īpašnieks.

Vienkāršs žogu lādētājs, Enerģijas ķēde

SCR ir ideāli piemēroti izgatavošanai žoga lādētāja shēmas . Žogu lādētājiem galvenokārt ir nepieciešama augstsprieguma ģeneratora pakāpe, kur augsta komutācijas ierīce, piemēram, SCR, kļūst ļoti nepieciešama. Tādējādi SCR kļūst īpaši piemēroti šādiem lietojumiem, kur tos izmanto vajadzīgā augsta loka sprieguma ģenerēšanai.

CDI ķēde automašīnām:

Kā paskaidrots iepriekš minētajā pieteikumā, SCR plaši izmanto arī automašīnās, to aizdedzes sistēmās. Kapacitatīvās izlādes aizdedzes ķēdes vai CDI sistēmās tiek izmantoti SCR, lai radītu augstsprieguma komutāciju, kas nepieciešama aizdedzes procesam, vai lai iedarbinātu transportlīdzekļa aizdedzi.