SCR-rakenduste ahelad

Selles artiklis õpime paljusid huvitavaid SCR-rakenduste ahelaid ja õppime ka peamisi funktsioone ja SCR omadused nimetatakse ka türistorseadmeks.

Mis on SCR või türistor

SCR on räni abil juhitava alaldi lühend, kuna nimest võib järeldada, et tegemist on omamoodi dioodi või alaldiga, mille juhtivust või toimimist saab juhtida välise päästiku abil.

See tähendab, et see seade lülitub sisse või välja vastusena väikesele välisele signaalile või pingele, mis on üsna sarnane transistoriga, kuid on oma tehniliste omaduste poolest tohutult erinev.

SCR C106 kinnitusdetailid

Joonist vaadates näeme, et SCR-l on kolm juhet, mis saab identifitseerida järgmiselt:

Hoidke seadme trükitud pool meie poole,

• Paremat otsajuhet nimetatakse väravaks.
• Keskjuht on 'anood' ja
• Vasak ots on „katood“

Kuidas SCR-i ühendada

Värav on SCR-i päästiku sisend ja see vajab alalisvoolu päästikut, mille pinge on umbes 2 volti, alalisvool peaks ideaalis olema üle 10mA. See päästik rakendatakse üle värava ja vooluahela maapinna, mis tähendab, et alalisvoolu positiivne suundub väravasse ja negatiivne maapinnale.

Pinge juhtimine anoodil ja katoodil lülitatakse sisse värava päästiku rakendamisel ja vastupidi.

SCR-i äärmine vasakpoolne juhe või katood peaks olema alati ühendatud päästikahela maandusega, see tähendab, et käivitava vooluahela maandus tuleks muuta SCR-katoodiga ühendades ühiseks, vastasel juhul ei reageeri SCR kunagi rakendatud päästikutele .

Koormus on alati ühendatud üle anoodi ja vahelduvvoolu toitepinge, mis võib olla vajalik koormuse aktiveerimiseks.

SCR-id sobivad spetsiaalselt vahelduvvoolu või impulss-alalisvoolu koormuste ümberlülitamiseks. Puhtad või puhtad alalisvoolu koormused ei tööta SCR-idega, kuna alalisvool põhjustab SCR-ile fikseeriva efekti ja ei võimalda välja lülitada isegi pärast värava päästiku eemaldamist.

SCR-i rakendusahelad

Selles osas vaatleme mõningaid populaarseid SCR-i rakendusi, mis on staatilise lüliti, faasijuhtimisvõrgu, SCR-akulaadija, temperatuuri regulaatori ja ühe allikaga avariivalgustuse kujul
süsteemi.

Seeria-staatiline-lüliti

Poollaine seeria staatilist lülitit saab näha järgmisel joonisel. Kui toiteallika sisselaskmiseks lülitit vajutatakse, aktiveeritakse SCR-i väravas olev vool sisendsignaali positiivse tsükli ajal, lülitades SCR-i sisse.

Takisti R1 kontrollib ja piirab värava voolu hulka.

Sisselülitatud olekus langeb SCR katoodi pinge VF anood RL juhtivuse väärtuse tasemele. See põhjustab värava voolu drastilist vähenemist ja minimaalset kadu värava vooluringis.

Negatiivse sisendtsükli ajal lülitatakse SCR välja, kuna anood muutub negatiivsemaks kui katood. Diood D1 kaitseb SCR-i värava voolu pöördumise eest.

Ülaltoodud pildi paremal küljel on saadud koormusvoolu ja pinge lainekuju. Lainekuju näeb välja nagu koormuse poollaine pakkumine.

Lüliti sulgemine võimaldab kasutajal saavutada sisend-vahelduvvoolusignaali positiivsel perioodil toimuvate faasinihete korral juhtivuse taseme, mis on madalam kui 180 kraadi.

Juhtimisnurkade saavutamiseks vahemikus 90 ° kuni 180 ° võib kasutada järgmist vooluringi. See disain sarnaneb ülaltooduga, välja arvatud takisti, mis on siin muutuva takisti kujul, ja käsitsi lüliti on välistatud.

R ja R1 kasutav võrk tagab SCR-i jaoks korralikult juhitava väravavoolu sisendi AC positiivse pooltsükli ajal.

Muutuva takisti R1 liugvarre viimisel maksimaalsele või kõige madalama punkti suunas võib värava vool SCR-i väravani jõudmiseks muutuda liiga nõrgaks ja see ei võimalda SCR-il kunagi sisse lülituda.

Teisalt, kui seda liigutatakse ülespoole, suureneb värava vool aeglaselt, kuni saavutatakse SCR-i sisselülitamise suurus. Seega saab kasutaja muutuva takisti abil seadistada SCR-i sisselülitamise voolu taseme vahemikus 0 ° kuni 90 °, nagu on näidatud ülaltoodud skeemi paremal küljel.

Kui R1 väärtus on üsna madal, põhjustab see SCR-i kiire tulekahju, mille tulemuseks on sarnane tulemus, mis saadakse ülaltoodud esimese joonise järgi (juhtivus 180 °).

Kui R1 väärtus on aga suurem, on SCR-i käivitamiseks vaja suuremat positiivset sisendpinget. See olukord ei võimaldaks meil laiendada faaside nihke reguleerimist 90 ° võrra, kuna sisend on selles punktis kõige kõrgemal tasemel.

Kui SCR ei suuda sellel tasemel või sisendpinge madalamate väärtuste korral AC-tsükli positiivsel nõlval tulistada, on reaktsioon sisendtsükli negatiivsete nõlvade korral täpselt sama.

Tehniliselt nimetatakse sellist SCR-i tööd poollaine muutuva takistusega faaside juhtimiseks.

Seda meetodit saab tõhusalt kasutada rakendustes, mis nõuavad RMS-voolu juhtimist või koormuse võimsuse juhtimist.

SCR-ga akulaadija

Teine SCR-i väga populaarne rakendus on akulaadija kontrollerid.

SCR-põhise akulaadija põhiprojekti saab näha järgmiselt skeemilt. Varjutatud osa saab olema meie peamine arutelupiirkond.

Ülaltoodud SCR-juhitava akulaadija tööd saab mõista järgmise selgitusega:

Vahelduvvoolu sisend on täislaine alaldatud läbi dioodide D1, D2 ja tarnitud üle SCR anoodi / katoodi klemmide. Laaditavat akut saab katoodiklemmiga näha järjestikku.

Kui aku on tühjenenud, on selle pinge piisavalt madal, et SCR2 oleks välja lülitatud olekus. SCR2 avatud oleku tõttu käitub SCR1 juhtimisahel täpselt nii, nagu meie seeria staatiline lüliti, mida arutati eelmistes lõikudes.

Kui sisendi rektifikatsioon on piisavalt hinnatud, käivitab seade SCR1 sisselülitatuna väravavooluga, mida reguleerib R1.

See lülitab SCR koheselt sisse ja aku hakkab laadima anoodi / katoodi SCR juhtivuse kaudu.

Alguses on VR-i aku vähese tühjenemise tõttu väiksem R5 eelseadistatud või potentsiaalijaoturi seatud potentsiaal.

Siinkohal on VR-tase 11 V zener-dioodi sisselülitamiseks liiga madal. Juhitavas olekus on zener peaaegu nagu avatud vooluring, mis põhjustab SCR2 täieliku väljalülitamise värava nullvoolu tõttu.

Samuti tagab C1 olemasolu, et SCR2 ei lülitata kunagi juhuslikult sisse pinge siirde või tippude tõttu.

Aku laadimisel tõuseb selle klemmipinge järk-järgult ja lõpuks, kui see saavutab seatud täislaadimise väärtuse, saab VR-st 11 V zener-dioodi sisselülitamiseks lihtsalt piisav, käivitades seejärel SCR2.

Niipea, kui SCR2 süttib, tekitab see efektiivselt lühise, ühendades R2 otsaklemmi maaga ja võimaldades R1, R2 võrgu loodud potentsiaalijaoturi SCR1 väravas.

R1 / R2 potentsiaalijaoturi aktiveerimine SCR1 väravas põhjustab SCR1 väravavoolu hetke languse, sundides seda välja lülitama.

Selle tulemusel katkeb aku toiteallikas, mis tagab, et akul pole lubatud üle laadida.

Pärast seda, kui aku pinge kipub langema alla etteantud väärtuse, lülitub 11 V zener välja, mille tõttu SCR1 lülitub uuesti sisse, et korrata laadimistsüklit.

AC-soojenduse juhtimine SCR abil

Ülaltoodud diagramm näitab klassikat kütteseadme juhtimine rakendus SCR-i abil.

Vooluring on mõeldud 100-vatise kütteseadme sisse- ja väljalülitamiseks sõltuvalt termostaadi lülitamisest.

Elavhõbe klaasis termostaat kasutatakse siin, mis peaks olema äärmiselt tundlik ümbritsevat temperatuuri muutuste suhtes.

Täpsusena võib see tunda isegi temperatuuri muutust 0,1 ° C juures.

Kuid kuna need termostaatide tüübid on tavaliselt hinnatud töötama väga väikese voolutugevusega vahemikus umbes 1 mA ja seetõttu pole see temperatuuri reguleerimisahelates liiga populaarne.

Kõnealuses kütteseadme juhtimise rakenduses kasutatakse SCR-i kui termovoolu võimendit.

Tegelikult ei toimi SCR nagu traditsiooniline võimendi, pigem a vooluandur , mis võimaldab erinevatel termostaadi omadustel juhtida SCR-i kõrgema voolutaseme lülitamist.

Näeme, et toitevool SCR-le toimub läbi kütteseadme ja täissilla alaldi, mis võimaldab SCR-i täislaine alaldatud alalisvoolu.

Ajavahemikul, kui termostaat on avatud olekus, laetakse 0,1 uF kondensaatori potentsiaal iga alaldatud alalisvoolu impulsi tekitatud impulsside kaudu SCR värava potentsiaali süütetasemele.

Kondensaatori laadimise ajakonstant määratakse RC-elementide korrutisega.

See võimaldab SCR-l juhtida nende alalisvoolu pooleldi tsükli päästikute ajal, võimaldades voolul läbida kütteseadet ja võimaldades vajalikku kuumutusprotsessi.

Kui kütteseade soojeneb ja temperatuur tõuseb, põhjustab etteantud punktis juhtiv termostaat aktiveerimise ja tekitab lühise üle 0,1uF kondensaatori. See omakorda lülitab SCR välja ja katkestab kütteseadme voolu, põhjustades selle temperatuuri järk-järgulise languse, kuni see langeb tasemele, kus termostaat on jälle välja lülitatud ja SCR süttib.

SCR abil avariilamp

Järgmine SCR-rakendus räägib ühest allikast avariilambi disain milles a 6 V aku hoitakse täislaetud olekus, nii et ühendatud lampi saab voolukatkestuse korral sujuvalt sisse lülitada.

Kui toide on saadaval, jõuab täislaine abil alaldatud alalisvoolu toiteallikas D1, D2 ühendatud 6 V lambini.

C1-l lastakse laadida tasemeni, mis on veidi madalam kui täielikult alaldatud toiteallika tipp-alalisvoolu ja R2-pinge vahe, mis on määratud 6 V aku toiteallika ja laetuse taseme järgi.

Igal juhul on SCR-i katoodi potentsiaalne tase kõrgem kui selle anood ja ka värava-katoodi pinge on negatiivne. See tagab, et SCR jääb juhtivasse olekusse.

Lisatud aku laadimiskiirus määratakse R1 abil ja lubatakse dioodi D1 kaudu.

Laadimine kestab ainult seni, kuni D1-anood jääb katoodist positiivsemaks.

Kui sisendvõimsus on olemas, hoiab kogu avariilambiga alaldatud täislaine seda sisselülitatuna.

Toitekatkestuse ajal hakkab kondensaator C1 tühjenema läbi D1, R1 ja R3 kuni punktini, kus SCR1 katood muutub vähem positiivseks kui selle katood.

Samuti läheb R2, R3 ristmik positiivseks, mille tulemuseks on SCR-i katoodi pinge suurenemine, lülitades selle sisse.

SCR töötab nüüd ja võimaldab akul ühenduda lambiga, valgustades seda kohe akutoitega.

Lambil lastakse jääda valgustatud olekusse, nagu poleks midagi juhtunud.

Kui toide taastub, laaditakse kondensaatorid C1 uuesti, põhjustades SCR-i väljalülitamise ja katkestades lambi akutoite, nii et lamp süttib nüüd sisend-alalisvoolu kaudu.

Sellelt veebisaidilt on kogutud mitmesuguseid SCR-rakendusi

Lihtne vihmahäire:

Ülalnimetatud vihmahäire ahelat saab kasutada vahelduvvoolu koormuse, näiteks lambi või automaatse kokkuklapitava katte või varju aktiveerimiseks.

Andur valmistatakse plastkere külge metallvardade, kruvide või muu sarnase metalli külge. Nende metallide juhtmed on ühendatud käivitava transistori astme kogu alusega.

Andur on ainus vooluringi osa, mis on paigutatud vihma sademete tajumiseks õue.

Kui algab vihmasadu, sillutavad veepiisad anduri metalle.

Väike pinge hakkab lekkima üle andurmetallide ja jõuab transistori aluseni, transistor juhib koheselt ja tarnib SCR-i vajaliku värava voolu.

Samuti reageerib SCR ja lülitab ühendatud vahelduvvoolu koormuse sisse, et tõmmata automaatne kate või lihtsalt häire olukorra parandamiseks vastavalt kasutaja soovile.

SCR sissemurdmishäire

Arutasime eelmises osas SCR-i eripära kohta, kus see lukustub vastuseks alalisvoolu koormustele.

Allpool kirjeldatud vooluring kasutab SCR ülaltoodud omadust tõhusalt alarmi käivitamiseks vastuseks võimalikule vargusele.

Siin hoitakse SCR-i esialgu väljalülitatud asendis seni, kuni selle värav on kinnitatud või kruvitud maapotentsiaaliga, mis juhtumisi on selle vara keha, mida on vaja kaitsta.

Kui üritatakse vara varastada vastava poldi lahti keerates, eemaldatakse SCR-i maanduspotentsiaal ja transistor aktiveeritakse läbi selle aluse ühendatud seotud takisti kaudu ja positiivne.

SCR käivitub ka koheselt, sest nüüd saab see oma värava pinge transistori emitterilt ja riivib ühendatud alarmi.

Alarm jääb sisselülitatuks, kuni see on käsitsi välja lülitatud, loodetavasti tegeliku omaniku poolt.

Lihtne taralaadija, Energizer Circuit

SCR-id sobivad ideaalselt valmistamiseks tara laadija ahelad . Tara laadijad vajavad peamiselt kõrgepinge generaatori etappi, kus kõrge lülitusseade, nagu SCR, muutub ülimalt vajalikuks. SCR-id muutuvad seega konkreetselt sellisteks rakendusteks, kus neid kasutatakse vajalike kõrgete kaarepingete tekitamiseks.

Autode CDI vooluring:

Nagu ülaltoodud taotluses selgitatud, kasutatakse SCR-sid laialdaselt ka autodes, nende süütesüsteemides. Mahtuvusega tühjendussüüteahelad või CDI-süsteemides kasutatakse süüteprotsessi jaoks vajalike kõrgepinge lülitite loomiseks või sõiduki süüte käivitamiseks SCR-sid.