fase disparó controladores-scr zero cross control-scr phase angle control-ssr
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Fase disparó controladoresDe Wikipedia, la enciclopedia libre
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Tensión Tiristores regulada por control de fase
El control de fase ( PFC ), también llamada fase de corte , es un método de modulación de ancho de
pulso (PWM) para la limitación de potencia, se aplica a AC voltajes. Funciona mediante la modulación
de un tiristor , SCR , TRIAC , tiratron , u otros tales cerradas diodo dispositivos-como dentro y fuera de
la conducción en una fase predeterminada de la forma de onda aplicada.
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1 Información general
o 1.1 de reducción de la producción en un tronzado
o 1.2 'Impulso' de reducción de potencia
o 1.3 Aplicaciones
o 1.4 Historia
2 Véase también
3 Referencias
Descripción [ editar ]
Control de cocido de fase se utiliza a menudo para controlar la cantidad de tensión , de corriente o de
potencia que una fuente de alimentación alimenta a su carga. Esto se hace de la misma manera que
un modulada en anchura de pulso de suministro (PWM) sería pulso encendido y apagado para crear un
valor medio en su salida. Si la oferta tiene una salida de corriente continua, la base de tiempo no tiene
ninguna importancia para decidir cuándo el pulso de la oferta dentro o fuera, ya que el valor que se
pulsaba dentro y fuera es continua.
PFC difiere de PWM en el que se dirige a los suministros que la producción de una forma de onda
modulada, tales como la sinusoidal de CA de forma de onda que las salidas de la red nacional.Aquí, es
importante para el suministro a pulso y bajar en la posición correcta en el ciclo de modulación para un
valor conocido a alcanzar, por ejemplo, el controlador puede activar en la cima de una forma de onda o
en su base si de ciclo base de tiempo no fueron tomados en consideración.
Fase disparó controladores toman su nombre del hecho de que desencadenan un impulso de salida a
una cierta fase del ciclo de modulación de la entrada. En esencia, un PFC es un controlador PWM que
puede sincronizarse con la modulación presente en la entrada.
La mayoría de los controladores despedidos fase utilizan tiristores u otros dispositivos de conmutación
de estado sólido como sus elementos de control. Controladores basados en tiristores pueden utilizar la
puerta de apagado (GTO) tiristores, lo que permite que el controlador no sólo decidir cuando el pulso de
la salida en sino también cuando para apagarlo, en lugar de tener que esperar a que la forma de onda
para pasar dentro del elemento Point cruce por cero .
Reducción de la producción en un tronzado [ edit ]
Una fase de encendido del controlador, como un ciervo topología de fuente de alimentación conmutada ,
sólo es capaz de ofrecer una potencia máxima igual a la que está presente en su entrada, menos las
pérdidas que se produzcan en los elementos de control de sí mismos. Siempre que la modulación en
cada ciclo es predecible y repetitivo, ya que está en la red de corriente alterna de la red eléctrica
nacional, para obtener un rendimiento inferior a su entrada, una fase de encendido de control
simplemente se apaga para un ángulo de fase determinada del ciclo de modulación de la entrada. Al
activar el dispositivo en la conducción en un ángulo de fase mayor que 0 grados, un punto después de
que comience el ciclo de modulación, una fracción de la energía total dentro de cada ciclo está presente
en la salida.
'Impulso' de reducción de potencia [ edit ]
Para lograr un 'impulso' como efecto, los diseños de PFC se deben reducir de tal manera que la máxima
presente en la entrada es superior a los requisitos de salida nominales. Cuando el suministro se
enciende por primera vez o que operen bajo condiciones nominales, el controlador continuamente será
la entrega de menos de 100% de su aportación. Cuando se requiere un impulso, el controlador
suministra un porcentaje más cerca de 100% de la entrada máxima disponible.
Reducción de la alimentación propia de corriente, los controladores despedidos fase es importante ya
que a menudo se utilizan para controlar resistivas cargas, tales como elementos de calefacción. Con el
tiempo, la resistencia de los elementos de calentamiento puede aumentar. Para tener en cuenta esto, un
control disparado fase debe ser capaz de proporcionar un cierto grado de tensión extra para dibujar el
mismo calefacción corriente a través del elemento. La única forma de lograr esto es a propósito del
diseño del suministro de requerir menos de 100% del ciclo de modulación de la entrada cuando los
elementos se ponen primero en su lugar, abrir progresivamente el suministro hacia la entrega de 100%
del ciclo de modulación de entrada como la edad elementos .
Aplicaciones [ editar ]
Anteriormente, multi-roscado extremadamente caro y pesado transformadores fueron utilizados como
los materiales para tales elementos, con el devanado de conexión intermedia correspondiente está
conectado al elemento para producir la temperatura deseada. Esto limita la resolución de la temperatura
para el número de combinaciones disponibles grifo. A menudo encuentran su camino en los
controladores diseñados para equipos como hornos eléctricos y hornos.
En la moderna, por lo general de potencia alta, el equipo, el transformador se sustituye con los
controladores despedidos fase de conectar la carga directamente a la red eléctrica, lo que resulta en un
sistema sustancialmente más barato y más ligero. Sin embargo, el método se limita generalmente al uso
en equipos que no sería realista sin ella. Esto se debe a la eliminación de la alimentación del
transformador significa que la carga tiene continuidad eléctrica con la entrada. Para los hornos
industriales y hornos de la entrada es a menudo el nacional de red de CA, que es en sí hace referencia
eléctricamente a tierra. Con la salida del controlador de referencia a tierra, un usuario sólo necesita estar
en contacto con la tierra y uno de los terminales de salida de correr el riesgo de recibir una descarga
eléctrica. Con muchos artículos de alta potencia de los equipos que va desde trifásica 415 V, entradas
de intensidad alta y que tengan alguna caja o marco presentan a tierra (conexión a tierra), se trata de un
riesgo grave que debe ser cuidadosamente evaluada.
Historia [ editar ]
La primera patente para los controladores despedidos fase se deriva a partir de 1912. [ cita requerida ] Sin
embargo realización fue posible por primera vez en la década de 1920, cuando el arco de mercurio de
válvulas rectificadores con rejillas de control estuvieran disponibles. Sin embargo, este método de
regulación de voltaje no era muy común en el momento, debido a las limitaciones de las válvulas de
arco de mercurio. Se convirtió en generalizada con la invención de de estado sólido tiristores al final de
la década de 1950.
Modulación por ancho de pulsoDe Wikipedia, la enciclopedia libre
(Redirigido desde modulación de anchura de pulso )
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Un ejemplo de PWM en una unidad de motor de CA: la tensión de fase a fase (azul) se modula como una serie de
pulsos que da como resultado una forma de onda de densidad de flujo sinusoidal-como (rojo) en el circuito
magnético del motor. La suavidad de la forma de onda resultante puede ser controlado por el ancho y el número de
impulsos modulados (por ciclo dado)
Modulación por ancho de pulso ( PWM ), o modulación de la duración de pulso ( PDM ), es una
técnica de modulación que se ajusta la anchura del pulso, formalmente la duración del pulso, sobre la
base de información de la señal moduladora.Aunque esta técnica de modulación puede utilizarse para
codificar la información para su transmisión, su uso principal es permitir el control de la potencia
suministrada a los dispositivos eléctricos, especialmente a las cargas inerciales tales como
motores. Además, PWM es uno de los dos algoritmos principales utilizados en fotovoltaica solar
cargadores de baterías, [ 1 ]siendo el otro MPPT .
El valor medio de la tensión (y corriente) alimenta a la carga se controla girando el interruptor entre la
oferta y la carga dentro y fuera a un ritmo rápido. Cuanto mayor sea el interruptor está en comparación
con los períodos de descanso, mayor será la potencia suministrada a la carga.
La frecuencia de conmutación de PWM tiene que ser mucho más rápido que lo que afectaría a la carga,
es decir, el dispositivo que utiliza el poder. Normalmente conmutaciones tienen que hacer varias veces
por minuto en un horno eléctrico, 120 Hz en un regulador de la lámpara, de unos pocos kilohercios
(kHz) a decenas de kHz para una unidad de motor y también en las decenas o centenas de kHz en
amplificadores de audio y computadora fuentes de alimentación.
El término ciclo de trabajo describe la proporción de tiempo 'on' al intervalo regular o "período" de
tiempo, un ciclo de trabajo bajo corresponde a la energía baja, debido a que el equipo está apagado
durante la mayor parte del tiempo. El ciclo de trabajo se expresa en tanto por ciento, 100% siendo
totalmente en.
La principal ventaja de PWM es que la pérdida de energía en los dispositivos de conmutación es muy
bajo. Cuando un interruptor está apagado no hay prácticamente ninguna corriente, y cuando está en,
casi no hay caída de tensión en el interruptor. Pérdida de potencia, siendo el producto de tensión y
corriente, es por tanto, en ambos casos cercanos a cero. PWM también funciona bien con controles
digitales, que, debido a su naturaleza de encendido / apagado, puede configurar fácilmente el ciclo de
trabajo es necesario.
PWM también se ha utilizado en algunos sistemas de comunicación donde su ciclo de trabajo se ha
utilizado para transmitir información a través de un canal de comunicaciones.
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1 Historia
2 Principio
o 2.1 Delta
o 2,2 Delta-sigma
o 2,3 modulación de vector espacial
o 2.4 Control Directo del Par (DTC)
o 2.5 Tiempo de dosificación
o 2.6 Tipos
o 2.7 Espectro
o 2,8 PWM teorema de muestreo
3 Aplicaciones
o 3.1 Telecomunicaciones
o 3.2 La entrega de potencia
o 3.3 Regulación de la tensión
o 3.4 Efectos de audio y amplificación
o 3,5 Eléctrica
4 Véase también
5 Referencias
6 Enlaces externos
Historia [ editar ]
En el pasado, cuando era necesario sólo potencia parcial (por ejemplo para una máquina de coser del
motor), un reóstato (situado en el pedal de la máquina de coser) conectado en serie con el motor
ajustado la cantidad de corriente que fluye a través del motor, sino también desperdicia de energía en
forma de calor en el elemento de resistencia. Era un esquema ineficiente, pero tolerable, porque la
potencia total fue baja. Este fue uno de los varios métodos de control de potencia. Había otros-algunos
todavía en uso, como variables autotransformadores , incluyendo lamarca registrada 'Autrastat' para la
iluminación teatral, y el Variac , para el ajuste general de alimentación de CA. Estos eran bastante
eficiente, pero también relativamente costosa.
Durante cerca de un siglo, algunos motores eléctricos de velocidad variable han tenido eficiencia
decente, pero eran un poco más complejo que los motores de velocidad constante y, a veces se
requiere un aparato eléctrico externo voluminoso, como un banco de resistencias de potencia variable o
convertidor girando como sala Leonard unidad .
Sin embargo, además de las unidades de motor para ventiladores, bombas y robóticos servos , había
una gran necesidad de medios compactas y de bajo costo para la aplicación de potencia ajustable para
muchos dispositivos, tales como estufas eléctricas y los reguladores de la lámpara.
Una aplicación temprana de PWM estaba en el Sinclair X10, un amplificador de audio de 10 W
disponible en forma de kit, en la década de 1960. En la misma época PWM se empezó a utilizar en el
control de motores de CA. [ 2 ]
Principio [ edit ]
. Figura 1: una onda de pulso , que muestra las definiciones de , y D.
Modulación por ancho de pulso utiliza una onda de pulso rectangular, cuya anchura de impulso es
modulada que resulta en la variación de la media de valor de la forma de onda. Si se considera una
forma de onda del pulso con un valor bajo , un valor alto y un ciclo de trabajo D
(véase la figura 1), el valor medio de la forma de onda viene dada por:
Como es una onda de pulso, su valor es para y
para . La expresión anterior se convierte entonces en:
Esta última expresión se puede simplificar bastante en muchos casos en los que
como . A partir de esto, es obvio que el valor medio de la señal ( ) es
directamente dependiente del ciclo de trabajo D.
. Figura 2: Un método simple para generar el tren de pulso de PWM correspondiente a una señal dada
es el PWM intersective: la señal (en este caso la onda sinusoidal rojo) se compara con una forma de
onda de diente de sierra (azul). Cuando este último es inferior a la antigua, la señal PWM (magenta)
está en estado alto (1). De lo contrario, está en el estado bajo (0).
La forma más sencilla de generar una señal PWM es el método intersective, que requiere sólo
un diente de sierra o un triángulo de forma de onda (generada fácilmente mediante un
simple oscilador ) y un comparador . Cuando el valor de la señal de referencia (la onda
sinusoidal rojo en la figura 2) es más de la forma de onda de modulación (azul), la señal PWM
(magenta) está en el estado alto, de lo contrario, está en el estado bajo.
Delta [ edit ]
Artículo principal: Delta modulación
En el uso de la modulación delta para el control de PWM, la señal de salida se integra, y el
resultado se compara con los límites, que corresponden a una señal de referencia compensado
por una constante. Cada vez que la integral de la señal de salida alcanza uno de los límites, la
señal PWM de cambios de estado. Figura 3
. Figura 3: Principio del delta PWM. La señal de salida (azul) se compara con los límites (verde). Estos
límites corresponden a la señal de referencia (rojo), compensado por un valor dado. Cada vez que la
señal de salida (azul) alcanza uno de los límites, la señal PWM cambios de estado.
Delta-sigma [ edit ]
Artículo principal: Delta-sigma modulación
En la modulación delta-sigma como un método de control de PWM, la señal de salida se resta
de una señal de referencia para formar una señal de error. Este error se integra, y cuando la
integral del error excede los límites, la salida cambia de estado.Figura 4
. Figura 4: Principio de la sigma-delta de PWM. La parte superior de forma de onda verde es la señal
de referencia, en la que se resta la señal de salida (PWM, en la parcela inferior) para formar la señal
de error (azul, en la parte superior parcela). Este error se integra (parcela media), y cuando la integral
del error excede de los límites (líneas rojas), la salida de los cambios de estado.
Modulación de vector espacial [ edit ]
Artículo principal: modulación de vector espacial
Modulación de vector espacial es un algoritmo de control de PWM para la generación de
corriente alterna de múltiples fases, en el que la señal de referencia se muestrea
periódicamente, después de cada muestra, los vectores de conmutación activos distintos de
cero adyacentes al vector de referencia y uno o más de los vectores de conmutación cero se
seleccionan para la fracción apropiada del período de muestreo con el fin de sintetizar la señal
de referencia como la media de los vectores utilizados.
Control Directo del Par (DTC) [ edit ]
Artículo principal: Control Directo del Par
Control de par directo es un método utilizado para el control de motores de CA. Está
estrechamente relacionado con la modulación delta (véase más arriba). El par del motor y el
flujo magnético se estiman y éstas son controladas para permanecer dentro de sus bandas de
histéresis mediante la activación de nueva combinación de semiconductores del dispositivo
cambia cada vez que cualquiera de la señal intenta desviarse fuera de la banda.
Tiempo proporcional [ edit ]
Muchos circuitos digitales pueden generar señales PWM (por ejemplo,
muchos microcontroladores tienen salidas PWM). Ellos normalmente utilizan un contador que
se incrementa periódicamente (que está conectado directa o indirectamente con el relojdel
circuito) y se reinicia al final de cada período de la PWM. Cuando el valor del contador es
mayor que el valor de referencia, el PWM de salida cambia de estado de mayor a menor (o
menor a mayor). [ 3 ] Esta técnica se conoce como tiempo proporcional, en particular en
lo proporcional al tiempo de control [ 4 ] - la que proporción de una determinada duración del
ciclo se gasta en el estado alto.
El contador se incrementa y restablecer periódicamente es la versión discreta de diente de
sierra del método de intersección. El comparador analógico del método de intersección se
convierte en una simple comparación de enteros entre el valor actual del contador y el valor de
referencia digital (posiblemente digitalizada). El ciclo de trabajo sólo se puede variar en pasos
discretos, como una función de la resolución del contador. Sin embargo, un contador de alta
resolución puede proporcionar un rendimiento muy satisfactorio.
Tipos [ editar ]
. Figura 5: Hay tres tipos de señales PWM (azul): modulación borde principal (parte superior), el borde
posterior de modulación (en el centro) y legumbres (centrados en ambos bordes se modulan,
abajo).Las líneas verdes son la forma de onda de diente de sierra (casos primero y segundo) y una
forma de onda triangular (tercer caso) que se utiliza para generar las formas de onda PWM utilizando
el método intersective.
Hay tres tipos de modulación por ancho de pulso (PWM) son posibles:
1. El centro de pulso puede ser fijado en el centro de la ventana de tiempo y
ambos bordes de la pulso se trasladó a comprimir o expandir la anchura.
2. El borde de ataque se llevará a cabo en el borde delantero de la ventana y el borde de
la cola modulada.
3. El borde de la cola puede ser fijo y el borde de avance modulada.
Spectrum [ edit ]
El resultante espectros (de los tres casos) son similares, y cada uno contiene una corriente
continua de componentes, una base de banda lateral que contiene la señal de modulación de
fase y modulación de portadoras en cada armónico de la frecuencia del pulso. Las amplitudes
de los armónicos grupos están restringidos por una envolvente ( función sinc ) y se
extienden hasta el infinito. El ancho de banda infinito es causado por la operación no lineal del
modulador de ancho de pulso. En consecuencia, un digital PWM sufre de aliasing distorsión
que reducir significativamente su aplicabilidad para los modernossistema de
comunicaciones . Al limitar el ancho de banda del núcleo PWM, efectos de aliasing se pueden
evitar. [ 5 ]
Por el contrario, la modulación delta es un proceso aleatorio que produce espectro continuo sin
armónicos distintos.
PWM teorema de muestreo [ edit ]
El proceso de conversión PWM no es lineal y se supone por lo general que la recuperación de
la señal de filtro de paso bajo es imperfecta por PWM. El teorema de muestreo
PWM [ 6 ] muestra que la conversión PWM puede ser perfecto. El teorema establece que
"Cualquier señal de banda limitada en banda dentro de ± 0,637 puede ser representado por
una modulación de amplitud de pulso (PWM) de forma de onda con la unidad de amplitud. El
número de pulsos en la forma de onda es igual al número de muestras de Nyquist y la
restricción de pico es independiente de si la forma de onda es de dos niveles o tres niveles ".
Aplicaciones [ editar ]
Telecomunicaciones [ edit ]
Artículo principal: control de servo
En las telecomunicaciones , PWM es una forma de señal de modulación en donde las anchuras
de los pulsos corresponden a valores de datos específicos codificados en un extremo y
decodificado en el otro.
Pulsos de distinta duración (la información en sí) se enviarán a intervalos regulares
(la frecuencia de la portadora de la modulación).
________
| | | | | | | | | | | | | | | |
Reloj | | | | | | | | | | | | | | | |
__ | | ____ | | ____ | | ____ | | ____ | | ____ | | ____ | |
____ | | ____
____________
PWM Señal | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
_________ | | ____ | | ___ | | ________ | | _ | |
___________
Datos 0 1 2 4 0 4 1 0
La inclusión de una señal de reloj no es necesario, ya que el borde de ataque de la señal de
datos se puede utilizar como el reloj si una pequeña corrección se suma al valor de datos con
el fin de evitar un valor de datos con un pulso de longitud cero.
____________________
| | | | | | | | | | | | | | | |
PWM Señal | | | | | | | | | | | | | | | |
__ | | ____ | | ___ | | __ | | _ | | ____ | | _ | |
___ | | _____
Datos 0 1 2 4 0 4 1 0
La entrega de potencia [ edit ]
PWM se puede utilizar para controlar la cantidad de potencia suministrada a una carga sin
incurrir en las pérdidas que resultarían de la entrega de potencia lineal por medios
resistivos. Las posibles desventajas de esta técnica son las pulsaciones definidos por el ciclo
de trabajo, la frecuencia y las propiedades de la conmutación de la carga. Con una frecuencia
suficientemente elevada conmutación y, cuando sea necesario, el uso de pasivos adicionales
de filtros electrónicos , el tren de pulsos se puede alisar y forma de onda analógica promedio
recuperado.
De alta frecuencia de los sistemas de control de potencia PWM son fácilmente realizables con
los interruptores de semiconductores. Como se explicó anteriormente, casi ninguna energía se
disipa por el interruptor de encendido o apagado. Sin embargo, durante las transiciones entre
los estados activado y desactivado, el voltaje y la corriente son cero y por lo tanto la energía se
disipa en los interruptores. Al cambiar rápidamente el estado entre plenamente en y totalmente
apagado (típicamente menos de 100 nanosegundos), la disipación de potencia en los
conmutadores puede ser bastante baja en comparación con la energía que es entregada a la
carga.
Semiconductor moderno cambia como MOSFETs o aislado transistores bipolares de
puerta aislada (IGBT) son componentes de los controladores de alto rendimiento
adecuado. Los convertidores de frecuencia se utilizan para controlar motores de CA pueden
tener eficiencias superiores al 98%. Fuentes de alimentación conmutadas tienen menor
eficiencia debido a los niveles de bajo voltaje de salida (a menudo incluso menos de 2 V para
los microprocesadores son necesarios), pero aún más de 70-80% de eficiencia se puede
lograr.
Controladores de ventilador de velocidad variable para los ordenadores suelen utilizar PWM, ya
que es mucho más eficiente cuando se compara con un potenciómetro o reóstato . (Ni de este
último es práctico para operar electrónicamente; que requerirían un motor de accionamiento
pequeña.)
Reguladores de luz para uso doméstico utilizan un tipo específico de control PWM. Inicio de
uso de reguladores de luz típicamente incluyen circuitos electrónicos que suprime el flujo de
corriente durante partes definidas de cada ciclo de la tensión de línea de CA. Ajuste del brillo
de la luz emitida por una fuente de luz es entonces más que una cuestión de establecer a qué
tensión (o fase) en el halfcycle AC del atenuador comience a proporcionar corriente eléctrica a
la fuente de luz (por ejemplo, mediante el uso de un interruptor electrónico, como un triac ). En
este caso, el ciclo de trabajo PWM es la relación entre el tiempo de conducción a la duración
del ciclo de CA medio definido por la frecuencia de la tensión de línea de CA (50 Hz o 60 Hz
dependiendo del país).
Estos tipos simples en lugar de los atenuadores pueden ser utilizados eficazmente con fuentes
de luz inertes (o relativamente lento reaccionar), tales como lámparas incandescentes, por
ejemplo, para los que la modulación adicional en energía eléctrica que se suministra que es
causada por el regulador de luz provoca fluctuaciones adicionales sólo insignificantes en la
emite luz.Algunos otros tipos de fuentes de luz tales como diodos emisores de luz (LEDs), sin
embargo, se encienden y apagan muy rápidamente y se perceptiblemente parpadeo si se
suministra con tensiones de accionamiento de baja frecuencia. Efectos de parpadeo
perceptible a partir de tales fuentes de luz de respuesta rápida se pueden reducir mediante el
aumento de la frecuencia de PWM. Si las fluctuaciones de la luz son suficientemente rápida, el
sistema visual humano ya no puede resolver ellos y el ojo percibe la intensidad media de
tiempo sin parpadeo (ver umbral de fusión del parpadeo ).
En las cocinas eléctricas, de potencia variable continua se aplica a los elementos de
calentamiento, tales como la placa de cocción o la parrilla utilizando un dispositivo conocido
como un Simmerstat. Este se compone de un oscilador térmica funcionando a
aproximadamente dos ciclos por minuto y el mecanismo varía el ciclo de trabajo de acuerdo
con el ajuste de la perilla. La constante de los elementos de calefacción de tiempo térmica es
de varios minutos, de modo que las fluctuaciones de temperatura son demasiado pequeños
para tener importancia en la práctica.
Regulación de la tensión [ edit ]
Artículo principal: Fuente de alimentación conmutada
PWM también se utiliza en eficientes reguladores de tensión . Por conmutación de tensión a la
carga con el ciclo de trabajo apropiado, la salida se aproximará a una tensión en el nivel
deseado.El ruido de conmutación se filtró por lo general con un inductor y un condensador .
Un método mide la tensión de salida. Cuando es inferior a la tensión deseada, se enciende el
interruptor. Cuando el voltaje de salida es superior a la tensión deseada, se apaga el
interruptor.
Los efectos de audio y amplificación [ edit ]
PWM se utiliza a veces en el sonido (música) la síntesis, en particular, la síntesis sustractiva ,
ya que da un efecto de sonido similar al chorus o osciladores ligeramente desafinados jugado
juntos. (De hecho, PWM es equivalente a la diferencia de dos ondas de diente de sierra con
una de ellas invertida. [1] ) La relación entre el nivel alto y bajo es típicamente modulada con
unoscilador de baja frecuencia . Además, variando el ciclo de trabajo de una forma de onda del
pulso en un instrumento de síntesis sustractiva-crea variaciones tímbricas útiles. Algunos
sintetizadores tienen un condensador de ajuste del ciclo de trabajo para sus salidas de onda
cuadrada, y condensador de ajuste se pueden ajustar por el oído, el punto 50% (onda
cuadrada) era distintivo, ya que los armónicos pares esencialmente desaparecen en el
50%. Las ondas de pulso, por lo general 50%, 25% y 12,5%, constituyen la banda sonora de
los videojuegos clásicos .
Una nueva clase de amplificadores de audio basado en el principio PWM se está volviendo
popular. Llamado " amplificadores de Clase-D ", que producen un equivalente de PWM de la
señal de entrada analógica que se alimenta al altavoz a través de una red de filtro adecuado
para bloquear el portador y recuperar el audio original. Estos amplificadores se caracterizan por
muy buenas cifras de eficiencia (≥ 90%) y el tamaño / peso ligero compacto para grandes
potencias. Durante décadas, los amplificadores PWM industriales y militares han sido de uso
común, a menudo por la conducción servomotores . Bobinas de campo de gradiente en la
RM máquinas son impulsadas por relativamente amplificadores PWM de alta potencia.
Históricamente, una forma cruda de PWM se ha utilizado para reproducir sonido digital PCM en
el altavoz de PC , que es accionado por sólo dos niveles de voltaje, típicamente de 0 V y 5 V.
Por cuidadosamente cronometrar la duración de los pulsos, y apoyándose en propiedades de
filtración física del orador (respuesta de frecuencia limitada, autoinducción, etc), fue posible
obtener una reproducción aproximada del mono muestras PCM, aunque con una calidad muy
baja, y con resultados muy variables entre implementaciones.
En tiempos más recientes, el Direct Stream Digital método de codificación de sonido fue
introducido, que utiliza una forma generalizada de modulación por ancho de pulso
llamada modulación de densidad de impulsos , a una velocidad de muestreo alta lo suficiente
(típicamente del orden de MHz) para cubrir todo el acústicas frecuencias gama con la suficiente
fidelidad. Este método se utiliza en el SACD formato, y la reproducción de la señal de audio
codificada es esencialmente similar al método utilizado en los amplificadores de clase D-.
Eléctrico [ editar ]
Señales SPWM (Sine-triángulo de modulación por ancho de pulso) se utilizan en micro-inversor
de diseño (usadas en aplicaciones de energía solar o eólica). Esta conmutación señales se
alimentan a los FETs que se utilizan en el dispositivo y su eficacia depende del contenido
armónico de la señal PWM generada. Hay una gran cantidad de investigación en curso para
eliminar armónicos no deseados y mejorar la fuerza fundamental algunas de las cuales
implican el uso de una señal portadora de modificación en lugar de una señal en diente de
sierra clásica [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]con el fin de disminuir las pérdidas de energía y mejorar la
eficiencia . Otra aplicación común es en la robótica es decir, las señales de PWM se utilizan
para controlar la velocidad del robot mediante el control de los motores.
TiratrónDe Wikipedia, la enciclopedia libre
Giant GE thyratron hidrógeno, utilizado en pulsados los radares , junto a thyratron 2D21 miniatura utilizado para
activar relésen máquinas de discos
A thyratron es un tipo de tubo lleno de gas utilizado como eléctricos de alta potencia interruptor y
controlada rectificador . Un tiratron es básicamente un "rectificador controlado de
gas". triodo , tetrodo y pentodo variaciones de la tiratron se han fabricado en el pasado, aunque la
mayoría son del diseño de triodo.Debido al llenado de gas, tiratrones pueden manejar mucho más
corrientes que las válvulas de vacío duras similares / tubos ya que en la multiplicación de electrones del
gas ionizado se produce (cada electrón dejando el cátodo puede generar 4 electrones más) por las
colisiones de los electrones con átomos de gases, utilizando el fenómeno conocida como una descarga
Townsend . La velocidad media de los iones en el gas es mucho menor que la de los electrones, de
modo que los iones sólo pueden representar el 10% de la corriente total. Los gases utilizados
incluyen mercurio de vapor, xenón , neón , y (en aplicaciones de alta tensión especiales o aplicaciones
que requieren tiempos de conmutación muy cortos) de hidrógeno . [ 1 ] A diferencia de un tubo de vacío ,
un tiratrón no se puede utilizar para amplificar señales linealmente.
En la década de 1920, tiratrones se derivaron de los primeros tubos de vacío , tales como la radiación
UV-200, que contenía una pequeña cantidad de gas de argón para aumentar su sensibilidad como
un radio de detector de la señal, y el tubo de relé LRS alemán, que también contenía gas
argón. Gas rectificadores que precedieron tubos de vacío, tales como la General Electric "argón-
llenado Tungar bombilla "y el Cooper-Hewitt mercurio piscina rectificador , también presentó una
influencia. Irving Langmuir y GS Meikle de GE están generalmente citados como los primeros
investigadores para estudiar controlado rectificación en los tubos de gas, alrededor de 1914. Los
primeros tiratrones comerciales no aparecieron hasta alrededor de 1928.
Un dispositivo de estado sólido con características de funcionamiento similares es el tiristor , a veces
también conocido como el rectificador controlado de silicio(SCR). El término "tiristor" se deriva de una
combinación de "thyratron" y " transistor ". [ 2 ] Desde 1960 tiristores han reemplazado tiratrones en la
mayoría de aplicaciones de baja y media potencia.
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1 Construcción y explotación
2 Aplicaciones
3 Ejemplo de una pequeña tiratron
4 Notas
5 Referencias
6 Enlaces externos
Construcción y explotación [ edit ]
Un típico tiratron de cátodo caliente, utiliza un climatizada filamento de cátodo , completamente
contenida dentro de un conjunto de protección con una rejilla de control en un lado abierto, que se
enfrenta a la placa en forma de ánodo . En la situación de la tensión en la rejilla de control es negativo
con respecto al cátodo. Cuando positiva tensión se aplica al ánodo, no fluye corriente.Cuando el
electrodo de control se hace menos negativo, los electrones desde el cátodo pueden viajar al ánodo
porque la atracción positiva desde el ánodo prevalece sobre la repulsión negativo causado por la tensión
ligeramente negativa en la rejilla de control. Los electrones se ionizar el gas por las colisiones con el gas
en el tubo y una avalancha resultados de los efectos, causando una descarga de arco entre el cátodo y
el ánodo. El blindaje evita trayectorias de corriente ionizados que podrían formar dentro de otras partes
del tubo. El gas en un tiratrón es típicamente a una fracción de la presión de aire al nivel del mar; 15 a
30 milibares (1,5 a 3 kPa) es típica. Para un tiratrón cátodo frío el voltaje de disparo en la rejilla de
control será típicamente positivo, y un flash de más de rejilla de control al cátodo iniciará la descarga de
arco en el tubo.
Tanto en caliente y en frío cátodo se encuentran versiones. Un cátodo caliente es una ventaja, como la
ionización del gas se hace más fácil, por lo que el electrodo de control del tubo es más sensible. Una
vez encendido, el tiratron permanecerá en (dirección), siempre y cuando hay una corriente que fluye a
través de él significativa. Cuando la tensión de ánodo o corriente cae a cero, el dispositivo se apaga.
Aplicaciones [ editar ]
Rare Z806W tubo relé utilizados en ascensores
Tiratrones baja potencia ( tubos de relés y tubos de activación ) se fabrican en el pasado para controlar
lámparas incandescentes, relés electromecánicos o solenoides, para los contadores bidireccionales,
para realizar diversas funciones en Dekatron calculadoras, para detectores de umbral de voltaje
de RC temporizadores, etc tiratrones Glow fueron optimizados para la salida de luz de alta descarga de
gas o incluso phosphorized y utilizado como auto-visualización de registros de desplazamiento en gran
formato, de texto arrastrándose pantallas de matriz de puntos .
Una tiratron miniatura, el 6D4 triodo, que se encuentra un uso adicional como un potente fuente de
ruido , cuando se opera como un diodo (rejilla ligada a cátodo) en un campo. magnético
transversal [ 3 ] suficientemente filtrado de "planitud" (" ruido blanco ") en un grupo de interés, se utilizó
este tipo de ruido para probar los receptores de radio, sistemas de servo y de vez en cuando en la
computación analógica como fuente de valor aleatorio.
Tiratrones de potencia media se han encontrado aplicaciones en controladores de motor de máquina
herramienta, en los que se utilizan tiratrones, que operan como rectificadores fase controlados por un
regulador de la armadura de la herramienta (cero a "velocidad de base", el modo "par constante") y en el
regulador de campo de la herramienta ( "La velocidad base" al doble "velocidad base", el modo
"potencia constante"). Los ejemplos incluyen Monarch Machine Tool 10EE torno, que utiliza tiratrones
desde 1949 hasta dispositivos de estado sólido, los reemplazaron en 1984, [ 4 ] y 13EE EE1000. Durante
un breve período, se le ofreció una unidad SCR basado en "Monarch Sidney", que incorpora los
llamados "bloques de poder" SCR, pero este modelo se interrumpió rápidamente. Los distintos
laboratorios nacionales todavía están utilizando máquinas 10EE y 13EE/EE1000 thyratron basados y
Richardson Electronics, como el sucesor de electrones Inc, todavía hace que los tiratrones que estas
máquinas utilizan.[ cita requerida ] [ dudoso - discutir ]
Tiratrones alta potencia siguen siendo fabricados, y son capaces de operar hasta decenas
de kiloamperios (kA) y decenas de kilovoltios (kV). Las aplicaciones modernas incluyen controladores de
pulso para pulsos de radar , equipos de alta energía láser de
gas , radioterapia dispositivos, aceleradores de partículas y de bobinas de Tesla y dispositivos
similares. Tiratron también se utilizan en alta potencia UHF de televisión transmisores , para proteger los
tubos de salida inductiva de internos cortos , por la puesta a tierra de alimentación de alta tensión de
entrada durante el tiempo que le toma a un interruptor de circuito para abrir y componentes reactivos
para drenar sus cargas almacenadas. Esto comúnmente se llama un circuito de palanca .
Tiratron han sido sustituidos en aplicaciones de potencia media más baja y por dispositivos
semiconductores correspondientes llamados tiristores (a veces llamados rectificadores controlados de
silicio o SCR) y triacs . Sin embargo, de conmutación de servicio que requieren tensiones superiores a
20 kV y que implica tiempos de subida muy cortos permanece dentro del dominio de la tiratron.
Las variaciones de la idea thyratron son krytron , el sprytron , el ignitrón y la disparada de chispas , todo
todavía se utiliza hoy en día en aplicaciones especiales, como las armas nucleares (krytron) y la
transmisión de energía AC-DC-AC (ignitrón).
Ejemplo de un pequeño thyratron [ edit ]
RCA marca 885 Triodo tiratrón
El 885 es un pequeño tubo de thyratron, utilizando xenón gas. Este dispositivo se utiliza ampliamente en
los circuitos de base de tiempo de los primerososciloscopios en la década de 1930. Se emplea en un
circuito llamado un oscilador de relajación . Durante la Segunda Guerra Mundial pequeños tiratrones,
similar a la 885 se utilizaron en parejas para construir biestables , las células de "memoria" que se utiliza
por los primeros equipos y el desciframiento de códigos máquinas. Tiratron también fueron utilizados
para el ángulo de fase de control de corriente alterna fuentes de energía (AC) en los cargadores de
bateríasy reguladores de luz , pero estos eran por lo general de una capacidad de manejo de corriente
más grande que el 885. El 885 es un 2,5 voltios, la variante basada en 5-pin del 884/6Q5.
TRIACDe Wikipedia, la enciclopedia libre
Para el vehículo verde, consulte Triac (coche) . Para el ácido triyodotiroacético, ver Tiratricol .
TRIAC esquemática símbolo
TRIAC , del triodo para corriente alterna , es un nombre comercial genericized para un componente
electrónico que se pueden realizar en curso en cualquier dirección cuando se activa (activada), y se
llama oficialmente un tiristor triodo bidireccional o tiristores triodo bilateral .
Triacs son parte del tiristor familia y están estrechamente relacionados con rectificadores de silicio
controlado (SCR). Sin embargo, a diferencia de SCR, que son dispositivos unidireccionales (es decir.
Puede conducir corriente en una sola dirección), triacs son bidireccionales y para que la corriente puede
fluir en cualquier dirección. Otra diferencia de SCR es que el flujo de corriente TRIAC puede ser
activado por cualquiera de una corriente positiva o negativa aplicada a su puerta de electrodo, mientras
que el SCR puede ser activado sólo por la corriente de entrar en la puerta. Para crear una corriente de
disparo, un voltaje positivo o negativo tiene que ser aplicada a la puerta con respecto al terminal de MT1
(conocido de otro modo como A1).
Una vez activado, el dispositivo sigue llevando a cabo hasta que la corriente cae por debajo de un cierto
umbral llamado el actual holding .
La bidireccionalidad hace Triacs interruptores muy conveniente para corriente alterna circuitos, que
también les permite controlar los flujos de energía muy grandes con miliamperios corrientes de
compuerta escala. Además, la aplicación de un pulso de disparo en un ángulo de fase controlada en un
ciclo de CA permite el control del porcentaje de la corriente que fluye a través del TRIAC a la carga
( control de fase ), que se utiliza comúnmente, por ejemplo, en el control de la velocidad de baja -
potencia motores de inducción , en lámparas de regulación y en el control de resistencias calefactoras
AC.
Contenido
[ ocultar ]
1 Física del dispositivo
o 1.1 Activación en el cuadrante I
o 1.2 Disparo en el Cuadrante II
o 1.3 Disparo en el cuadrante III
o 1.4 Disparo en el cuadrante IV
2 temas típicos
o 2.1 actual umbral de la puerta, bloqueo actual y corriente de mantenimiento
o 2.2 Static dv / dt
o 2.3 Crítica di / dt
o 2.4 conmutación dv / dt y di / dt
3 circuitos amortiguadores
4 Aplicación
5 Datos de ejemplo
6 tres cuadrantes TRIAC
7 Véase también
8 Referencias
9 Enlaces externos
La física del dispositivo [ edit ]
Para explicar cómo funcionan los triacs, uno tiene que analizar
individualmente la activación en cada uno de los cuatro
cuadrantes. Las cuatro cuadrantes se ilustran en la Figura 1, de
acuerdo con el voltaje en la puerta y los terminales de MT2 con
respecto al terminal MT1. Los terminales MT1 y MT2 también se
conocen comúnmente como A1 y A2, respectivamente. [ 1 ]
La sensibilidad relativa depende de la estructura física de un triac
en particular, pero como regla general, el cuadrante I es el más
sensible (menos corriente de puerta necesaria) y el cuadrante IV
es la menos sensible (se requiere más corriente de
puerta). [ aclaración necesaria ¿Por qué es Q -IV el menos sensible? Ver discusión ]
En cuadrantes 1 y 2, MT2 es flujos positivos, y la corriente de
MT2 a MT1 a través de P, N, P y N capas. La región N unido a
MT2 no participa de manera significativa. En cuadrantes 3 y 4,
MT2 es flujos negativos, y la corriente de MT1 a MT2, también a
través de P, N, P y N capas. La región N unido a MT2 es activa,
pero la región N unido a MT1 sólo participa en la activación inicial,
no el flujo de corriente de masa.
En la mayoría de las aplicaciones, la corriente de compuerta
proviene de MT2, por lo cuadrantes 1 y 3 son los únicos modos de funcionamiento.
Disparo en el cuadrante I [ edit ]
Figura 1: Modos de Disparo.Cuadrantes
II, I, III, IV, parte superior izquierda,
superior derecha, inferior izquierda,
inferior derecha, respectivamente,
Figura 2: Estructura de semiconductores
TRIAC.
Operación de cuadrante I se produce cuando la puerta y
MT2 son positivos con respecto a MT1. Figura 1
El mecanismo preciso se ilustra en la Figura 3. La
corriente de puerta tiene un interruptor de transistor NPN
equivalente, una vez en posesión actual de la base de un
transistor PNP equivalente, encenderlo también.Parte de
la corriente (línea de puntos) la puerta se pierde a través
de la ruta de acceso óhmica a través de la p-silicio, que
fluye directamente en MT1 sin pasar a través de la base
del transistor NPN. En este caso, la inyección de agujeros
en el p-silicio hace que el apilado n, p y n capas por
debajo de MT1 comportarse como un transistor NPN, que
se enciende debido a la presencia de una corriente en su
base. Esto, a su vez, hace que las capas p, n y p sobre
MT2 a comportarse como un transistor PNP, que se
enciende porque su base de tipo n se convierte en
polarización directa con respecto a su emisor, (MT2). Por
lo tanto, el esquema de activación es el mismo que un
SCR. El circuito equivalente se muestra en la Figura 4.
Sin embargo, la estructura es diferente de SCR. En
particular, TRIAC siempre tiene una pequeña corriente que
fluye directamente desde la puerta de MT1 a través de la
p-silicio sin pasar a través de la unión pn entre la base y el
emisor del transistor NPN equivalente. Esta corriente se
indica en la figura 3 por una línea punteada de color rojo y
es la razón por la cual un TRIAC necesita más corriente de
puerta para encender de un SCR comparativamente
nominal. [ 2 ]
En general, este cuadrante es el más sensible de los cuatro. Esto es debido a que es el único cuadrante
en el que se inyecta directamente en la base de uno de los principales dispositivos de transistores
puerta actual. [ necesario aclarar QI ¿Por qué es el más sensible? Ver discusión ]
Disparo en el Cuadrante II [ editar ]
Figura 3: Funcionamiento en el Cuadrante I
Figura 4: Circuito eléctrico equivalente para un
triac en el modo de operación de QI.
Operación de cuadrante II se produce cuando la puerta es
negativo y MT2 es positivo con respecto a MT1. Figura 1
La figura 5 da una explicación gráfica del proceso de
activación. El encendido del dispositivo es de tres veces y
comienza cuando la corriente de los flujos de MT1 en la
puerta a través de la unión pn debajo de la puerta. Esto
activa una estructura compuesta por un transistor NPN y
un transistor PNP, que tiene la puerta como cátodo (el
encendido de esta estructura se indica por "1" en la
figura). Como actual en los aumentos de la puerta, el
potencial de la parte izquierda de la p-silicio debajo de la
puerta se
eleva hacia MT1, ya que la diferencia de potencial entre
la puerta y MT2 tiende a disminuir: esto establece una
corriente entre el lado izquierdo y el derecho lado de la
p-silicio (indicado por "2" en la figura), que a su vez
enciende el transistor NPN debajo del terminal MT1 y
como consecuencia también el transistor pnp entre
MT2 y el lado derecho de la p-silicio superior. Por lo
tanto, al final, la estructura que es atravesado por la
mayor parte de la corriente es el mismo que la operación cuadrante I ("3" en la Figura 5). [ 2 ]
Disparo en el cuadrante III [ editar ]
Operación de cuadrante III se produce cuando la puerta y MT2 son negativos con respecto a MT1. Figura 1
Todo el proceso se describe en la Figura 6. El proceso ocurre en diferentes pasos aquí también. En la
primera fase, la unión pn entre el terminal MT1 y la puerta se convierte en polarización directa (paso
1). Como hacia adelante de polarización implica la inyección de portadores minoritarios en las dos capas
Figura 5: Operación en el Cuadrante II.
Figura 6: Operación en el Cuadrante III.
se unen a la unión, los electrones se inyectan en la capa p debajo de la puerta. Algunos de estos
electrones no recombinar y escapar a la región n subyacente (paso 2). Esto a su vez reduce el potencial
de la región-n, que actúa como la base de un transistor
pnp que se enciende (giro en el transistor sin reducir
directamente el potencial de base se denomina puerta de
control remoto ). El p-capa inferior que funciona como el
colector de este transistor PNP y tiene su tensión elevada:
en realidad, esta capa p también actúa como la base de
un transistor NPN formado por los últimos tres capas poco
más de la terminal MT2, que, en a su vez, consigue
activarse. Por lo tanto, la flecha roja marcada con un "3"
en la Figura 6 muestra la trayectoria de conducción final de la actual. [ 2 ]
Disparo en el cuadrante IV [ edit ]
Operación de cuadrante IV se produce cuando la puerta es positivo y MT2 es negativo con respecto a
MT1. Figura 1
Disparo en este cuadrante es similar a la activación en el Cuadrante III. El proceso utiliza un control de
la puerta a distancia y se ilustra en la Figura 7.Como la corriente fluye desde la capa p menores de la
puerta en la capa n-bajo MT1, portadores minoritarios en la forma de electrones libres se inyectan en la
región-p y algunos de ellos son recogidos por el NP-unión subyacente y pasan a la colindante n-región
sin recombinación. Al igual que en el caso de un disparo en el cuadrante III, esto reduce el potencial de
la capa de n-y se enciende el transistor PNP formado por la capa n y las dos capas p al lado de él. El p-
capa inferior que funciona como el colector de este transistor PNP y tiene su tensión elevada: en
realidad, esta capa p también actúa como la base de un transistor NPN formado por los últimos tres
capas poco más de la terminal MT2, que, en a su vez, consigue activarse. Por lo tanto, la flecha roja
marcada con un "3" en la Figura 6 muestra la trayectoria de conducción de final de la actual. [ 2 ]
Figura 7: Operación en el cuadrante IV.
En general, este cuadrante es el menos sensible de los cuatro [ clarifique qué es Q-IV el menos
sensible? Ver discusión ] Además, algunos modelos de Triacs no se pueden activar en este cuadrante, pero sólo
en los otros tres.
Los problemas típicos [ edit ]
Hay algunos inconvenientes uno debe saber cuando se utiliza un triac en un circuito. En esta sección, se
resumen algunos.
Actual umbral de la puerta, bloqueo actual y la corriente de mantenimiento [ edit ]
Un TRIAC comienza cuando la realización de una corriente que fluye dentro o fuera de su puerta es
suficiente para encender las uniones relevantes en el cuadrante de la operación. La corriente mínima
para poder hacer esto se llama corriente de umbral de la puerta y se indica generalmente por IGT . En
un TRIAC típica, la corriente umbral de la puerta es por lo general unos pocos miliamperios, pero uno
tiene que tener en cuenta también que:
Me GT depende de la temperatura: Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la corrientes
inversas en las uniones bloqueadas. Esto implica la presencia de los portadores más libres en la
zona de la puerta, lo que disminuye la corriente de compuerta sea necesario.
Me GT depende del cuadrante de la operación, debido a que un cuadrante diferente implica una
forma diferente de activación ( ver aquí ). Como regla general, el primer cuadrante es el más
sensible (es decir, requiere la menor corriente para encender), mientras que el cuarto cuadrante es
la menos sensible.
Cuando se enciende a partir de un estado de desconexión, que GT depende de la tensión aplicada
en las dos terminales principales MT1 y MT2. El voltaje más alto entre MT1 y MT2 causan mayores
corrientes inversas en los cruces bloqueados requieren menos corriente de puerta similar a la
operación de alta temperatura. En general, en las hojas de datos, I GT se da para una tensión
especificada entre MT1 y MT2.
Cuando se interrumpe la corriente de puerta, si la corriente que fluye entre los dos terminales principales
es más de lo que se llama la corriente de retención, el dispositivo mantiene la realización, de lo
contrario el dispositivo posible que se apague. Actual bloqueo es lo mínimo que se puede compensar la
corriente de puerta que falta para mantener la estructura interna del dispositivo cerrada. El valor de este
parámetro varía con:
puerta de impulso de corriente (amplitud, forma y anchura)
temperatura
circuito (resistencias o condensadores entre la puerta y MT1 aumentar la corriente de enganche
porque roban parte de la corriente de la puerta antes de que pueda ayudar al completo del
encendido del dispositivo)
cuadrante de operación
En particular, si el ancho de pulso de la corriente de puerta es suficientemente grande (por lo general
algunas decenas de microsegundos), el TRIAC ha completado el proceso de activación cuando la señal
de puerta se interrumpe y la corriente de enganche alcanza un nivel mínimo llamada corriente de
mantenimiento . Corriente de mantenimiento es el mínimo requerido corriente que fluye entre los dos
terminales principales que mantiene el dispositivo después de que se ha logrado la conmutación en
cada parte de su estructura interna.
En las hojas de datos, la corriente de bloqueo se indica como L , mientras que la corriente de
mantenimiento está indicado como H . Ellos son típicamente del orden de algunos miliamperios.
Static dv / dt [ edit ]
Un alto d v / d t entre MT2 y MT1 puede encender el TRIAC cuando está apagado. Los valores típicos
de crítica estática d v / d t se encuentran en los términos de voltios por microsegundo.
El encendido es debido a un acoplamiento capacitivo parásito de la terminal de puerta con el terminal
MT2, que permite el flujo de corrientes en la puerta en respuesta a una gran velocidad de cambio de
voltaje a MT2. Una manera de hacer frente a esta limitación es diseñar un RC adecuado o
RCL amortiguador red. en muchos casos, esto es suficiente para disminuir la impedancia de la puerta
hacia la MT1. Al poner una resistencia o un condensador pequeño (o ambos en paralelo) entre estos
dos terminales, la corriente capacitiva generada durante el transitorio, fluye hacia fuera del dispositivo
sin activarlo. Una lectura cuidadosa de las notas de aplicación previstos por el fabricante y las pruebas
del modelo de dispositivo específico para el diseño de la red correcta está en orden. Los valores típicos
de condensadores y resistencias entre la puerta y MT1 pueden ser de hasta 100nF y 10Ω hasta 1
kW. [ 3 ] TRIACs normales, a excepción de los tipos de bajo consumo que se comercializan como puerta
sensibles , [ 4 ] ya tienen una resistencia como una función de para proteger contra la falsa dv / dt de
disparo. Cabe señalar que este será enmascarar supuesto comportamiento de tipo diodo de la puerta
cuando se prueba un TRIAC con un multímetro .
En hojas de datos, la estática d v / d t se indica generalmente como y, como se mencionó
antes, es en relación con la tendencia de un TRIAC para encender desde el estado de
apagado después de una tasa de tensión de gran aumento, incluso sin aplicar ninguna corriente en el
puerta.
Critical di / dt [ edit ]
Una alta tasa de aumento de la corriente que fluye entre MT1 y MT2 (en cualquier dirección) cuando el
dispositivo se enciende puede dañar o destruir el TRIAC incluso si la duración del impulso es muy
corta. La razón es que durante la conmutación, la disipación de potencia no se distribuye uniformemente
a través del dispositivo. Cuando se enciende, el dispositivo comienza a conducir la corriente antes de la
conducción termina a extenderse por toda la unión. El dispositivo comienza típicamente para conducir la
corriente impuesta por el circuito externo después de algunos nanosegundos o microsegundos, pero el
cambio completo de la totalidad de la unión lleva un tiempo mucho más largo, también una rápida
subida de corriente, pueden aparecer puntos calientes locales que pueden dañar de forma permanente
el TRIAC .
En las hojas de datos, este parámetro se suele indicar como y es típicamente del orden de las
decenas de amperios por microsegundo. [ 1 ]
Conmutación dv / dt y di / dt [ edit ]
La conmutación d v / d t calificación se aplica cuando un TRIAC ha estado llevando a cabo y los intentos
para apagar con una carga parcialmente reactivo, tal como un inductor. La corriente y la tensión están
fuera de fase, por lo que cuando la corriente disminuye por debajo del valor de retención, los intentos
triac para apagar, pero debido al desfase entre la corriente y la tensión, un paso repentino de tensión se
produce entre las dos terminales principales, que gira el dispositivo de nuevo.
En hojas de datos, este parámetro se indica generalmente como y está generalmente en el
orden de hasta algunos voltios por microsegundo.
La razón por la conmutación de d v / d t es menor que estática d v / d t es que, poco antes de que el
dispositivo intenta desactivar, todavía hay algún exceso de carga minoritaria en sus capas internas
como consecuencia de la conducción anterior. Cuando el TRIAC empieza a apagar, estos cargos
alteran el potencial interno de la región cercana a la puerta y MT1, por lo que es más fácil para la
corriente capacitiva debido a la d v / d t para encender el dispositivo.
Otro factor importante durante una conmutación de la pena en el estado a estado de desconexión es el
d i / d t de la corriente de MT1 a MT2. Esto es similar a la recuperación de los diodos estándar: cuanto
mayor es el d i / d t , mayor será la corriente inversa. Porque en el TRIAC hay resistencias parásitas,
una alta corriente inversa en las uniones pn en su interior puede provocar una caída de tensión entre la
zona de la puerta y de la región MT1 que puede hacer que la estancia TRIAC encendido.
En una hoja de datos, la conmutación d i / d t se indica generalmente como y es generalmente
del orden de algunos amperios por microsegundo.
La conmutación d v / d t es muy importante cuando se utiliza el TRIAC para conducir una carga con un
desplazamiento de fase entre corriente y tensión, tales como una carga inductiva.Supongamos que se
quiere convertir el inductor apagado: cuando la corriente llega a cero, si la puerta no se alimenta, los
intentos TRIAC para apagar, pero esto hace que un paso en la tensión a través de ella debido a la
mencionada anteriormente desfase. Si la conmutación d v / d t calificación es excedido, el dispositivo no
se apagará.
Circuitos amortiguadores [ edit ]
Cuando se utiliza con inductivos cargas tales como ventiladores eléctricos, se debe tener cuidado para
asegurar que el TRIAC se apagará correctamente al final de cada ciclo de medio de la alimentación de
CA. En efecto, triacs pueden ser muy sensibles a los valores altos de dv / dt entre MT1 y MT2, por lo
que un desplazamiento de fase entre corriente y tensión (como en el caso de una carga inductiva)
conduce a escalón de tensión repentina que a su vez puede hacer que el dispositivo de encendido en de
forma no deseada. [ 2 ]
No deseado excita se pueden evitar mediante el uso de un circuito de protección (por lo general del tipo
RC o RCL) entre MT1 y MT2. Circuitos amortiguadores también se utilizan para evitar la activación
prematura, causada por ejemplo por los picos de voltaje en la red eléctrica.
Debido a que excita son causados por corrientes capacitivas internos que desembocan en la puerta
como consecuencia de un alto voltaje d v / d t , una resistencia de puerta o un condensador (o ambos en
paralelo) puede estar conectado entre la puerta y MT1 para proporcionar una baja ruta de impedancia
de MT1 y además evitar falsas alarmas. Esto, sin embargo, aumenta la corriente de disparo requerida o
agrega latencia debido al condensador de carga. Por otro lado, una resistencia entre la puerta y MT1
ayuda a dibujar corrientes de fuga fuera del dispositivo, mejorando así el rendimiento del TRIAC a alta
temperatura, donde el máximo permitido d v / d t es menor. Los valores de resistencias de menos de 1
kW y condensadores de 100nF son generalmente adecuados para este propósito, aunque el ajuste fino
se debe hacer en el modelo de dispositivo en particular. [ 3 ]
Para cargas más-, que exigen mayor potencia, dos SCR en paralelo inverso se puede utilizar en lugar
de un TRIAC. Debido a que cada SCR tendrá una media del ciclo de la tensión de polarización inversa
aplicada a ella toda, desvío de los SCR está asegurada, sin importar la naturaleza de la carga. Sin
embargo, debido a las puertas separadas, activación adecuadas de los SCR es más compleja que la
activación de un TRIAC.
Además de la conmutación, un TRIAC puede no también a su vez en forma fiable con cargas no
resistivas si el desplazamiento de fase de la corriente impide el logro de la corriente de
mantenimiento en el tiempo de activación. Para superar esto, los trenes de impulsos pueden ser usados
para tratar varias veces para activar el TRIAC hasta que finalmente se enciende. La ventaja es que no
tiene que ser mantenido a lo largo de toda la corriente de puerta del ángulo de conducción , que puede
ser beneficioso cuando sólo hay disponible capacidad de transmisión limitada.
Aplicación [ edit ]
Uso habitual como un regulador
TRIACs baja potencia se utilizan en muchas aplicaciones, tales como luz atenuadores , controles de
velocidad para ventiladores y otros motores eléctricos , y en los circuitos de control computarizados
modernos de muchos hogares pequeños y grandes electrodomésticos .
Datos de ejemplo [ edit ]
Algunas especificaciones típicas TRIAC [ 5 ] [ 6 ]
Nombre de la variable Parámetro Valor típico Unidad
Tensión de umbral de la puerta 1.5 V
Actual umbral de la puerta 10-50 mA
Tensión de pico repetitiva hacia adelante fuera del estado
600-800 V
Tensión repetitiva inversa de apagado de pico 600-800 V
RMS actual sobre el estado 4-40 La
Corriente de estado, el pico no repetitivo 100-270 La
Tensión directa en estado de 1.5 V
Tres cuadrantes TRIAC [ edit ]
Un TRIAC que sólo puede operar en los cuadrantes I, II y III, y no se puede producir en el cuadrante IV,
ha mejorado las características de apagado (conmutación).
Estos dispositivos están hechos específicamente para mejorar la conmutación cuando se controla una
carga altamente inductiva, tal como un motor o solenoide , una aplicación en la Triacs normales tienen
problemas debido a la alta tensión / ángulos actuales; tan pronto como se apagan debido a la corriente
de caer a cero, que experimentan un pico de voltaje que puede volver a activarlos de nuevo. La mayoría
de conmutación Triacs 'con cargas inductivas se puede mejorar mediante el uso de un amortiguador de
red, pero estos componentes están a menudo diseñado para ser capaz de prescindir de la necesidad de
un circuito tal. Esta mejora se consigue a expensas de la capacidad para activar el dispositivo en el
cuarto cuadrante (tensión negativa y la corriente de puerta positivo). Sin embargo, esto es por lo general
no hay problema, porque este modo de disparo se utiliza raramente ya que incluso Triacs normales son
menos sensibles allí.
El primero fueron comercializados por Thomson Semiconductors (ahora ST Microelectronics ) bajo el
nombre Alternistor , y ahora vende más modelos bajo la marca "amortiguación".
Littelfuse también utiliza el nombre de "Alternistor". NXP Semiconductors ellos ("High conmutación"
llama Hi-Com ) TRIACs.
Véase también [ editar ]
Tiristor
Diodo de corriente alterna (DIAC)
Rectificador controlado de silicio (SCR)
Quadrac
Rectificador controlado de silicioDe Wikipedia, la enciclopedia libre
SCR esquemática símbolo
Un alto SCR de potencia
Un rectificador controlado de silicio (o semiconductor rectificador controlado ) es una de cuatro
capas de estado sólido actual dispositivo de control. El nombre "rectificador controlado de silicio"
es General Electric nombre comercial 's de un tipo de tiristor . El SCR fue desarrollado por un equipo
de ingenieros de energía dirigida por Robert N. Hall y comercializados por Frank W. "Bill" Gutzwiller en
1957.
Algunos fuentes definen rectificadores y tiristores controladas silicio como sinónimo, [ 1 ] demás fuentes
definen rectificadores controlados de silicio como un subgrupo de una familia más grande de
dispositivos con al menos cuatro capas alternadas de material de N y de tipo P, la totalidad de esta
familia que se refiere como tiristores. [ 2 ] [ 3 ]
SCR son dispositivos unidireccionales (es decir, se puede conducir la corriente en una sola dirección),
en oposición a Triacs que son bidireccional (es decir, corriente puede fluir a través de ellos en cualquier
dirección). SCR se pueden activar normalmente sólo por las corrientes que entran en la puerta en lugar
de TRIACs que pueden ser provocados normalmente positiva o una corriente negativa aplicada a su
electrodo de puerta.
Contenido
[ ocultar ]
1 Modos de funcionamiento
2 polarización inversa
3 A su vez tiristores en métodos
4 Aplicación de SCR
5 Véase también
6 Referencias
7 Enlaces externos
Modos de funcionamiento [ edit ]
Este dispositivo se utiliza generalmente en aplicaciones de conmutación. En el estado normal "off", el
dispositivo restringe la corriente a la corriente de fuga. Cuando el voltaje de puerta-a-cátodo supera un
cierto umbral, el dispositivo gira "on" y conduce la corriente. El dispositivo permanecerá en el estado
"encendido", incluso después de corriente de puerta se elimina el tiempo que la corriente a través del
dispositivo se mantiene por encima de la corriente de mantenimiento. Una corriente cae por debajo de la
corriente de mantenimiento durante un período de tiempo adecuado, el dispositivo pasará "off". Si la
puerta es pulsada y la corriente a través del dispositivo está por debajo de la corriente de retención, el
dispositivo permanecerá en el estado "apagado".
Si la tensión aplicada aumenta con la suficiente rapidez, acoplamiento capacitivo puede inducir
suficiente carga en la puerta para activar el dispositivo en el estado "encendido", lo que se conoce como
"dv / dt de la activación." Esto se evita por lo general mediante la limitación de la velocidad de aumento
de voltaje a través del dispositivo, quizá mediante el uso de un amortiguador. "Dv / dt activación" no
puede conmutar el SCR en la conducción completa rápidamente, y el SCR parcialmente activado se
puede disipar más energía que es habitual, posiblemente dañar el dispositivo.
SCR también pueden ser provocados por el aumento de la tensión directa más allá de su tensión de
ruptura nominal (también llamado como descanso sobre voltaje), pero de nuevo, esto no se enciende
rápidamente todo el dispositivo en la conducción y así pueden ser perjudiciales, por lo que este modo de
operación es también generalmente evitarse.
Polarización inversa [ edit ]
SCR están disponibles con o sin capacidad de bloqueo inverso. Invertir capacidad de bloqueo se suma
a la caída de tensión hacia adelante debido a la necesidad de tener una, región P1 dopado bajo
largo. Por lo general, el bloqueo inverso valor de tensión y bloqueo hacia delante tensión nominal es la
misma. La aplicación típica de bloqueo inverso SCR es en inversores fuente de corriente.
SCR incapaces de bloquear la tensión inversa se conocen como asimétrica SCR ,
abreviado ASCR . Por lo general tienen un grado de desglose en el reverso de 10 de voltios. ASCR se
utilizan donde sea se aplica una inversa realización de diodo en paralelo (por ejemplo, en convertidores
de fuente de tensión) o donde nunca se produciría tensión inversa (por ejemplo, en fuentes de
alimentación conmutadas o picadoras de tracción de corriente continua).
Asimétrico SCR puede ser fabricado con una realización de diodo inverso en el mismo paquete. Estos
son conocidos como ECA, para la realización de tiristor inversa .
A su vez tiristores en los métodos [ edit ]
1. tensión directa disparo
2. puerta de activación
3. dv / dt activación
4. temperatura de activación
5. la luz provocando
El voltaje disparo se produce cuando el ánodo-cátodo tensión directa se incrementa con el circuito de
puerta abierta. Esto se conoce como ruptura de avalancha, durante el cual la salida j2 se desglose. En
voltajes suficientes, los cambios de tiristores a su estado de con baja caída de voltaje y gran corriente
directa. En este caso, J1 y J3 ya están adelante sesgada .
Aplicación de SCR [ edit ]
SCR se utilizan principalmente en dispositivos en los que se exige el control de alta potencia,
posiblemente junto con la alta tensión,. Su funcionamiento los hace adecuados para su uso en un medio
para aplicaciones de control de potencia de corriente alterna de alto voltaje, tales como atenuación de la
lámpara, los reguladores y el control motor.
SCR y dispositivos similares se utilizan para la rectificación de la corriente alterna de alta potencia
en corriente continua de alta tensión de transmisión de potencia. También se utilizan en el control de
máquinas de soldadura, procesos GTAW principalmente MTAW y.
Véase también [ editar ]
Regulador de intensidad
de corriente continua de alta tensión
Puerta de tiristores de apagado
Aislada transistor bipolar de puerta
Integrado tiristor conmutado de puerta
Tiristor
TRIAC
El regulador de voltaje
Snubber
Palanca (circuito)
DIAC
BJT
TiristorDe Wikipedia, la enciclopedia libre
Símbolo de circuitopara un tiristor
Un SCR valorados sobre 100 amperios, 1200 voltios montado en un disipador de calor - los dos pequeños cables
son cables de disparo de puerta
Un tiristor es una de estado sólido dispositivo semiconductor con cuatro capas de alternancia de N y de
tipo P de material. Actúan como biestables interruptores, con conducción cuando su puerta recibe un
disparo de corriente y continúan para llevar a cabo mientras están sesgados hacia adelante (es decir,
mientras que el voltaje a través del dispositivo no se invierte).
Algunas fuentes definen rectificadores controlados de silicio y tiristores como sinónimos. [ 1 ] Otras
fuentes definen tiristores como un conjunto más amplio de dispositivos con al menos cuatro capas
alternadas de material de N y de tipo P.
Los primeros dispositivos tiristores fueron liberados comercialmente en 1956. Debido a tiristores pueden
controlar una cantidad relativamente grande de energía y el voltaje con un dispositivo pequeño,
encuentran amplia aplicación en el control de la energía eléctrica, que van desde reguladores de luz y
de control de velocidad del motor eléctrico para corriente continua de alto voltaje de transmisión de
potencia. Originalmente tiristores confiar sólo en inversión de la corriente de apagarlos, lo que dificulta la
aplicación de corriente continua; tipos de dispositivos más recientes se pueden activar y desactivar a
través de la señal de la puerta de control. Un tiristor es un dispositivo no proporcional como un
transistor. Sólo funciona completamente dentro o completamente fuera, por lo que es inadecuado como
un amplificador analógico.
Contenido
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1 Introducción
o 1.1 Función del terminal de puerta
o 1.2 Comportamiento de conmutación
2 Historia
o 2.1 Etimología
3 Aplicaciones
o 3.1 circuitos amortiguadores
o 3,2 de transmisión eléctrica HVDC
4 Las comparaciones con otros dispositivos
5 modos de fallo
6 de carburo de silicio tiristores
7 Tipos de tiristores
o 7.1 Invertir la realización de tiristores
o 7.2 Light tiristor activado
8 Véase también
9 Referencias
10 Lectura adicional
11 Enlaces externos
Introducción [ editar ]
El tiristor es un dispositivo semiconductor de terminales de cuatro capas, tres, con cada capa que consta
de alternativa de tipo N o tipo P. material, por ejemplo PNPN. Los terminales principales, ánodo y cátodo
etiqueta, se encuentran en las cuatro capas. El terminal de control, llama la puerta, está unido al
material de tipo p cerca del cátodo. (Una variante llama un SCS-silicio-interruptor controlado trae las
cuatro capas a cabo a los terminales.) La operación de un tiristor se puede entender en términos de un
par de fuertemente acoplados transistores de unión bipolares , dispuestos para causar una acción de
auto-retención:
Estructura en el nivel físico y electrónico, y el símbolo de tiristores.
Tiristores tienen tres estados:
1. Reverse modo de bloqueo - El voltaje se aplica en la dirección que se bloqueado por un
diodo
2. El modo de bloqueo Delantero - El voltaje se aplica en la dirección que causaría un diodo
para llevar a cabo, pero el tiristor no ha sido activado en la conducción
3. Modo de llevar a cabo Forward - El tiristor se ha disparado en la conducción y se
mantendrá hasta la realización de las gotas hacia delante actuales por debajo de un valor
umbral conocida como la "corriente de mantenimiento"
Función del terminal de puerta [ edit ]
El tiristor tiene tres uniones pn (en serie llamado J 1 , J 2 , J 3 desde el ánodo).
Diagrama de la capa de tiristores.
Cuando el ánodo está a un potencial positivo V AK con respecto al cátodo sin tensión aplicada a la
puerta, uniones J 1 y J 3 están sesgados hacia adelante, mientras que cruce J 2 se polariza
inversamente. Como J 2 se polariza inversamente, sin la conducción tiene lugar (fuera del
estado). Ahora bien, si V AK se incrementa más allá de la tensión de ruptura V BO del
tiristor, avalancha desglose de J 2 se lleva a cabo y el tiristor comienza a conducir (en el estado).
Si un potencial positivo V T se aplica en el terminal de puerta con respecto al cátodo, la ruptura de la
unión J 2 se produce en un valor inferior de V AK . Al seleccionar un valor apropiado de V T , el tiristor
se puede cambiar en el estado en forma rápida.
Una vez que se ha producido avalancha avería, el tiristor sigue llevando a cabo,
independientemente de la tensión de puerta, hasta que: (a) el potencial V AK se elimina o (b) la
corriente a través del dispositivo (ánodo-cátodo) es menor que la corriente de mantenimiento
especificada por el fabricante. Por lo tanto V T puede ser un impulso de tensión, tales como la salida
de tensión de un UJT oscilador de relajación .
Los impulsos de puerta se caracterizan en términos de la puerta de voltaje de disparo ( V GT ) y la
puerta de corriente de disparo ( I GT ). Puerta de corriente de disparo varía inversamente con la
anchura de impulso de puerta de tal manera que es evidente que hay una puerta mínimo de
carga necesaria para disparar el tiristor.
Comportamiento de conmutación [ edit ]
V - I características.
En un tiristor convencional, una vez que ha sido activado por el terminal de puerta, el dispositivo
permanece enganchada en la en-estado ( es decir, no necesita un suministro continuo de corriente
de puerta para permanecer en el estado conectado), proporcionando la corriente de ánodo ha
superado la corriente de enganche ( I L ). Mientras el ánodo sigue siendo sesgada positivamente,
que no puede ser apagado hasta que la corriente del ánodo cae por debajo de la corriente de
mantenimiento ( I H ).
Un tiristor se puede desactivar si el circuito externo hace que el ánodo para ser sesgada
negativamente (un método conocido como naturales, o de la línea, la conmutación). En algunas
aplicaciones esto se hace por conmutación de un segundo tiristor para descargar un condensador
en el cátodo de la primera tiristor. Este método se denomina conmutación forzada.
Después de la corriente en un tiristor ha extinguido, un retardo de tiempo finito debe transcurrir
antes de que el nuevo ánodo puede estar sesgada positivamente y mantener el tiristor en estado de
desconexión. Este retraso mínimo se llama el circuito conmutado apague tiempo ( t Q ). El intento de
sesgo positivamente el ánodo dentro de este tiempo hace que el tiristor que se auto-provocada por
los portadores de carga restantes ( agujeros yelectrones ) que todavía no han recombinado .
Para aplicaciones con frecuencias más altas que la red eléctrica de CA doméstica (por ejemplo 50
Hz o 60 Hz), tiristores con valores más bajos de t Q se requieren. Tales tiristores rápidos pueden ser
hechas por difusión de metales pesados iones tales como oro o platino , que actúan como centros
de combinación de carga en el silicio. Hoy en día, tiristores rápidos están más generalmente
por electrones o protones irradiación del silicio, o por implantación de iones . La irradiación es más
versátil que el heavy metal dopaje, ya que permite la dosificación debe ajustarse en pasos finos,
incluso en una etapa muy tardía en el procesamiento del silicio.
Historia [ editar ]
El rectificador controlado de silicio (SCR) o tiristores propuestas por William Shockley en 1950 y
abogó por Moll y otros en los Laboratorios Bell fue desarrollado en 1956 por los ingenieros de
energía en General Electric (GE), dirigidos por Gordon Hall y comercializado por GE de Frank W.
"Bill "Gutzwiller.
Un banco de 2000 A seis tiristores (discos blancos dispuestos en una fila en la parte superior, y visto de canto).
Etimología [ editar ]
Un anterior tubo lleno de gas dispositivo llamado thyratron proporciona una capacidad de
conmutación electrónica similar, donde un pequeño voltaje de control podría cambiar de una gran
corriente. Es a partir de una combinación de "tiratron" y " transistor "que se deriva el término" tiristor
". [ 2 ]
Aplicaciones [ editar ]
Tensión de carga regulada por control de fase de tiristores.
rastro rojo: la tensión de carga
azul trace: señal de disparo.
Los tiristores se utilizan principalmente cuando se trata de altas corrientes y tensiones, y con
frecuencia se utilizan para controlar corrientes alternas , donde el cambio de polaridad de la
corriente hace que el dispositivo se apague automáticamente, a que se refiere como cruce por
cero operación.El dispositivo se puede decir para operar sincrónicamente como, una vez que se
activa el dispositivo, que conduce la corriente en fase con el voltaje aplicado a través de su cátodo a
ánodo de unión sin modulación puerta más que se requiera, es decir, el dispositivo está
cargado completamente en .Esto no se debe confundir con la operación asimétrica, como la salida
es unidireccional, que fluye sólo del cátodo al ánodo, y por lo tanto es asimétrico en la naturaleza.
Los tiristores se pueden utilizar como los elementos de control para controladores de ángulo de fase
provocados, también conocidos comocontroladores despedidos de fase .
También se pueden encontrar en fuentes de alimentación para los circuitos digitales , los que se
utilizan como una especie de "mejorada interruptor de circuito "para evitar un fallo en la fuente de
alimentación de dañar los componentes de aguas abajo. Un tiristor se utiliza en conjunción con
un diodo Zener conectado a su puerta, y si la tensión de salida del suministro se eleva por encima
de la tensión de Zener, el tiristor y llevará a cabo un cortocircuito en la salida de la fuente de
alimentación a tierra (en general, también un disparo aguas arriba disyuntor o fusible ). Este tipo de
circuito de protección se conoce como una barra de hierro , y tiene la ventaja sobre un interruptor
de circuito estándar o fusible que se crea una ruta de alta conductancia a tierra para la tensión de
alimentación y potencialmente perjudicial para la energía almacenada en el sistema que está siendo
alimentado.
La primera aplicación a gran escala de los tiristores, con activación asociada cardíaco , en
productos de consumo relacionados con las fuentes de alimentación estabilizadas dentro de
color de televisión receptores en la década de 1970. La alimentación de CC de alto voltaje
estabilizado para el receptor se obtiene moviendo el punto del dispositivo de conmutación de tiristor
arriba y abajo de la pendiente descendente de la media de signo positivo de la entrada de
alimentación de CA (si la pendiente ascendente se utiliza la tensión de salida se elevaría siempre
hacia el voltaje de entrada máximo cuando el dispositivo fue activado y así derrotar el objetivo de la
regulación). El punto de conmutación exacta fue determinada por la carga sobre el suministro de
salida de CC, así como las fluctuaciones de entrada de CA.
Los tiristores se han utilizado durante décadas como atenuadores de iluminación en la televisión , el
cine y el teatro , donde sustituyeron tecnologías inferiores
como autotransformadores yreóstatos . También se han utilizado en la fotografía como una parte
fundamental de destellos (flash).
Circuitos amortiguadores [ edit ]
Los tiristores pueden ser provocados por una alta subida de tasa de tensión en estado
bloqueado. Esto se evita mediante la conexión de una resistencia - condensador (RC) de circuito de
protección entre el ánodo y los terminales de cátodo con el fin de limitar el dV / dt (es decir, la tasa
de cambio de voltaje en el tiempo).
HVDC de transmisión de electricidad [ edit ]
Dos de las tres pilas de válvulas de tiristores utilizados para la transmisión a larga distancia de energía
de Manitoba Hydro presas
Desde tiristores modernas pueden desconectar la alimentación en la escala de megavatios ,
válvulas de tiristores se han convertido en el corazón de corriente continua de alto voltaje de la
conversión (HVDC), ya sea hacia o desde la corriente alterna. En el ámbito de esta y otras
aplicaciones de alta potencia, tanto a raíz eléctricamente (ETT) y tiristores activados por luz
(LTT) [ 3 ] [ 4 ] siguen siendo la primera opción. Las válvulas están dispuestas en pilas normalmente
suspendidas del techo de un edificio de transmisión de una llamada sala de válvula . Los tiristores
están dispuestos en un puente de diodos del circuito y para reducir los armónicos están conectados
en serie para formar un convertidor de 12 impulsos. Cada tiristor se enfría con agua desionizada , y
toda la disposición se convierte en uno de los múltiples módulos idénticos que forman una capa en
una pila de válvulas de múltiples capas llamado una válvula cuádruples . Tres de estas pilas se
montan típicamente en el suelo o colgados del techo de la sala de válvulas de una instalación de
transmisión de larga distancia. [ 5 ] [ 6 ]
Las comparaciones con otros dispositivos [ edit ]
El inconveniente funcional de un tiristor es que, como un diodo, se lleva a cabo sólo en una
dirección. Un dispositivo 5-capa auto-enclavamiento similar, llamado unTRIAC , es capaz de
trabajar en ambas direcciones. Esta capacidad adicional, sin embargo, también puede convertirse
en un déficit. Debido a que el TRIAC se puede realizar en ambos sentidos, reactivos cargas pueden
hacer que falle a apagarse durante los instantes de tensión cero de la corriente alterna del ciclo de
potencia. Debido a esto, el uso de TRIACs con (por ejemplo) fuertemente inductivas cargas de
motor por lo general requiere el uso de un " amortiguador circuito "alrededor del TRIAC para
asegurar que se apaga con cada medio ciclo de la red eléctrica. paralelo inverso SCR pueden
también ser utilizado en lugar del triac, ya que cada SCR en el par tiene una media del ciclo de
inversión de polaridad que se le aplica la totalidad, los SCR, a diferencia TRIACs, son Asegúrese de
apagar.El "precio" a pagar por este acuerdo, sin embargo, es la complejidad añadida de dos
circuitos puerta separadas pero esencialmente idénticas.
Aunque tiristores son muy utilizados en la escala de megavatios rectificación de AC a DC, en baja y
media potencia (de algunas decenas de vatios a unas decenas de kilowatios) que prácticamente
han sido sustituidos por otros dispositivos con características de conmutación superiores
como MOSFETs o IGBTs . Un problema importante asociado con SCR es que no son totalmente
interruptores controlables. El GTO (puerta del tiristor de apagado) y IGCT son dos dispositivos
relacionados con el tiristor, que frente a este problema. En aplicaciones de alta frecuencia, los
tiristores son buenos candidatos debido a los tiempos de conmutación bipolar grandes derivados de
la conducción. MOSFET, por otra parte, tienen la capacidad de conmutación mucho más rápido
debido a su conducción unipolar (sólo portadores mayoritarios llevan la corriente).
Modos de fallo [ edit ]
Fabricantes tiristor especifican generalmente una región de cocción segura definir los niveles
aceptables de tensión y corriente para una temperatura de funcionamiento dado. El límite de esta
región está determinado en parte por el requisito de que la potencia máxima admisible de la puerta
(P T ), especificado para una duración de pulso de disparo dada, no se excede. [ 7 ]
Además de los modos de fallo habituales debido a la tensión inferior o igual a, clasificaciones de
corriente o potencia, tiristores tienen sus propios modos particulares de fallo, incluyendo:
Encienda di / dt - en la que la tasa de aumento de la corriente en el estado después de la
activación es mayor que puede ser apoyado por la velocidad de difusión de la zona de
conducción activa (SCR y triacs).
Conmutación forzada - en la que el pico transitorio de corriente de recuperación inversa
produce una caída de tensión alta como en la región sub-cátodo que supera la tensión de
ruptura inversa de la puerta de cátodo de diodo de unión (sólo SCR).
Encienda dv / dt - el tiristor se puede falsamente despedido sin disparador de la puerta si la
tensión de ánodo a cátodo aumento de tasa es demasiado grande.
Carburo de silicio tiristores [ edit ]
En los últimos años, algunos fabricantes [ 8 ] han desarrollado tiristores utilizando carburo de
silicio (SiC) como el material semiconductor. Estos tienen aplicaciones en entornos de alta
temperatura, que es capaz de funcionamiento a temperaturas de hasta 350 ° C.
Tipos de tiristores [ edit ]
AGT - Ánodo Tiristor Puerta - Un tiristor con la puerta en la capa de tipo n cerca del ánodo
ASCR - Asimétrico SCR
BCT - Tiristor de control bidireccional - Un dispositivo de conmutación bidireccional que
contiene dos estructuras de tiristores con contactos de puerta separados
BOD - irrupción Diode - Un tiristor sin puerta provocado por la corriente de avalancha
DIAC dispositivo de disparo bidireccional -
Dynistor - dispositivo de conmutación unidireccional
Diodo Shockley - gatillo unidireccional y el dispositivo de conmutación
SIDAC dispositivo de conmutación bidireccional -
Trisil , SIDACtor - dispositivos de protección bidireccional
GTO - Puerta de apagado del tiristor
ETO - Emisor de apagado del tiristor [ 9 ]
IGCT - tiristor conmutado de puerta integrada
Buffer Distribuido - puerta de tiristores de apagado (DB-GTO)
MA-GTO - Modificado ánodo puerta de apagado del tiristor
LASCR - Luz activada SCR o LTT - tiristores activados por luz
LASS - interruptor semiconductor activado por la luz
MOS controlado por tiristores (MCT) - MOSFET tiristor controlado - Contiene dos
adicionales FET estructuras de control on / off.
BRT - Resistencia Base Controlado Tiristor
RCT - tiristor conductor inversa
PUT o PUJT - Programmable Unijunction Transistor - Un tiristor con puerta en la capa de tipo n
cerca del ánodo utilizado como un sustituto funcional para monounión transistor
SCS - Silicon interruptor controlado o tiristores Tetrode - Un tiristor tanto con cátodo y ánodo
puertas
SCR - rectificador controlado de silicio
Sith - Tiristor inducción estática o ésimo - Campo tiristor controlado - que contiene una
estructura de la puerta que se puede cerrar el flujo de corriente del ánodo.
TRIAC - triodo para corriente alterna - Un dispositivo de conmutación bidireccional que contiene
dos estructuras de tiristores con el contacto frecuente puerta
Integrado tiristor conmutado de puerta (IGCT)
MOS compuesto tiristor inducción estática / CSMT
Invierta la realización de tiristores [ edit ]
Un inversa realización de tiristor (ECA) tiene una inversa integrada diodo , por lo que no es capaz
de bloquear inversa. Estos dispositivos son ventajosos en que se debe utilizar un diodo inverso o
rueda libre. Debido a que el SCR y diodos nunca realizan al mismo tiempo que no producen calor
simultáneamente y pueden integrarse fácilmente y se enfrían juntos. Tiristores inversa conductoras
se utilizan a menudo en los variadores de frecuencia y convertidores .
Luz activada tiristores [ edit ]
Una luz provocada tiristor (LTT) tiene una región ópticamente sensible en su puerta, en el que la
radiación electromagnética (por lo general de infrarrojos ) está acoplado a través de una fibra
óptica . Ya hay paneles electrónicos deben ser siempre en el potencial de los tiristores para
desencadenarla, tiristores activados luz puede ser una ventaja en aplicaciones de alta tensión,
comoHVDC . Tiristores activados de luz están disponibles con protección de la sobretensión (VBO)
en-construido que activa el tiristor cuando la tensión directa a través de ella llega a ser demasiado
alta, sino que también se han hecho con incorporada protección de recuperación hacia adelante ,
pero no comercialmente.
A pesar de la simplificación que pueden aportar a la electrónica de una válvula de HVDC, tiristores
activados luz todavía puede requerir algo de electrónica de control simples y tienen la desventaja de
ser disponible en muy pocos fabricantes.
Véase también [ editar ]
Portal Electrónica
Latchup
Quadrac
Unidad Tiristor
Torre Tiristor
SSR - Relé de estado sólido
Los relés de estado sólido o SSR (solid-state relays) son dispositivos que usan transistores y tiristores o triacs en sustitución de contactos metálicos, para controlar elevadas cargas de potencia a partir de señales de control de bajo voltaje e intensidad.
Los SSR nos dan muchas ventajas en comparación a los relés de contactos electromecánicos: son mas livianos, silenciosos, rápidos y confiables, no se desgastan, son inmunes a los choques y vibraciones, generan muy pocas interferencias, conmutan altas corrientes y voltajes sin producir arcos, proporcionan varios kilovoltios de aislamiento entre la entrada y la salida.
Como desventajas tienen: son muy costosos los modelos comerciales, son dispositivos de una sola posición. Esto significa que un solo SSR no puede conmutar al mismo tiempo varias cargas independientes como lo hacen los relés.Por todo lo anterior es conveniente que nos construyamos nuestro propio SSR y tendremos las siguientes ventajas:
- No necesitaremos comprar los costosos e inflexibles modelos comerciales.- Podemos construirlos por un precio mínimo con componentes a nuestro alcance.- En caso de falla podremos repararlos, cosa que no será así con los SSR comerciales.
- SSR para 220vac /5A.
* U2 tiene que ir colocado en un disipador.
Diseño del impreso-Haremos el diseño del impreso para el SSR en Kicad.
Circuito de cruce por ceroDe Wikipedia, la enciclopedia libre
Este artículo no citar cualquier referencias o fuentes . Por favor, ayudar a mejorar este artículo mediante la adición de citas de fuentes confiables . Material de referencias puede ser impugnado y eliminado . (agosto de 2009)
Un circuito de cruce por cero (o circuito de cruce por cero) es un circuito eléctrico que inicia la
operación con el CA tensión de carga en cerca de fase cero. Esto es en relación a los relés de estado
sólido, tales como triac y rectificadores controlados de silicio . El propósito del circuito es para iniciar el
triac controlado realización tan pronto como sea posible, de modo que las tensiones y formas de onda
de entrada y salida están tan cerca como sea posible. Esto es útil cuando se utiliza el triac para controlar
puntos de venta, motores, luces de balasto, u otras cargas donde las caídas de tensión o de recorte de
forma de onda podrían causar efectos nocivos.
El punto en que la tensión de la línea es de 0 V es el punto de cruce por cero . Cuando un triac está
conectado en su forma más simple, se puede acortar el comienzo de la curva de tensión, debido a la
tensión de puerta mínimo del triac. Un circuito de cruce por cero trabaja para corregir este problema, de
modo que las funciones triac, así como sea posible. Esto se hace típicamente con tiristores en dos de
las tres fases.
Muchos opto-triac vienen con cero circuitos transversales construido adentro Se utilizan a menudo para
controlar más grandes, triac de potencia. En esta configuración triac se enciende el televisor retrasos
agravará, a su vez tan rápido en los tiempos son importantes.
Los correspondientes del ángulo de fase circuitos son más sofisticados y más caros que cero circuitos
transversales.