مبدأ عمل ملحقات فرن الصهر التعريفي ： الثايرستور

في عملية عمل الثايرستور يتم توصيل T ، الأنود A والكاثود K بمصدر الطاقة والحمل لتشكيل الدائرة الرئيسية للثايرستور ، والبوابة G والكاثود K للثايرستور متصلان بالجهاز للتحكم في الثايرستور لتشكيل دائرة التحكم في الثايرستور. الثايرستور.

ظروف عمل الثايرستور:

1. عندما يتعرض الثايرستور لجهد موجب للأنود ، لا يتم تشغيل الثايرستور إلا عندما تتعرض البوابة لجهد موجب. في هذا الوقت ، يكون الثايرستور في حالة توصيل أمامي ، وهي خاصية الثايرستور التي يمكن التحكم فيها.

2. عند تشغيل الثايرستور ، طالما أن هناك جهدًا موجبًا معينًا للأنود ، بغض النظر عن جهد البوابة ، يظل الثايرستور قيد التشغيل ، أي بعد تشغيل الثايرستور ، تفقد البوابة وظيفتها. البوابة تعمل فقط كمحرك

3. عند تشغيل الثايرستور ، عندما ينخفض ​​جهد الدائرة الرئيسية (أو التيار) إلى ما يقارب الصفر ، ينطفئ الثايرستور.

4. عندما يتحمل الثايرستور جهد الأنود العكسي ، بغض النظر عن الجهد الذي تتحمله البوابة ، يكون الثايرستور في حالة الانسداد العكسي.

في فرن التردد المتوسط ​​، يكون وقت الإغلاق الجانبي للمقوم في حدود KP-60 ميكروثانية ، ويتم إيقاف جانب العاكس لفترة قصيرة في غضون KK-30 ميكروثانية. هذا أيضًا هو الفرق الرئيسي بين أنابيب KP و KK. الثايرستور T هو الأنود الخاص به أثناء العملية. A والكاثود K متصلان بمصدر الطاقة والحمل لتشكيل الدائرة الرئيسية للثايرستور. ترتبط البوابة G والكاثود K للثايرستور بالجهاز للتحكم في الثايرستور لتشكيل دائرة التحكم في الثايرستور.

من التحليل الداخلي لعملية عمل الثايرستور: الثايرستور عبارة عن جهاز ثلاثي الأطراف مكون من أربع طبقات. يحتوي على ثلاثة تقاطعات PN ، J1 و J2 و J3. الشكل 1. يمكن تقسيم NP في المنتصف إلى جزأين لتشكيل ترانزستور من نوع PNP وترانزستور من نوع NPN. الشكل 2 عندما يتحمل الثايرستور جهد الأنود الموجب ، من أجل جعل الثايرستور يوصل النحاس ، يجب أن يفقد تقاطع PN J2 الذي يتحمل الجهد العكسي تأثيره المنعكس. تيار المجمع لكل ترانزستور في الشكل هو أيضًا التيار الأساسي لترانزستور آخر.

لذلك ، عندما يكون هناك ما يكفي من تيار البوابة Ig للتدفق في دائرتين ترانزستور تتراكمان مع بعضهما البعض ، سيتم تكوين ردود فعل إيجابية قوية ، مما يتسبب في تشبع الترانزستورات والتوصيل ، وتشبع الترانزستورات والتوصيل. افترض أن تيار المجمع لأنبوب PNP وأنبوب NPN يتوافق مع Ic1 و Ic2 ؛ تيار الباعث يتوافق مع Ia و Ik ؛ معامل التضخيم الحالي يقابل a1 = Ic1 / Ia و a2 = Ic2 / Ik ، والطور العكسي الذي يتدفق عبر تقاطع J2 تيار التسرب هو Ic0 ، ويساوي تيار الأنود للثايرستور مجموع تيار المجمع وتيار التسرب للأنبوبين: Ia = Ic1 Ic2 Ic0 أو Ia = a1Ia a2Ik Ic0 إذا كان تيار البوابة هو Ig ، فإن تيار الكاثود الثايرستور هو Ik = Ia Ig ، وبالتالي يمكن استنتاج أن تيار الأنود للثايرستور هو : I = (Ic0 Iga2) / (1- (a1 a2)) (1-1) معاملات التضخيم الحالية المقابلة a1 و a2 لأنبوب السيليكون PNP وأنبوب السيليكون NPN متناسبان مع تيار الباعث. التغيير والتغيير الحاد موضحة في الشكل 3.

عندما يتعرض الثايرستور لجهد موجب للأنود ولا تتعرض البوابة للجهد ، في الصيغة (1-1) ، Ig = 0 ، (a1 a2) يكون صغيرًا جدًا ، وبالتالي فإن تيار الأنود للثايرستور Ia≈Ic0 و الثايرستور مغلق بإيجابية لحالة الحجب. عندما يكون الثايرستور عند جهد الأنود الموجب ، يتدفق Ig الحالي من البوابة G. نظرًا لتدفق Ig الكبير بشكل كافٍ عبر تقاطع انبعاث أنبوب NPN ، يزداد عامل تضخيم التيار الأولي a2 ، ويتدفق تيار قطب كهربائي كبير بما يكفي Ic2 من خلاله أنبوب PNP. كما أنه يزيد من عامل التضخيم الحالي a1 لأنبوب PNP ، وينتج تيارًا كهربائيًا أكبر Ic1 يتدفق عبر تقاطع الباعث لأنبوب NPN.

تستمر عملية التعليقات الإيجابية القوية هذه بسرعة.

عندما يزداد a1 و a2 مع تيار الباعث و (a1 a2) ≈ 1 ، فإن المقام 1- (a1 a2) ≈ 0 في الصيغة (1-1) ، وبالتالي زيادة تيار الأنود Ia للثايرستور. في هذا الوقت ، يتدفق من خلال يتم تحديد تيار الثايرستور تمامًا بواسطة جهد الدائرة الرئيسية ومقاومة الدائرة. الثايرستور هو بالفعل في حالة إجراء أمامي. في الصيغة (1-1) ، بعد تشغيل الثايرستور ، 1- (a1 a2) ≈0 ، حتى لو كان تيار البوابة Ig = 0 في هذا الوقت ، لا يزال بإمكان الثايرستور الحفاظ على تيار الأنود الأصلي Ia والاستمرار في إجراء .

بعد تشغيل الثايرستور ، فقدت البوابة وظيفتها. بعد تشغيل الثايرستور ، إذا انخفض جهد إمداد الطاقة باستمرار أو زادت مقاومة الحلقة لتقليل تيار الأنود Ia إلى ما دون تيار الصيانة IH ، لأن a1 و a1 ينخفضان بسرعة ، عند 1- (a1 a2) ≈ 0 ، يعود الثايرستور إلى حالة الحجب.