Princip rada pribora za peći za indukcijsko topljenje: tiristor

U radnom procesu tiristor T, njegova anoda A i katoda K su povezane s napajanjem i opterećenjem kako bi formirale glavni krug tiristora, a vrata G i katoda K tiristora su povezana s uređajem za upravljanje tiristora kako bi formirali upravljački krug tiristor.

Uslovi rada tiristora:

1. Kada je tiristor izložen pozitivnom anodnom naponu, tiristor se uključuje samo kada su vrata izložena pozitivnom naponu. U ovom trenutku tiristor je u stanju provođenja prema naprijed, što je karakteristika tiristora tiristora, koja se može kontrolirati.

2. Kada je tiristor uključen, sve dok postoji određeni pozitivni anodni napon, bez obzira na napon kapije, tiristor ostaje uključen, odnosno nakon uključivanja tiristora, kapija gubi svoju funkciju. Kapija služi samo kao okidač

3. Kada je tiristor uključen, kada se napon (ili struja) glavnog kruga smanji blizu nule, tiristor se isključuje.

4. Kada tiristor nosi napon obrnute anode, bez obzira na napon koji vrata imaju, tiristor je u obrnutom stanju blokiranja.

U peći na srednjoj frekvenciji vrijeme isključivanja ispravljača je unutar KP-60 mikrosekundi, a strana pretvarača isključuje se na kratko u roku od KK-30 mikrosekundi. Ovo je ujedno i glavna razlika između KP i KK cijevi. Tiristor T je njegova anoda tokom rada. A i katoda K povezani su s napajanjem i opterećenjem kako bi tvorili glavni krug tiristora. Vrata G i katoda K tiristora povezani su s uređajem za upravljanje tiristora kako bi formirali upravljački krug tiristora.

Iz interne analize radnog procesa tiristora: Tiristor je četveroslojni trostezinski uređaj. Ima tri PN spoja, J1, J2 i J3. Slika 1. NP u sredini može se podijeliti na dva dijela kako bi se formirao tranzistor tipa PNP i tranzistor tipa NPN. Slika 2 Kada tiristor nosi pozitivni anodni napon, kako bi tiristor vodio bakar, PN -spoj J2 koji nosi obrnuti napon mora izgubiti učinak blokiranja. Kolektorska struja svakog tranzistora na slici je ujedno i osnovna struja drugog tranzistora.

Stoga, kada postoji dovoljno struje gejta za protok Ig u dva kruga tranzistora koji su međusobno povezani, formirat će se snažna pozitivna povratna veza, zbog čega će dva tranzistora biti zasićena i provodljiva, a tranzistori će biti zasićeni i provodljivi. Pretpostavimo da kolektorska struja PNP cijevi i NPN cijevi odgovaraju Ic1 i Ic2; struja emitera odgovara Ia i Ik; koeficijent pojačanja struje odgovara a1 = Ic1/Ia i a2 = Ic2/Ik, a reverzna faza koja teče kroz spoj J2 Struja curenja je Ic0, a anodna struja tiristora jednaka je zbiru struje kolektora i struja curenja dviju cijevi: Ia = Ic1 Ic2 Ic0 ili Ia = a1Ia a2Ik Ic0 Ako je struja vrata Ig, struja katode tiristorske katode je Ik = Ia Ig, pa se može zaključiti da je anodna struja tiristora : I = (Ic0 Iga2)/(1- (a1 a2)) (1-1) Odgovarajući koeficijenti pojačanja struje a1 i a2 silikonske PNP cijevi i silikonske NPN cijevi proporcionalni su struji emitera Promjena i oštra promjena prikazane su na slici 3.

Kada je tiristor izložen pozitivnom anodnom naponu, a kapija nije izložena naponu, u formuli (1-1), Ig = 0, (a1 a2) je vrlo mala, pa je anodna struja tiristora Ia≈Ic0 i tiristor je zatvoren na pozitivno na stanje blokiranja. Kad je tiristor na pozitivnom anodnom naponu, struja Ig teče iz kapije G. Budući da dovoljno veliki Ig protiče kroz emisijski spoj NPN cijevi, početni faktor pojačanja struje a2 se povećava, a kroz njega teče dovoljno velika struja elektrode Ic2 PNP cev. Također povećava faktor pojačanja struje a1 PNP cijevi i proizvodi veću struju elektrode Ic1 koja protiče kroz spoj emitera NPN cijevi.

Tako snažan proces pozitivnih povratnih informacija brzo se odvija.

Kada se a1 i a2 povećavaju sa strujom emitera i (a1 a2) ≈ 1, nazivnik 1- (a1 a2) ≈ 0 u formuli (1-1) povećava time anodnu struju Ia tiristora. U ovom trenutku prolazi kroz struju tiristora u potpunosti je određena naponom glavnog kruga i otporom kruga. Tiristor je već u stanju provođenja prema naprijed. U formuli (1-1), nakon uključivanja tiristora, 1- (a1 a2) ≈0, čak i ako je struja kapije Ig = 0 u ovom trenutku, tiristor i dalje može održavati izvornu anodnu struju Ia i nastaviti provoditi .

Nakon uključivanja tiristora, vrata su izgubila svoju funkciju. Nakon uključivanja tiristora, ako se napon napajanja kontinuirano smanjuje ili se povećava otpor petlje kako bi se anodna struja Ia smanjila ispod struje održavanja IH, jer a1 i a1 brzo opadaju, kada 1- (a1 a2) ≈ 0 , Tiristor se vraća u stanje blokiranja.