หลักการทำงานของอุปกรณ์เสริมเตาหลอมเหนี่ยวนำ: ไทริสเตอร์

ในกระบวนการทำงานของ ไทริสเตอร์ T, ขั้วบวก A และแคโทด K เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟและโหลดเพื่อสร้างวงจรหลักของไทริสเตอร์และเกต G และแคโทด K ของไทริสเตอร์เชื่อมต่อกับอุปกรณ์สำหรับควบคุมไทริสเตอร์เพื่อสร้างวงจรควบคุมของ ไทริสเตอร์

สภาพการทำงานของไทริสเตอร์:

1. เมื่อไทริสเตอร์ได้รับแรงดันแอโนดบวก ไทริสเตอร์จะเปิดก็ต่อเมื่อเกตได้รับแรงดันบวกเท่านั้น ในเวลานี้ ไทริสเตอร์อยู่ในสถานะการนำไปข้างหน้า ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของไทริสเตอร์ของไทริสเตอร์ ซึ่งสามารถควบคุมได้

2. เมื่อเปิดไทริสเตอร์ตราบใดที่มีแรงดันแอโนดบวกโดยไม่คำนึงถึงแรงดันเกตไทริสเตอร์จะยังคงเปิดอยู่นั่นคือหลังจากเปิดไทริสเตอร์ประตูจะสูญเสียหน้าที่ ประตูทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นเท่านั้น

3. เมื่อเปิดไทริสเตอร์ เมื่อแรงดันไฟฟ้าของวงจรหลัก (หรือกระแส) ลดลงจนเกือบเป็นศูนย์ ไทริสเตอร์จะปิด

4. เมื่อไทริสเตอร์รับแรงดันแอโนดย้อนกลับ ไม่ว่าแรงดันที่เกทจะรับ ไทริสเตอร์จะอยู่ในสถานะการบล็อกแบบย้อนกลับ

ในเตาเผาความถี่กลาง เวลาปิดเครื่องด้านวงจรเรียงกระแสจะอยู่ภายใน KP-60 ไมโครวินาที และด้านอินเวอร์เตอร์จะปิดในช่วงเวลาสั้นๆ ภายใน KK-30 ไมโครวินาที นี่เป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างหลอด KP และ KK ไทริสเตอร์ T เป็นแอโนดระหว่างการทำงาน A และแคโทด K เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟและโหลดเพื่อสร้างวงจรหลักของไทริสเตอร์ ประตู G และแคโทด K ของไทริสเตอร์เชื่อมต่อกับอุปกรณ์สำหรับควบคุมไทริสเตอร์เพื่อสร้างวงจรควบคุมของไทริสเตอร์

จากการวิเคราะห์ภายในของกระบวนการทำงานของไทริสเตอร์: ไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์สามขั้วสี่ชั้น มีทางแยก PN สามทาง J1, J2 และ J3 รูปที่ 1 NP ที่อยู่ตรงกลางสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วนเพื่อสร้างทรานซิสเตอร์ประเภท PNP และทรานซิสเตอร์ประเภท NPN รูปที่ 2 เมื่อไทริสเตอร์รับแรงดันแอโนดบวก เพื่อให้ไทริสเตอร์นำทองแดง จุดต่อ PN J2 ที่มีแรงดันย้อนกลับจะต้องสูญเสียเอฟเฟกต์การบล็อก กระแสสะสมของทรานซิสเตอร์แต่ละตัวในรูปยังเป็นกระแสฐานของทรานซิสเตอร์อีกตัวหนึ่งด้วย

ดังนั้น เมื่อมีกระแส Ig เกตเพียงพอให้ไหลในวงจรทรานซิสเตอร์สองวงจรที่ประกอบเข้าด้วยกัน จะเกิดผลตอบรับเชิงบวกที่แข็งแกร่งขึ้น ทำให้ทรานซิสเตอร์ทั้งสองอิ่มตัวและนำไฟฟ้า และทรานซิสเตอร์จะอิ่มตัวและนำไฟฟ้า สมมติว่ากระแสสะสมของหลอด PNP และหลอด NPN สอดคล้องกับ Ic1 และ Ic2 กระแสอีซีแอลสอดคล้องกับ Ia และ Ik; ค่าสัมประสิทธิ์การขยายกระแสตรงกับ a1=Ic1/Ia และ a2=Ic2/Ik และเฟสย้อนกลับที่ไหลผ่านทางแยก J2 กระแสไฟรั่วคือ Ic0 และกระแสแอโนดของไทริสเตอร์เท่ากับผลรวมของกระแสสะสม และกระแสไฟรั่วของทั้งสองหลอด: Ia=Ic1 Ic2 Ic0 หรือ Ia=a1Ia a2Ik Ic0 หากกระแสเกตเป็น Ig กระแสแคโทดของไทริสเตอร์คือ Ik=Ia Ig ดังนั้น สรุปได้ว่ากระแสแอโนดของไทริสเตอร์คือ : I=(Ic0 Iga2)/(1-(a1 a2)) (1-1) สัมประสิทธิ์การขยายกระแสที่สอดคล้องกัน a1 และ a2 ของท่อซิลิกอน PNP และหลอดซิลิคอน NPN เป็นสัดส่วนกับกระแสอีซีแอล การเปลี่ยนแปลงและการเปลี่ยนแปลงที่คมชัด แสดงในรูปที่ 3

เมื่อไทริสเตอร์ได้รับแรงดันแอโนดบวกและเกตไม่อยู่ภายใต้แรงดัน ในสูตร (1-1) Ig=0, (a1 a2) มีขนาดเล็กมาก ดังนั้นกระแสแอโนดของไทริสเตอร์ Ia≈Ic0 และ ไทริสเตอร์ปิดเป็นบวก ถึงสถานะบล็อก เมื่อไทริสเตอร์อยู่ที่แรงดันแอโนดบวก Ig ปัจจุบันจะไหลจากเกท G เนื่องจาก Ig ที่มากพอจะไหลผ่านทางแยกการปล่อยของหลอด NPN ปัจจัยการขยายกระแสเริ่มต้น a2 จะเพิ่มขึ้น และกระแสไฟอิเล็กโทรดที่ใหญ่เพียงพอ Ic2 จะไหลผ่าน ท่อพีเอ็นพี นอกจากนี้ยังเพิ่มปัจจัยการขยายกระแส a1 ของหลอด PNP และสร้างกระแสอิเล็กโทรด Ic1 ที่ใหญ่ขึ้นซึ่งไหลผ่านจุดต่ออีซีแอลของหลอด NPN

กระบวนการตอบรับเชิงบวกที่แข็งแกร่งดังกล่าวดำเนินไปอย่างรวดเร็ว

เมื่อ a1 และ a2 เพิ่มขึ้นด้วยกระแสอีซีแอลและ (a1 a2) ≈ 1 ตัวส่วน 1- (a1 a2) ≈ 0 ในสูตร (1-1) จะเป็นการเพิ่มกระแสแอโนด Ia ของไทริสเตอร์ ในเวลานี้มันไหลผ่าน กระแสของไทริสเตอร์ถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าของวงจรหลักและความต้านทานของวงจรอย่างสมบูรณ์ ไทริสเตอร์อยู่ในสถานะนำไปข้างหน้าแล้ว ในสูตร (1-1) หลังจากเปิดไทริสเตอร์แล้ว 1- (a1 a2)≈0 แม้ว่ากระแสไฟเกต Ig=0 ในเวลานี้ ไทริสเตอร์ยังคงสามารถรักษากระแสแอโนด Ia เดิมและดำเนินการต่อไป .

หลังจากเปิดไทริสเตอร์แล้ว เกทก็สูญเสียการทำงานไป หลังจากเปิดไทริสเตอร์แล้ว หากแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟลดลงอย่างต่อเนื่องหรือความต้านทานของลูปเพิ่มขึ้นเพื่อลดกระแสแอโนด Ia ให้ต่ำกว่า IH ของกระแสบำรุงรักษา เนื่องจาก a1 และ a1 ลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อ 1- (a1 a2) ≈ 0 , ไทริสเตอร์กลับสู่สถานะบล็อก