Главная
Новости
Продолжение саги о тиристорах

Продолжение саги о тиристорах

1 августа 2018 г.

В одной из предыдущих новостей были упомянуты «старые знакомые» - тиристоры. Основной особенностью их применения, можно сказать недостатком, является односторонняя проводимость в открытом состоянии. Другими словами, включая тиристоры в цепь переменного тока, мы получаем на нагрузке напряжение с постоянной составляющей. Не всегда нагрузка «её переносит», особенно если это первичная обмотка трансформатора. Подобного явления можно избежать, если тиристор включить в диагональ выпрямительного моста, а через другую диагональ моста подключить нагрузку, как показано на рисунке.

Несинусоидальность напряжения на нагрузке всё равно останется, а постоянной составляющей не будет. Избавиться от громоздкости схемы позволит применение симметричного тиристора.

Симметричный тиристор

Симметричный тиристор, симистор (или «триак» - от англ. triac) – полупроводниковый прибор, предназначенный для коммутации нагрузки в сети переменного тока. Он представляет собой "двунаправленный тиристор" и имеет также три электрода: один управляющий и два основных (силовых) для пропускания рабочего тока.

Основной особенностью симистора является способность проводить ток в обоих направлениях между силовыми электродами. Это очевидно по его вольт-амперной характеристике (ВАХ).

Как видно из рисунка, отрицательная (обратная) ветвь ВАХ симистора, в отличие от ВАХ тиристора повторяет прямую ветвь. Также, в отличие от тиристоров, прибор может управляться как положительным, так и отрицательным током между управляющим и силовым электродом. Для управления используется низковольтный сигнал. При подаче управляющего напряжения симистор переходит из закрытого состояния в открытое и пропускает через себя ток. При питании от сети переменного тока смена состояний симистора вызывается изменением полярности напряжения между основными электродами. Симистор перейдёт в закрытое состояние после изменения полярности или когда значение рабочего тока станет меньше тока удержания (I_G на ВАХ).

Режимы работы симистора отображены на рисунке.

Здесь показаны G - управляющий вывод (затвор) и Т2 – силовой вывод.

В стандартных цепях управления переменным током, таких как регуляторы яркости и регуляторы скорости вращения, полярность затвора и T2 всегда одинаковы. Это означает, что управление симистором производится всегда в 1+ и 3- квадрантах, в которых коммутирующие параметры симистора одинаковы, а затвор наиболее чувствителен. Данные о режимах работы получены на основании ВАХ прибора. Положительному напряжению на T2 соответствует прямая ветвь ВАХ, отрицательному – обратная. В практике применения бытуют трёхквадрантные (3Q) и четырёхквадрантные (4Q) симисторы. Диаграммы напряжения на нагрузке приведены на рисунке:

Здесь Iупр – ток управления симистором, Ԏ - длительность импульса управления. Видно, что для 3Q - симисторов длительность импульса управления не влияет на закрывание прибора.

Отличие между 3Q - и 4Q – симисторами показано на рисунке:

Для предотвращения ложных срабатываний симисторов, вызванных шумами и пульсациями, создаваемыми двигателями, цепи, использующие 4Q - симисторы, должны иметь дополнительные компоненты защиты. Это демпферная RC-цепочка между силовыми электродами, которая используется для ограничения скорости изменения нарастания напряжения и тока, таким образом подавляя помехи (снабберная цепь). Существуют приборы со встроенной снабберной цепью, однако они увеличивают габариты устройства и его стоимость.

В результате применения симистора схема будет иметь вид:

В данном случае в качестве нагрузки возможно включение сетевого трансформатора.

Основные параметры симисторов:

VDRM - пиковое прямое напряжение выключения (VBO на ВАХ)
IDRM - пиковый прямой ток выключения (IL на ВАХ)
VRRM - пиковое обратное напряжение отключения (-VBO на ВАХ)
IRRM - пиковый обратный ток выключения (-IL на ВАХ)
VTM - максимальное входное напряжение
IH – ток удержания
диапазон рабочих температур
время включения и выключения

Ведущим производителем приборов является фирма STMicroelectronics. Изначально в июне 1987 года фирма была создана как SGS-THOMSON Microelectronics, в результате слияния компаний SGS Microelettronica (Италия) и Thomson Semiconducteurs (Франция). В мае 1998 года компания была переименована в STMicroelectronics. На сегодняшний день это известный производитель интегральных устройств, в составе которого около 7400 человек, работающих в различных областях НИОКР. Только за 2017 год было оформлено более 17 000 патентов, 9500 патентных предложений и 500 новых патентных заявок.

Другим наиболее известным производителем симисторов является фирма WeEn. Деятельность этого производителя освещена в предыдущей новости.

В семействе выпускаемых симисторов широкого применения имеются приборы на коммутируемые токи до 40 А и напряжения до 1200 В, что в несколько раз превышает величины параметров у их «собратьев» - тиристоров. При этом напряжения управления начинаются от 900 мВ, а токи управления - от 3 мА. Существует класс приборов, предназначенный для применения в цифровой технике, управляемый сигналами логического уровня – «Logic sensitive gate». Отдельного упоминания заслуживают симисторы, производящиеся со встроенной снабберной защитой от импульсных перенапряжений при коммутации (BTA06-600BRG, BTA16-600BRG). Кроме того, у нас в продаже имеются и бесснаберные (Snubberless, Alternistor - Snubberless) симисторы, без встроенной защиты (BTA10-800BWRG, BTA12-800CWRG).

Симисторы также, как и тиристоры, изготавливаются в корпусах для монтажа в отверстия и для поверхностного монтажа.

Примеры обозначения серий симисторов

В настоящее время симисторы применяются:

Управление мощными цепями переменного тока (сварочные аппараты, электродвигатели локомотивов подвижного железнодорожного состава, и т. д.)
Коммутация цепей переменного тока
Мощные регулируемые источники первичного электропитания

ACT108-600E,126 Переключатель переменного тока 600В 0,8А 10мА Производитель: WeEn Корпус: TO92-3

Наличие:

11 шт

Цена от:

от 5,76₽

BT131-600,116 Симистор 600В 1А 3мА 4Q Производитель: WeEn Корпус: TO92/formed lead

Наличие:

577 шт

Внешние склады:

80 шт

Аналоги:

1 127 шт

Цена от:

от 6,19₽

BT134-600,127 Симистор 600В 4А 35мА 4Q Производитель: WeEn Корпус: SOT82

Наличие:

1 004 шт

Внешние склады:

20 шт

Цена от:

от 19,81₽

BT134W-600D,115 Симистор 600В 1А 5мА 4Q Производитель: WeEn Корпус: SOT-223

Наличие:

2 811 шт

Внешние склады:

5 912 шт

Цена от:

от 7,89₽

BT136-600E,127 Симистор 600В 4А 10мА 4Q Производитель: WeEn Корпус: TO-220AB

Наличие:

588 шт

Цена от:

от 15,48₽

BT136X-800E,127 Симистор 800В 4А 10мА 4Q Производитель: WeEn Корпус: TO-220F

Наличие:

596 шт

Цена от:

от 21,96₽

BT137-600,127 Симистор 600В 8А 35мА 4Q Производитель: WeEn Корпус: TO-220AB

Наличие:

373 шт

Цена от:

от 35,49₽

BT138X-800,127 Симистор 800В 12А 35мА 4Q Производитель: WeEn Корпус: TO-220F

Наличие:

389 шт

Внешние склады:

1 792 шт

Цена от:

от 24,71₽

BT139-600,127 Симистор 600В 16А 35мА 4Q Производитель: WeEn Корпус: TO-220AB

Наличие:

206 шт

Внешние склады:

160 шт

Цена от:

от 44,05₽

BTA06-600BRG Симистор 600В 6А 50мА 4Q Производитель: STM Корпус: TO-220AB Insulated Tab

Наличие:

168 шт

Внешние склады:

1 900 шт

Аналоги:

3 198 шт

Цена от:

от 34,06₽

BTA08-800CRG Симистор 800В 8А 25мА 4Q Производитель: STM Корпус: TO-220AB Insulated Tab

Наличие:

509 шт

Внешние склады:

1 600 шт

Цена от:

от 61,76₽

BTA10-600BRG Симистор 600В 10А 50мА 4Q Производитель: STM Корпус: TO-220AB Insulated Tab

Наличие:

512 шт

Аналоги:

1 859 шт

Цена от:

от 78,25₽

BTA12-600BRG Симистор 600В 12А 50мА 4Q Производитель: STM Корпус: TO-220AB Insulated Tab

Наличие:

766 шт

Внешние склады:

1 850 шт

Аналоги:

3 126 шт

Цена от:

от 43,12₽

BTA16-600BRG Симистор 600В 16А 50мА 4Q Производитель: STM Корпус: TO-220AB Insulated Tab

Наличие:

3 367 шт

Внешние склады:

27 333 шт

Аналоги:

1 729 шт

Цена от:

от 45,96₽

BTA26-800CWRG Симистор 800В 25А 35мА 3Q (бесснабберный) Производитель: STM Корпус: TOP-3I

Наличие:

0 шт

Внешние склады:

480 шт

Цена от:

от 206,91₽

BTA40-600B Симистор 600В 40А 50мА 4Q Производитель: STM Корпус: RD91

Наличие:

50 шт

Внешние склады:

252 шт

Цена от:

от 712,24₽

BTA40-800B Симистор 800В 40А 50мА 4Q Производитель: STM Корпус: RD91

Наличие:

64 шт

Внешние склады:

175 шт

Цена от:

от 623,77₽

BTA10-800BWRG Симистор 800В 10А 50мА 3Q (бесснабберный) Производитель: STM Корпус: TO-220AB Insulated Tab

Наличие:

196 шт

Внешние склады:

1 650 шт

Цена от:

от 59,21₽

BTA12-800CWRG Симистор 800В 12А 35мА 3Q (бесснабберный) Производитель: STM Корпус: TO-220AB Insulated Tab

Наличие:

567 шт

Внешние склады:

1 300 шт

Цена от:

от 76,98₽

BTA140-600,127 Симистор 600В 25А 35мА 4Q Производитель: WeEn Корпус: TO-220AB

Наличие:

181 шт

Внешние склады:

1 465 шт

Цена от:

от 46,07₽

BTA216-800B,127 Симистор 800В 16А 50мА 3Q Производитель: WeEn Корпус: TO-220AB

Наличие:

14 шт

Цена от:

от 61,73₽

BTA216B-800B,118 Симистор 800В 16А 50мА 3Q Производитель: WeEn Корпус: D2Pak (TO-263)

Наличие:

953 шт

Цена от:

от 92,91₽

BTA225-800B,127 Симистор 800В 25А 50мА 3Q Производитель: WeEn Корпус: TO-220AB

Наличие:

4 266 шт

Внешние склады:

7 888 шт

Цена от:

от 40,14₽

BTA24-600CWRG Симистор 600В 25А 35мА 3Q (бесснабберный) Производитель: STM Корпус: TO-220AB Insulated Tab

Наличие:

263 шт

Внешние склады:

1 450 шт

Цена от:

от 68,05₽

BTB41-800BRG Симистор 800В 41А 50мА 4Q Производитель: STM Корпус: TOP-3I

Наличие:

20 шт

Внешние склады:

5 шт

Цена от:

от 542,88₽

MAC97A6,412 Симистор 400В 0,6А 5мА 4Q Производитель: WeEn Корпус: TO92-3

Наличие:

3 484 шт

Цена от:

от 3,97₽

MAC97A8,412 Симистор 600В 0,6А 5мА 4Q Производитель: WeEn Корпус: TO92-3

Наличие:

4 304 шт

Цена от:

от 3,65₽

T1235H-6I Симистор 600В 12А 35мА 3Q температура перехода 150°C Производитель: STM Корпус: TO-220AB

Наличие:

111 шт

Цена от:

от 94,62₽

T2050H-6T Симистор 600В 20А 50мА 3Q температура перехода 150°C Производитель: STM Корпус: TO-220 Isolated Tab

Наличие:

57 шт

Внешние склады:

800 шт

Цена от:

от 121,93₽

T2535-800G Симистор 800В 25А 35мА 3Q (бесснабберный) Производитель: STM Корпус: D2Pak (TO-263)

Наличие:

0 шт

Внешние склады:

650 шт

Аналоги:

1 840 шт

Цена от:

от 157,79₽

T3050H-6I Симистор 600В 30А 50мА 3Q температура перехода 150°C Производитель: STM Корпус: TO-220AB

Наличие:

488 шт

Внешние склады:

700 шт

Цена от:

от 146,41₽

T435-800T Симистор 800В 4А 35мА 3Q (бесснабберный) Производитель: STM Корпус: TO-220AB

Наличие:

726 шт

Внешние склады:

2 700 шт

Цена от:

от 36,36₽