Galios puslaidininkiniai įtaisai: diodai ir tiristoriai, jų tipai ir taikymas

Galios puslaidininkiniai įtaisai - elementai, naudojami elektros energijos keitikliuose ir jėgainių schemose, yra neatsiejama tiek nuolatinės, tiek kintamosios srovės grandinių dalis. Jie atlieka lygintuvų ar blokatorių, kurie neleidžia perjungti viršįtampių, vaidmenį. Dažniausiai šios detalės randamos galingų turbinų generatorių, galvaninių įrenginių, žemos įtampos suvirinimo įtaisų, sinchroninių kompensatorių, automobilių ir traktorių elektros generatorių projektuose.

Populiarių galios diodų įvairovė

Galios diodai skirstomi į žemo dažnio ir dažnio. Pirmasis gali turėti segtukų, planšetinių kompiuterių ir lavinų versijas. Tokiems elementams gaminti naudojamas silicis. Modifikacijos naudojamos grandinėse, kurių dažnis yra iki 500 Hz. Jie trumpam gali atlaikyti vibraciją ir pakartotinį smūgį.

Galios diodai naudojami nuo 2000 Hz ir daugiau dažnių. Jie skirti diegimo schemoms, kurioms reikalingas greitas atvirkštinis atkūrimas ir maži mokesčiai. Jų ypatybė yra gebėjimas atlaikyti dideles apkrovas. Jų vykdymą galima atlikti kaiščiais ir planšetiniais kompiuteriais.

Kur naudojami galios diodai?

Įvairūs pramoniniai įrenginiai negali išsiversti nenaudodami abiejų galios diodų versijų. Jų pritaikymas priklauso nuo technologijos tikslo ir ypatybių. Elementai yra įterpti į schemas:

• nevaldomi ir pusiau automatiniai rektifikacijos tiltai;

• suvirinimo mašinos ir keitikliai, pasižymintys didele ir maža galia;

• galingi pramoninės įrangos ir transporto priemonių elektriniai varikliai;

• elektrolizės lygintuvai ir galvaniniai įtaisai;

• įranga, naudojama metalurgijoje;

• nepertraukiamo maitinimo šaltiniai.

Maitinimo diodai yra nevaldomi elektroniniai raktai. Jie išsiskiria vienpusiu laidumu. Elementų laidžioji būsena įgyjama veikiant tiesioginei įtampai. Puslaidininkiai skirti didesnėms kaip 10 amperų srovėms. Renkantis juos, būtina atsižvelgti į vykdymo tipą ir technines specifikacijas.

Tinkamas sprendimas padės išvengti per didelės įtampos perjungimo proceso metu, didėjančių srovių, sukeliančių išorinius ar vidinius trumpojo jungimo atvejus, prietaisų perkaitimo ir neigiamo trikdžių poveikio.

Tiristoriai: veikimas ir rūšys

Tai yra puslaidininkiniai įtaisai, skirti aprūpinti lygintuvus, inverterinius įrenginius, perjungimo reguliatorius, generatorių sužadinimo linijas. Atsižvelgiant į tiristorių tipą, jie naudojami impulsinio pločio paleidimo grandinėse arba bekontakčiuose įrenginiuose. Jie efektyviai susidoroja su elektrinių riedmenų greičio kontrolės ir suvirinimo įrangos apsaugos užduotimis.

Žemo dažnio įtaisai gali atlaikyti sinusoidinių virpesių įtaką diapazone iki 100 Hz. Jie nebijo daugkartinių apkrovų, trunkančių 2–15 ms. Padidėjęs atsparumas apkrovai turi greitaeigius tiristorius.

Jie yra būtini įrenginiuose, kuriuose reikia trumpalaikio įjungimo ir išjungimo. Tokie elementai išsiskiria savo gebėjimu atlaikyti kritinius įtampos padidėjimo greičius, kai uždaryti, ir srovės impulsus, kai atidaryti.

Naudojami įprasti tiristorių modeliai:

• formuojant nuolatinės ar kintamos srovės grandines įvairiuose elektros įrenginiuose ir elektroniniuose prietaisuose;

• Didelės galios kompensatorių, reguliatorių ir traukos pastotių, sinchroninių elektros variklių, elektrinių lanko krosnių konversijos mechanizmų įrengimas;

• pilni elektrinio suvirinimo ir lydymosi įrangos rinkiniai, elektrinės transporto priemonės, UPS, elektrinės;

• projektuojant kitus keitiklius.

Renkantis puslaidininkinius įtaisus, sukurtus remiantis vienu kristalu, turinčiu tris pn jungtis, būtina atkreipti dėmesį į išvadų skaičių. Pagal šią vertę jie skirstomi į diodus, triodus ir tetrodus.

Antras svarbus punktas yra galios įtaisų veikimo principas. Jis gali būti simetriškas (srovė teka į abi puses) ir asimetriškas (impulsai juda viena kryptimi).

Pirmojo tipo įtaisai gali veikti su teigiamais ir neigiamais rodikliais. Individualūs atrankos parametrai yra maksimalios leistinos priekinės ir atbulinės srovės, įtampos kritimo lygis, valdymo signalo laipsnis, išsklaidyta galia, nuo kurios priklauso prijungtų apkrovų stiprumas.