brawl-box.ru → Навигация
Динистор это разновидность полупроводниковых диодов относящихся к классу тиристоров. Динистор состоит из четырех областей различной проводимости и имеет три p-n перехода.
В электроники он нашел довольно ограниченное применение, ходя его можно найти в конструкциях энергосберегающих ламп под цоколь E14 и E27, где он применяется в схемах запуска.
Кроме того он попадается в пускорегулирующих аппаратах ламп дневного света.
Условное графическое обозначение динистора на схеме немного напоминает полупроводниковый диод за одним отличием. У него есть перпендикулярная черта, которая символизирует базовую область, и придающая динистору его необыкновенные параметры и характеристики.
Но как это ни странно изображение динистора на ряде схем бывает и другим. Допустим, изображение симметричного динистора может быть таким:
Такой разброс в условно-графических обозначениях связан с тем, что существует огромный класс полупроводников тиристоров. К которым относится динистор, тринистор (triac), симистор.
На схемах все они похожи в виде сочетания из двух диодов и дополнительных линий. В зарубежных источниках этот подкласс полупроводника получил название trigger diode (триггерный диод), diac.
На принципиальных схемах он может обозначаться латинскими символами VD, VS, V и D.
Основной принцип работы динистора основывается на том, что при прямом включении он не пропустит электрический ток до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет заданной величины.
Обычный диод также имеет такой параметр как напряжение открытия, но для него оно лишь пара сотен милливольт. При прямом включении обычный диод открывается как только к его выводам приложить небольшой уровень напряжения.
Чтобы наглядно понять в принцип работы необходимо посмотреть на вольт-амперную характеристику, она позволяет наглядно рассмотреть, как работает этот полупроводниковый прибор.
Рассмотрим ВАХ самого часто встречающегося симметричного динистора типа DB3. Его можно монтировать в любую схему без соблюдения цоколевки. Работать он будет точно, а вот напряжение включения (пробоя) может немного отличаться, где-то на три вольта
Как мы можем видеть обои ветви характеристики, абсолютно одинаковы. (говорит о том, что он симметричный) Поэтому и работа DB3 не зависит от полярности напряжения на его выводах.
ВАХ имеет три области, показывающие режим работы полупроводника типа DB-3 при определенных факторах.
Голубой участок показывает начальное закрытое состояние. Ток через него не идет. При этом уровень напряжения, приложенный к выводам, ниже уровня напряжения включения V BO – Breakover voltage
.
Желтый участок это момент открытия динистора когда напряжение на его контактах достигает уровня напряжения включения (V BO
или U вкл
.).
При этом полупроводник начинает открываться и через него проходит электрический ток. Затем процесс стабилизируется и он переходит в следующее состояние.
Фиолетовый участок ВАХ показывает открытое состояние. При этом ток, протекающий через прибор ограничен только максимальным током I max
, который можно найти в справочнике.
Падение напряжения на открытом триггерном диоде невелико и составляет около 1 – 2 вольт.
Таким образом из графика четко видно, что динистор в своей работе похож на диод за одним большим «НО». Если его пробивное напряжение обычного диода составляет значение (150 – 500 мВ), то для открытия триггерного диода требуется подать на его выводы напряжение от пары десятки вольт. Так для прибора DB3 напряжение включения составляет 32 вольта.
Для полного закрытия динистора, необходимо снизить уровень тока до значения ниже тока удержания.
В случае несимметричного варианта, при обратном включении он не пропускает ток до тех пор, пока обратное напряжение не достигнет критического уровня и он сгорит.
В радиолюбительских самоделках динистор может использоваться в стробоскопах, переключателях и регуляторах мощности и многих других устройствах.
Основой конструкции является релаксационный генератор на VS1. Входное напряжение выпрямляется диодом VD1 и поступает через сопротивление R1 на подстроечник R2. С его движка часть напряжения следует на емкость С1, тем самым заряжая ее.
Если напряжение на входе не выше нормы, напряжения зарядки емкости нехватит для пробоя, и VS1 закрыт. Если уровень сетевого напряжения увеличивается, заряд на конденсаторе тоже возрастает, и пробивает VS1.
С1 разряжается через VS1 головной телефон BF1 и светодиод, тем самым сигнализируя об опасном уровне сетевого напряжения. После этого VS1 закрывается и емкость опять начинает накапливать заряд.
Во втором варианте схемы подстроечное сопротивление R2 должно быть мощностью не ниже 1 Вт, а резистор R6 — 0,25 Вт. Регулировка этой схемы заключается к установке подстроечными сопротивлениями R2 и R6 нижнего и верхнего предела отклонения уровня сетевого напряжения.
Здесь используется широко распространенный двунаправленный симметричный динистор DB3. Если FU1 цел, то динистор закорочен диодами VD1 и VD2 во время положительного полупериода сетевого напряжения 220В. Светодиод VD4 и сопротивление R1 шунтируют емкость С1. Светодиод горит. Ток через него определяется номиналом сопротивления R2.
Тиристоры относятся к полупроводниковым приборам структуры p-n-p-n, и принадлежат, по сути, к особому классу , четырехслойных, трех (и более) переходных приборов с чередующейся проводимостью.
Устройство тиристора позволяет ему работать подобно диоду, то есть пропускать ток лишь в одном направлении.
И также как у полевого транзистора, у имеется управляющий электрод. При этом как диод, тиристор имеет особенность, — без инжекции неосновных рабочих носителей заряда через управляющий электрод он не перейдет в проводящее состояние, то есть не откроется.
Упрощенная модель тиристора позволяет нам понять, что управляющий электрод здесь аналогичен базе биполярного транзистора, однако имеется ограничение, которое заключается в том, что отпереть то тиристор с помощью этой базы можно, а вот запереть нельзя.
Тиристор, как и мощный полевой транзистор, конечно может коммутировать значительные токи. И в отличие от полевых транзисторов, мощности, коммутируемые тиристорами, могут исчисляться мегаваттами при высоких рабочих напряжениях. Но имеют тиристоры один серьезный недостаток — значительное время выключения.
Для того чтобы запереть тиристор, необходимо прервать или сильно уменьшить его прямой ток на достаточно продолжительное время, за которое неравновесные основные рабочие носители заряда, электронно-дырочные пары, успели бы рекомбинировать или рассосаться. Пока не прерван ток, тиристор будет оставаться в проводящем состоянии, то есть будет продолжать вести себя как .
Схемы коммутации переменного синусоидального тока обеспечивают тиристорам подходящий режим работы — синусоидальное напряжение смещает переход в обратном направлении, и тиристор автоматически запирается. Но для поддержания работы прибора, на управляющий электрод необходимо в каждом полупериоде подавать отпирающий управляющий импульс.
В схемах с питанием на постоянном токе прибегают к дополнительным вспомогательным схемам, функция которых — принудительно снизить анодный ток тиристора, и вернуть его в запертое состояние. А поскольку при запирании рекомбинируют носители заряда, то и скорость переключения тиристора сильно ниже, чем у мощного полевого транзистора.
Если сравнить время полного закрытия тиристора с временем полного закрытия полевого транзистора, то разница достигает тысяч раз: полевому транзистору чтобы закрыться нужно несколько наносекунд (10-100 нс), а тиристору требуется несколько микросекунд (10-100 мкс). Почувствуйте разницу.
Конечно, есть области применения тиристоров, где полевые транзисторы не выдерживают конкуренции с ними. Для тиристоров практически нет ограничений в предельно допустимой коммутируемой мощности — это их преимущество.
Тиристоры управляют мегаваттами мощности на больших электростанциях, в промышленных сварочных аппаратах они коммутируют токи в сотни ампер, а также традиционно управляют мегаваттными индукционными печами на сталелитейных заводах. Здесь полевые транзисторы никак не применимы. В импульсных же преобразователях средней мощности полевые транзисторы выигрывают.
Долгое выключение тиристора, как говорилось выше, объясняется тем, что будучи включенным, он требует для выключения снятия коллекторного напряжения, и подобно биполярному транзистору, у тиристора уходит конечное время на рекомбинацию или удаление неосновных носителей.
Проблемы, которые вызывают тиристоры в связи с этой своей особенностью, связаны прежде всего с невозможностью переключения с высокими скоростями, как это могут делать полевые транзисторы. А еще перед подачей на тиристор коллекторного напряжения, тиристор должен обязательно быть закрытым, иначе неизбежны коммутационные потери мощности, полупроводник чрезмерно при этом нагреется.
Иначе говоря, предельное dU/dt ограничивает быстродействие. График зависимости рассеиваемой мощности от тока и времени включения иллюстрирует эту проблему. Высокая температура внутри кристалла тиристора может не только вызвать ложное срабатывание, но и помешать переключению.
В резонансных инверторах на тиристорах проблема запирания решается сама собой, там выброс напряжения обратной полярности приводит к запиранию тиристора, при условии, что воздействие это достаточно длительное.
Так выявляется главное преимущество полевых транзисторов перед тиристорами. Полевые транзисторы способны работать на частотах в сотни килогерц, и управление сегодня не является проблемой.
Тиристоры же будут надежно работать на частотах до 40 килогерц, ближе к 20 килогерцам. Это значит, что если бы в современных инверторах использовались тиристоры, то аппараты на достаточно высокую мощность, скажем, на 5 киловатт, получались бы весьма громоздкими.
- В этом смысле полевые транзисторы способствуют тому, что инверторы получаются более компактными за счет меньшего размера и веса сердечников силовых трансформаторов и дросселей.
- Чем выше частота, тем меньшего размера требуются трансформаторы и дроссели для преобразования одной и той же мощности, это знает каждый, кто знаком со схемотехникой современных импульсных преобразователей.
- Безусловно, в некоторых применениях тиристоры оказываются очень полезными, например , работающие на сетевой частоте 50 Гц, в любом случае выгоднее изготавливать на тиристорах, они получаются дешевле, чем если бы там применялись полевые транзисторы.
А в , например, выгоднее использовать полевые транзисторы, именно в силу простоты управления переключением и высокой скорости этого переключения. Кстати, при переходе с тиристорной схемы на транзисторную, несмотря на большую стоимость последних, из приборов исключаются лишние дорогостоящие компоненты.
Андрей Повный
В современных радиоэлектронных устройствах используется весьма широкий ассортимент самых разнообразных электронных приборов. Порой отсутствие одного или нескольких таких элементов может затормозить или даже прервать выполнение работы по монтажу или макетированию схемы.
Очень часто встречаются ситуации, когда необходимо один элемент заменить другим
. Если речь идет о простой замене одного номинала резистора или конденсатора на другой, то решение задачи замены или подбора заменяющего номинала очевидно. Менее очевидны замены радиоэлементов, имеющих специфические, только им присущие свойства.
Ниже будут рассмотрены вопросы замены некоторых специальных полупроводниковых приборов их эквивалентами, выполненными из более доступных элементов.
В импульсной технике широко используют управляемые и неуправляемые коммутирующие элементы, имеющие вольт-амперную характеристику с N- или S-образным участком. Это лавинные транзисторы, газовые разрядники, динисторы, тиристоры, симисторы, однопереходные транзисторы, лямбда-диоды, туннельные диоды , инжекционно-полевые транзисторы и другие элементы.
В релаксационных генераторах импульсов, различных преобразователях электрических и неэлектрических величин в частоту широко используют биполярные лавинные транзисторы. Следует отметить, что специально такие транзисторы почти не выпускают. На практике в этих целях используют обычные транзисторы в необычном включении или режиме эксплуатации.
Эквивалент лавинного транзистора и динистора
Лавинный транзистор
— полупроводниковый прибор, работающий в режиме лавинного пробоя. Такой пробой обычно возникает при напряжении, превышающем предельно допустимое значение.
Не допустить теплового пробоя (необратимого повреждения) транзистора можно при ограничении тока через транзистор (подключением высокоомной нагрузкой).
Лавинный пробой транзистора может наступать в «прямом» и «инверсном» включении транзистора. Напряжение лавинного пробоя при инверсном включении (полярность подключения полупроводникового прибора противоположна общепринятой, рекомендованной) обычно ниже, чем для «прямого» включения.
Вывод базы транзистора часто не используется (не подключается к другим элементам схемы). В ряде случаев базовый вывод соединяют с эмиттером через высокоом-ный резистор (сотни кОм — ед. МОм). Это позволяет в некоторых пределах регулировать величину напряжения лавинного пробоя.
На рис. 1 приведена схема равноценной замены «лавинного» транзистора интегрального прерывателя К101КТ1 ее дискретными аналогами. Интересно отметить, что при ближайшем рассмотрении эта схема тождественна эквивалентной схеме динистора (рис. 1), тиристора (рис. 2) и однопереходного транзистора (рис. 4).
Отметим попутно, что и вид вольт-амперных характеристик всех этих полупроводниковых приборов имеет общие характерные особенности.
На их вольт-амперных характеристиках имеется S-образный участок, участок с так называемым «отрицательным» динамическим сопротивлением.
Благодаря такой особенности вольт-амперной характеристики перечисленные приборы могут использоваться для генерации электрических колебаний.
Рис. 1. Аналог лавинного транзистора и динистора.
Эквивалент тиристора
Тиристоры, динисторы и им подобные элементы способны при весьма незначительных внутренних потерях управлять большими мощностями, подводимыми к нагрузке.
Тиристоры
— приборы, обладающие двумя устойчивыми состояниями: состоянием низкой проводимости (проводимость отсутствует, прибор заперт) и состоянием высокой проводимости (проводимость близка к нулю, прибор открыт). Представители класса тиристоров [Вишневский А.И]:
- диодные тиристоры (динисторы
, диаки), имеющие два вывода (анод и катод), управляемые путем подачи на электроды напряжения с высокой скоростью его нарастания или повышения приложенного напряжения до величины, близкой к критической; - триодные тиристоры (тринисторы
, триаки), трехэлектродные элементы, управляющий электрод которых служит для перевода тиристора из закрытого состояния в открытое; - тетродные тиристоры
, имеющие два управляющих электрода; - симметричные тиристоры — симисторы
, имеющие пятислой-ную структуру. Иногда этот полупроводниковый прибор называют семистором.
Диодные тиристоры (динисторы)
, ассортимент которых не столь велик, различаются, главным образом, максимально допустимым постоянным прямым напряжением в закрытом состоянии.
Так, для динисторов типов КН102А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, И (2Н102А — И) значения этих напряжений составляют, соответственно, 5, 7, 10, 14, 20, 30, 40, 50 В при обратном токе не более 0,5 мА. Максимально допустимый постоянный ток в открытом состоянии для этих полупроводниковых приборов равен 0,2 А при остаточном напряжении в открытом состоянии 1,5 В.
Самодельные светорегуляторы. Часть пятая. Еще несколько простых схем
Светорегулятор на аналоге однопереходного транзистора
Схема такого светорегулятора показана на рисунке 1.
В рассматриваемой схеме нагрузка регулятора, лампочка, включена в диагональ выпрямительного моста по переменному току. Сам же тиристор включен в диагональ по постоянному, выпрямленному, току. В предыдущей схеме в эту диагональ включена и собственно лампочка, но в данном случае это ничего не меняет.
На транзисторах VT1, VT2 собран узел плавного запуска, о котором будет рассказано ниже, а пока рассмотрим работу собственно регулятора. Если мысленно провести по рисунку 1 вертикальную черту между транзистором VT2, и резисторами R3 и R4, то все, что окажется правее этой черты, и есть собственно светорегулятор.
Рисунок 1. Светорегулятор на аналоге однопереходного транзистора
Вместо однопереходного двухбазового транзистора КТ117А, в схеме формирования запускающего импульса применен его аналог, собранный на транзисторах VT3, VT4. Если соединить проволочной перемычкой коллектор и эмиттер транзистора VT2, то конденсатор C2 будет заряжаться через резисторы R3 и R4.
Когда напряжение на нем достигнет напряжения открывания аналога однопереходного транзистора, то он откроется и сформирует импульс напряжения на УЭ тиристора VS1, который включится и через нагрузку потечет ток.
Запирание тиристора произойдет так же, как в предыдущей схеме в момент перехода сетевого напряжения через ноль. Резистором R4 регулируется яркость, о чем свидетельствует надпись на схеме.
Максимальная яркость будет достигнута, когда движок переменного резистора R4 выведен в крайнее левое по схеме положение, скорость заряда конденсатора C2 максимальна.
Если проволочная перемычка между коллектором и эмиттером транзистора VT2 была установлена, то ее следует снять и продолжить дальнейшие исследования. Схема плавного запуска работает следующим образом.
В момент включения питания конденсатор C1 еще не заряжен, поэтому составной транзистор VT1 VT2 закрыт, а сопротивление участка коллектор – эмиттер транзистора VT2 большое, между резисторами R3 и R4 практически обрыв, что не позволяет заряжаться времязадающему конденсатору C2.
После включения питания по цепи VD1, R1 начинает заряжаться оксидный конденсатор C1. Напряжение на нем начинает плавно возрастать, что приводит к постепенному открыванию составного транзистора VT1 VT2 и конденсатор C2 постепенно заряжается.
Постоянная времени заряда конденсатора C1 такова, что процесс зарядки длится несколько секунд, столько же времени происходит медленное уменьшение сопротивления участка коллектор – эмиттер транзистора VT2, настолько медленное, что похоже на медленное вращение резистора R4 в сторону уменьшения сопротивления: происходит плавное увеличение яркости, которое способствует увеличению срока службы собственно самой лампы накаливания.
Причем в конечном итоге яркость установится в соответствии с положением движка резистора R4, при какой яркости выключили вчера, при той же яркости включится и сегодня. Естественно, что после такого запуска, можно при необходимости регулировать яркость светильника вручную.
- Параллельно сетевому выключателю SA1 установлена цепочка из резистора R9 и неоновой лампы HL1, назначение которой подсвечивать выключатель в темном помещении.
- Светорегуляторы с использованием динисторов
- Схема такого светорегулятора показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Светорегулятор на динисторах
В качестве образца такого светорегулятора можно привести промышленную схему, которая использовалась в отечественных термопластавтоматах (станки для литья изделий из пластмассы). В них она, конечно, не являлась светрегулятором, просто управляла мощностью электрических нагревателей, являясь составной частью, по сути дела, выходным каскадом терморегуляторов.
Силовым элементом схемы являются тиристоры T1, T2 включенные встречно – параллельно, о чем уже упоминалось выше. Каждым тиристором управляет своя цепь запуска, выполненная на динисторе, для каждого тиристора используется свой динистор и свой же конденсатор. Конденсаторы заряжаются через общий для них регулятор – переменный резистор R5 и отдельные диоды D1, D2.
Предположим, что начал заряжаться конденсатор C1. Его цепь заряда следующая: провод NULL, D2, R5, R6, конденсатор C1, лампа La1, провод LINE. Предполагается, что в это время на проводе положительная волна синусоиды.
Когда напряжение на конденсаторе C1 достигнет порогового напряжения динистора T4, последний откроется и через УЭ тиристора T2 пройдет открывающий импульс. Тиристор останется в открытом состоянии до тех пор, пока сетевое напряжение не перейдет через ноль.
В следующем полупериоде точно так же откроется тиристор T1.
Маленькое замечание. Если любой из выводов переменного резистора R5 отключить от схемы с помощью контакта (на схеме не показан), то ток через нагрузку прекратится. Именно в таком режиме использовался этот регулятор мощности в термопластавтоматах, упомянутых чуть выше.
Нетрудно видеть, что на каждый тиристор приходится свой набор управляющих элементов. Современная элементная база позволяет сделать подобный регулятор еще проще, количество деталей в два раза меньше.
Светорегулятор на современной элементной базе
Его схема показана на рисунке 3.
Рисунок 3. Светорегулятор с использованием составного динистора
Такая схема содержит совсем немного деталей: вместо двух динисторов, как в предыдущей схеме используется всего один, но зато составной. Просто в одном корпусе два одинаковых динистора включены встречно – параллельно, поэтому такой динистор может работать в цепи переменного тока, полярность включения значения не имеет. Он будет работать в любом случае, если, конечно, исправный.
Кстати, именно эти динисторы используются в энергосберегающих лампах, поэтому, если есть потребность в таких деталях, не выбрасывайте сразу пришедшую в негодность лампу. Тут тоже небольшое замечание: динисторы не «прозваниваются» тестером, поэтому не следует сразу их выбрасывать, надо проверить в схеме.
Силовой ключ выполнен на симисторе, управляющий электрод которого подсоединен напрямую к двунаправленному динистору. Как только напряжение на конденсаторе C1 достигнет порога срабатывания динистора, на УЭ симистора сформируется управляющий импульс, а далее все будет так, как было написано выше.
Регуляторы мощности и светорегуляторы в интегральном исполнении
Одним из типичных представителей таких регуляторов является микросхема КР1182ПМ1А. Внешне она выглядит как обычная цифровая или аналоговая микросхема, поскольку выполнена в стандартном корпусе DIP-16.
Это такой пластмассовый прямоугольник с 16-ю выводами.
Используя всего несколько навесных деталей можно создать несколько интересных практических конструкций: плавное включение света, сумеречный выключатель, просто регулятор мощности.
Как составная часть микросхема легко вписывается в состав различных устройств регулирования мощности.
При этом она способна без внешних силовых элементов – симисторов или тиристоров коммутировать нагрузку мощностью до 150Вт.
Если включить параллельно две микросхемы, просто напаяв их в два этажа, то мощность нагрузки можно увеличить вдвое. Простейшая схема включения микросхемы показана на рисунке 4.
Рисунок 4. Светорегулятор на микросхеме КР1182ПМ1
Но и это, оказывается, еще не самый простой и экономичный вариант.
Для самых ленивых, в лучшем смысле этого слова, есть интегральные регуляторы мощности, которые используют всего лишь две навесные детали – собственно лампочку и переменный резистор, причем мощность резистора не превышает одного ватта. Такие используются в качестве регулятора громкости в старой аппаратуре. Схема подключения такой «микросхемы» показана на рисунке 5, а внешний вид на рисунке 6.
Рисунок 5. Схема подключения интегрального регулятора мощности POLYDEX R1500
На рисунке 6 показан внешний вид интегрального регулятора мощности POLYDEX R1500.
Рисунок 6. POLYDEX R1500. Внешний вид
Предыдущие части статьи:
Самодельные светорегуляторы. Часть первая. Разновидности тиристоров
Самодельные светорегуляторы. Часть вторая. Устройство тиристора
Самодельные светорегуляторы. Часть третья. Как управлять тиристором?
Самодельные светорегуляторы. Часть четвертая. Практические устройства на тиристорах
Борис Аладышкин
Эквиваленты транзистора, динистора, тиристора, варикапа, замена деталей
В современных радиоэлектронных устройствах используется весьма широкий ассортимент самых разнообразных электронных приборов. Порой отсутствие одного или нескольких таких элементов может затормозить или даже прервать выполнение работы по монтажу или макетированию схемы.
Очень часто встречаются ситуации, когда необходимо один элемент заменить другим. Если речь идет о простой замене одного номинала резистора или конденсатора на другой, то решение задачи замены или подбора заменяющего номинала очевидно. Менее очевидны замены радиоэлементов, имеющих специфические, только им присущие свойства.
Ниже будут рассмотрены вопросы замены некоторых специальных полупроводниковых приборов их эквивалентами, выполненными из более доступных элементов.
В импульсной технике широко используют управляемые и неуправляемые коммутирующие элементы, имеющие вольт-амперную характеристику с N- или S-образным участком. Это лавинные транзисторы, газовые разрядники, динисторы, тиристоры, симисторы, однопереходные транзисторы, лямбда-диоды, туннельные диоды, инжекционно-полевые транзисторы и другие элементы.
В релаксационных генераторах импульсов, различных преобразователях электрических и неэлектрических величин в частоту широко используют биполярные лавинные транзисторы. Следует отметить, что специально такие транзисторы почти не выпускают. На практике в этих целях используют обычные транзисторы в необычном включении или режиме эксплуатации.
Эквивалент лавинного транзистора и динистора
Лавинный транзистор — полупроводниковый прибор, работающий в режиме лавинного пробоя. Такой пробой обычно возникает при напряжении, превышающем предельно допустимое значение.
Не допустить теплового пробоя (необратимого повреждения) транзистора можно при ограничении тока через транзистор (подключением высокоомной нагрузкой).
Лавинный пробой транзистора может наступать в «прямом» и «инверсном» включении транзистора. Напряжение лавинного пробоя при инверсном включении (полярность подключения полупроводникового прибора противоположна общепринятой, рекомендованной) обычно ниже, чем для «прямого» включения.
Вывод базы транзистора часто не используется (не подключается к другим элементам схемы). В ряде случаев базовый вывод соединяют с эмиттером через высокоом-ный резистор (сотни кОм — ед. МОм). Это позволяет в некоторых пределах регулировать величину напряжения лавинного пробоя.
На рис. 1 приведена схема равноценной замены «лавинного» транзистора интегрального прерывателя К101КТ1 ее дискретными аналогами. Интересно отметить, что при ближайшем рассмотрении эта схема тождественна эквивалентной схеме динистора (рис. 1), тиристора (рис. 2) и однопереходного транзистора (рис. 4).
Отметим попутно, что и вид вольт-амперных характеристик всех этих полупроводниковых приборов имеет общие характерные особенности.
На их вольт-амперных характеристиках имеется S-образный участок, участок с так называемым «отрицательным» динамическим сопротивлением.
Благодаря такой особенности вольт-амперной характеристики перечисленные приборы могут использоваться для генерации электрических колебаний.
Рис. 1. Аналог лавинного транзистора и динистора.
Эквивалент тиристора
Тиристоры, динисторы и им подобные элементы способны при весьма незначительных внутренних потерях управлять большими мощностями, подводимыми к нагрузке.
Тиристоры — приборы, обладающие двумя устойчивыми состояниями: состоянием низкой проводимости (проводимость отсутствует, прибор заперт) и состоянием высокой проводимости (проводимость близка к нулю, прибор открыт). Представители класса тиристоров [Вишневский А.И]:
- диодные тиристоры (динисторы, диаки), имеющие два вывода (анод и катод), управляемые путем подачи на электроды напряжения с высокой скоростью его нарастания или повышения приложенного напряжения до величины, близкой к критической;
- триодные тиристоры (тринисторы, триаки), трехэлектродные элементы, управляющий электрод которых служит для перевода тиристора из закрытого состояния в открытое;
- тетродные тиристоры, имеющие два управляющих электрода;
- симметричные тиристоры — симисторы, имеющие пятислой-ную структуру. Иногда этот полупроводниковый прибор называют семистором.
Диодные тиристоры (динисторы), ассортимент которых не столь велик, различаются, главным образом, максимально допустимым постоянным прямым напряжением в закрытом состоянии.
Так, для динисторов типов КН102А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, И (2Н102А — И) значения этих напряжений составляют, соответственно, 5, 7, 10, 14, 20, 30, 40, 50 В при обратном токе не более 0,5 мА. Максимально допустимый постоянный ток в открытом состоянии для этих полупроводниковых приборов равен 0,2 А при остаточном напряжении в открытом состоянии 1,5 В.
Транзисторный аналог тиристора
Схема аналога тиристора (диодного и триодного) на транзисторах. Расчет параметров он-лайн. (10+)
Транзисторный аналог тиристора
Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь
В маломощных пороговых и нестандартных схемах транзисторные аналоги диодного (динистора) и триодного (тринистора) тиристоров применяются даже чаще, чем элементы, выполненные в одном кристалле.
Причина в том, у серийных тиристоров высокий разброс параметров, а некоторые из очень важных для перечисленных схем параметров вообще не нормируются.
А аналог можно изготовить со строго заданными параметрами.
Важнейшими параметрами тиристоров в пороговых и нестандартных схемах являются: ток отпирания (Io), напряжение отпирания или отпирающее напряжение (Uo), ток удержания (Ih), напряжение запирания или напряжение насыщения при токе удержания (Uc). Смотри вольт-амперную характеристику тиристора.
В силовых схемах аналоги не применяются потому, что сила тока базы каждого транзистора в тиристорном аналоге равна половине всего тока через схему. А у транзисторов, как правило, сила тока базы ограничена довольно небольшой величиной.
| Вашему вниманию подборка материалов:Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам |
Принципиальная схема
Вывод (A) соответствует аноду, (K) — катоду, (C) — управляющему электроду. Вольт-амперная характеристика схемы соответствует приведенной выше, так что ее (схему) можно считать аналогом триодного тиристора (тринистора). Если управляющий электрод не подключать, то получится аналог диодного тиристора (динистора).
В схеме применяются комплиментарные пары транзисторов. У них одинаковые напряжения насыщения база — эмиттер и коллектор — эмиттер. Мы чаще всего используем КТ502, КТ503. Резисторы R2 и R3 равны между собой.
Расчет
Конечно, приведенные формулы дают приблизительный результат, так как параметры транзисторов имеют конструктивный разброс и зависят от температуры. Но эти расчеты позволяют получить начальную точку, с которой осуществляется тонкий подбор.
- [Ток отпирания, мА] = [Напряжение насыщения база — эмиттер транзистора, В] / [Сопротивление R2, кОм] — [Ток управляющего электрода, мА]
- Для аналога динистора ток управляющего электрода принимаем равным нулю.
- [Отпирающее напряжение, В] = ([Ток отпирания, мА] + [Ток управляющего электрода, мА]) * [Сопротивление R2, кОм] + [Ток отпирания, мА] * ([Сопротивление R1, кОм] + [Сопротивление R3, кОм])
- [Ток удержания, мА] = 2 * [Напряжение насыщения база — эмиттер транзистора, В] / [Сопротивление R2, кОм] — [Ток управляющего электрода, мА]
- [Напряжение запирания, В] = [Напряжение насыщения база — эмиттер транзистора, В] + [Напряжение насыщения коллектор — эмиттер транзистора, В]
Применение
Аналог может применяться, например, в следующих схемах:
(читать дальше…) :: (в начало статьи)
Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь
К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.
Зарубежные аналоги отечественных тиристоров и симисторов
Распродажа
Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>
Новости электроники
Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.
Амбициозная цель компании MediaTek — сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы.
Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники.
Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик — порог входа очень низкий.
Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.
На этой странице представлены возможные аналоги отечественных и импортных тиристоров и симисторов
Вернуться к списку аналогов
| Зарубежные наименования тиристоров и симисторов | Отечественные тиристоры и симисторы |
| 10FCRL | T10-10 |
| 10PCR TAG10-800TAG10-90 | T112-10 |
| 101RC20 | T15-160 |
| 101RA110 101RC25 101RC30 101RC40 101RC50 101RC60 101RC70101RC80 | T161-160 |
| 100AC100 100AC40100AC60 | TC160-100 |
| 2N683-2N685 | T122-25 |
| 25KH01-125KH08 | TC122-25 |
| 30TN60 | T16-250 |
| 244TB1-244TB5 | T143-630 |
| 2N686-2N688 2N28882N2889 | T222-25 |
| 10PCRL | 2T112-10 |
| 2N1843A-2N1845A | T112-16 |
| TUG840 | T10-40 |
| TUG940 | T131-40 |
| TUH1040 | T132-40 |
| 2SF734 | T141-40 |
| SKT24-08C SKT24-10C SKT24-12C SKT24-14C SKT24-16C BTW48-400 BTW48-500BTW48-600 | T232-50 |
| 2SF782 | T141-80 |
| 2SF126 | T142-80 |
| 2SF783 | T151-80 |
| 2SF128 | T152-80 |
| 2SF784 2SF130 2SF785 C45A C45B C45C C45G C46A C46B C46C C46GC46H | T252-80 |
| 60TR20 60TR40 60TR60 60TR80 60TR100 60TR120 80TR10 80TR2080TR40 | T143-500 |
| 662T27 662T29 662T31 662T33 662T35 C601N C601TC601P | T253-1250 |
| C148S30 C148N30 C148T30 C148P30 C149A10 C149A20 C149B10 C149B20C149C10 | TБ151-63 |
| T171F400EEC | ТБ171-200 |
| 2N6142 | TC2-10 |
| FB150A16 | TC160 |
| PT260 | TC2-63 |
| 37TB1 | ТЧ50 |
| T171F600EEC T171F800EEC T171F1000EEC T171F1200EECТ607011374ВТ | ТБ133-200 |
| TKAL210 TKAL220 TKAL240 TKAL260 TKAL280TKAL2100 | TC171-250 |
| BCR150B20 BCR150B24 FB150A20FB150A24 | TC161-160 |
| T8420M T8410B T8410DT8410M | TC142-80 |
| TKAL110 TKAL120 TKAL180 TKAL1100 TKAL1120 100AC40 100AC60 100AC100FB150A4 | TC161-100 |
| T120KB T220KB T320KB T420KB T520KB T530KB T620KB T820KB T1020KBT1220KB | TC122-20 |
| 2N2548-2N2550 NLC178A NLC178BNLC178C | T171-200 |
| 81RM10 81RM20 81RM30 81RM40 81RM50 81RL50 82RL50 81RL60 82RL6081RL80 | ТЧ125 |
| 2N6397-2N6399 | T2-12 |
| 2SF932-2SF939 | T16-400 |
| C380A | T133-400 |
| 2N1844-2N1850 | T10-16 |
| TAG665-500 TAG666-500 TAG675-600 2N3668 2N36692N3670 | T10-12 |
| 2N1842B-2N1848B | T122-20 |
| 2N6168-2N6170 | T10-20 |
| 2N691A 2N692A | T10-25 |
| 2N683-2N685 | T122-25 |
| BTW31-1200R BTW40-200R BTW40-400RBTW40-800R | T242-32 |
| BTW92-1000RM | T15-32 |
| 2SF122 | T10-80 |
| 244TB1 | T143-630 |
| C390E | T153-800 |
| C390M | T253-800 |
| BTW92-1000RU | T142-32 |
| 2N2574 | T123-200 |
| 3654-3659 PSIH800-1 PSIH800-2 PSIH800-3PSIH800-4 | T253-1000 |
| 101RC20 | T15-160 |
| BTX38-500R | T15-100 |
| 30TN40 | T15-250 |
| 30TN80 | T123-250 |
| 30TN100 30TN120 FT250B4 FT250B6 FT250B8 FT250B10FT250B12 | T171-250 |
| C390EC C390N C390T C390P FT800C4 FT800C6 FT800C8 FT800C10 FT800C12FT800C16 | T353-800 |
| C578-10gv2 C579-10gw2 C578-12gu2 C579-12gv2C579-12gv3 | TБ171-160 |
| СR31-104CA CR31-104BA CR31-104AA CR31-204DA CR31-304CA CR31-304BACR31-404DA | TБ1160-80 |
| 38TB1-38TB10 | ТБ161-100 |
| 2N5806-2N5808 | ТС2-25 |
| BCR150B4 | ТС125 |
| T8420D | ТС80 |
| C148M30 | ТЧ63 |
| PSIE401-1STF PSIE401-2STF PSIE401-3STF PSIE401-4STF PSIE401-5STFPSIE401-6STF | ТБ143-320 |
| 2N6151 2N6154 2N6153 2N6152 2N6155 2N61532N6156 | ТС112-10 |
| 2N5257 2N5258 2N5259 2N52602N5261 | ТС171-200 |
| 2N5441-2N5443 T6400M T6406M T640D8T640KB | ТС132-40 |
| 2N685AS 2N690S 2N691A5 2N691AS2N687AS-2N689AS | ТЧ25 |
| T6001B T6006B T6001C T6006B T6001D T6006D T6000E T6001ET6006E | ТС112-16 |
| 240PAL60 240PAM70 240PAL70 240PAM80 240PAL80 240PAM90 240PAL90 240PAM100 240PAL100240PAL110 | ТБ143-400 |
| CR24-202BB CR24-202AB CR24-302CB CR24-302BB CR24-302AB CR24-402CB CR24-402BB CR24-402AB CR24-502CBCR24-502BB | ТЧ40 |
| SKT24-04C | Е131-50 |
| C380B | Т143-400 |
| 60TR10 | Т16-500 |
| SKT24-02C | Т10-50 |
| 2SF736-2SF739 SKT16-02C SKT16-04C SKT16-06C SKT16-08C SKT16-10C SKT16-12CSKT16-14C | Т232-40 |
| 2SF124 | Т15-80 |
| 662T25 | Т173-1250 |
| SKT24-06C | Т132-50 |
| 2N2543-2N2546 | Т15-200 |
| 40RCS30 | Т10-63 |
| 40RSC90 40RSC100 40RSC11040RSC120 | Т252-63 |
| 40RSC40 | Т141-63 |
| BTX38-700R BTX38-800R | Т151-100 |
| 40RSC50 | Т141-63 |
| 40RSC60 | Т151-63 |
| 40RSC70 | Т152-63 |
| 40RSC80 | Т242-63 |
| 81RK100 81RK100M 81RC100 81RK110 81RK12081RK130 | Т161-125 |
| 81RC90 | Т5-125 |
| T165F200TEC | Т16-320 |
| T165F400TEC | Т123-320 |
| T165F600TEC | Т133-320 |
| T165F800TEC T165F900TEC T165F1000TEC T165F1100TEC T165F1200TECT165F1300TEC | Т171-320 |
| 244TB2 244TB3 244TB4 244TB5 ATS5H ATS6H ATS7H ATS8HATS9H | Т153-630 |
| 37TB2 37TB3 37TB4 37TB5 37TB6 37TB7 37TB8 37TB9 37TB10 37TB1137TB12 | ТБ151-50 |
| FT250BY6 FT250BX4 FT250BY8 FT250BX6 FT250BY10FT250BX10 | ТБ133-250 |
| 500S10H | ТБ153-800 |
| T6000B | ТС2-16 |
| 50AC40 | ТС2-50 |
| T8420B | ТС2-80 |
| CR31-104DA | ТЧ80 |
| C448E C448M C448S C448N C448T C448P C448PAC448PB | ТБ253-1000 |
| 500SS12H 500S12H 550RBQ20 550RBQ30 550RBQ40550RBQ50 | ТБ253-800 |
| FB150A4 FB150A6 BCR150B6BCR150B8 | ТС161-125 |
| 25KH01-25KH06 25KH08 | ТС122-25 |
| SPT260 T8421B PT360 SPT360 PT460 SPT460 PT560PT660 | ТС142-63 |
| FT500DY16 FT500DX16 FT500DY20 FT500DX20 FT500EY20 FT500EX20 FT500DY24 FT500DX24 FT500EY24FT500EX24 | ТБ153-630 |
| 50AS40A 50AS60 50AS60A 50AS80 50AS80A 50AS100 50AS100A 50AS12050AS120A | ТС132-50 |
| 38TB1-38TB10 | ТЧ100 |
| 2N5441-2N5446 | ТС2-40 |
| Rifat пишет… Аналог тиристора зарубежного PCR460 17/01/2013 20:33:33 |
| Саша пишет… конечно хорошие данные но только в основном для мощных тиристоров для маломощных ничего нету |
Загрузка...
