Litar Aplikasi SCR

Dalam artikel ini kita akan mempelajari banyak rangkaian aplikasi SCR yang menarik dan juga mempelajari ciri-ciri utama dan sifat SCR juga dipanggil peranti thyristor.

Apa itu SCR atau Thyristor

SCR adalah singkatan dari Silicon Controlled Rectifier, seperti namanya itu adalah sejenis diod atau agen pembetulan yang konduksi atau pengoperasiannya dapat dikendalikan melalui pemicu luaran.

Ini bermaksud bahawa peranti ini akan dihidupkan atau dimatikan sebagai tindak balas kepada isyarat atau voltan kecil luaran, yang hampir sama dengan transistor, namun sangat berbeza dengan ciri teknikalnya.

Lekapan SCR C106

Melihat gambar tersebut, kita dapat melihat bahawa SCR mempunyai tiga petunjuk yang boleh dikenal pasti sebagai berikut:

Mengekalkan bahagian cetak peranti menghadap ke arah kita,

• Papan hujung kanan dipanggil 'pintu gerbang'.
• Pucuk tengah adalah 'Anode', dan
• Papan hujung kiri adalah 'Cathode'

Cara Menghubungkan SCR

Gerbang adalah input pencetus SCR dan memerlukan pemicu DC dengan voltan sekitar 2 volt, DC harus lebih ideal daripada 10mA. Pencetus ini digunakan di seberang gerbang dan tanah litar, yang bermaksud positif DC menuju ke pintu gerbang dan negatif ke tanah.

Pengaliran voltan melintasi anod dan katod dihidupkan AKTIF apabila pemicu gerbang digunakan dan sebaliknya.

Papan kiri yang ekstrim atau katod SCR harus selalu disambungkan ke tanah litar pemicu, yang bermaksud tanah litar pemicu harus dibuat umum dengan menyambung ke katod SCR atau jika tidak, SCR tidak akan bertindak balas terhadap pemicu yang berlaku .

Beban selalu dihubungkan di anoda dan voltan bekalan AC yang mungkin diperlukan untuk mengaktifkan beban.

SCR secara khusus sesuai untuk menukar beban AC atau beban DC berdenyut. Beban DC yang murni atau bersih tidak akan berfungsi dengan SCR, kerana DC akan menyebabkan kesan penyambungan pada SCR dan tidak akan membiarkannya MATI walaupun pemicu gerbang dikeluarkan.

Litar Aplikasi SCR

Pada bahagian ini, kita akan melihat beberapa aplikasi SCR yang popular dalam bentuk suis statik, rangkaian kawalan fasa, pengecas bateri SCR, pengawal suhu, dan pencahayaan kecemasan sumber tunggal
sistem.

Suis Seri-Statik

Suis statik siri gelombang separuh dapat dilihat pada gambar berikut. Apabila suis ditekan untuk membolehkan bekalan masuk, arus di pintu gerbang SCR menjadi aktif semasa kitaran positif isyarat input, menghidupkan SCR.

Resistor R1 mengawal dan menyekat jumlah arus gerbang.

Dalam keadaan ON dihidupkan, voltan anod ke katod VF dari SCR menurun ke tahap nilai konduksi RL. Ini menyebabkan arus gerbang berkurang secara drastik, dan kerugian minimum pada litar pintu.

Semasa kitaran input negatif, SCR dimatikan, kerana anod menjadi lebih negatif daripada katod. Diod D1 melindungi SCR dari pembalikan arus gerbang.

Bahagian sebelah kanan gambar di atas menunjukkan bentuk gelombang yang dihasilkan untuk arus beban dan voltan. Bentuk gelombang kelihatan seperti bekalan gelombang separuh merentasi beban.

Menutup suis membolehkan pengguna mencapai tahap konduksi yang lebih rendah daripada 180 darjah pada anjakan fasa yang berlaku semasa tempoh positif isyarat AC input.

Untuk mencapai sudut konduksi antara 90 ° dan 180 °, litar berikut dapat digunakan. Reka bentuk ini serupa dengan yang di atas, kecuali perintang, yang dalam bentuk perintang berubah di sini, dan suis manual dihapuskan.

Rangkaian yang menggunakan R dan R1 memastikan arus gerbang yang dikawal dengan betul untuk SCR semasa separuh pusingan positif dari input AC.

Menggerakkan lengan gelangsar resistor R1 yang berubah-ubah ke maksimum, atau menuju titik paling rendah, arus gerbang mungkin menjadi terlalu lemah untuk mencapai pintu SCR, dan ini tidak akan membenarkan SCR untuk AKTIF.

Sebaliknya apabila digerakkan ke atas, arus gerbang perlahan-lahan akan meningkat sehingga SCR ON ON magnitude tercapai. Oleh itu, dengan menggunakan perintang pemboleh ubah pengguna dapat menetapkan tahap arus putar ON untuk SCR di mana saja antara 0 ° dan 90 °, seperti yang ditunjukkan di sebelah kanan rajah di atas.

Untuk nilai R1, jika agak rendah, akan menyebabkan SCR menyala dengan cepat, membawa kepada hasil yang serupa yang diperoleh dari gambar pertama di atas (pengaliran 180 °).

Walau bagaimanapun, jika nilai R1 lebih besar, voltan masukan positif yang lebih tinggi akan diperlukan untuk menghidupkan SCR. Keadaan ini tidak akan memungkinkan kita untuk memperluas kawalan pada anjakan fasa 90 °, kerana input berada pada tahap tertinggi pada ketika ini.

Sekiranya SCR tidak dapat menyala pada tahap ini atau untuk nilai voltan input yang lebih rendah pada cerun positif kitaran AC, tindak balas akan sama persis untuk cerun negatif kitaran input.

Secara teknikal, jenis kerja SCR ini dipanggil kawalan fasa rintangan ubah gelombang separuh gelombang.

Kaedah ini dapat digunakan dengan berkesan dalam aplikasi yang memerlukan kawalan arus RMS atau kawalan daya beban.

Pengecas Bateri menggunakan SCR

Aplikasi SCR lain yang sangat popular adalah dalam bentuk pengawal pengecas bateri.

Reka bentuk asas pengecas bateri berasaskan SCR dapat dilihat pada rajah berikut. Bahagian yang berlorek akan menjadi kawasan perbincangan utama kami.

Cara kerja pengecas bateri terkawal SCR di atas dapat difahami dengan penjelasan berikut:

Input yang diturunkan AC dilengkapkan gelombang penuh melalui dioda D1, D2 dan dibekalkan di terminal anod / katod SCR. Bateri yang sedang dalam pengisian dapat dilihat secara bersiri dengan terminal katod.

Apabila bateri dalam keadaan habis, voltannya cukup rendah untuk memastikan SCR2 adalah keadaan OFF. Oleh kerana keadaan terbuka SCR2, litar kawalan SCR1 berkelakuan sama seperti suis statik siri kami yang dibincangkan dalam perenggan sebelumnya.

Dengan bekalan yang diperbaiki input dinilai dengan cukup, memicu ON SCR1 dengan arus gerbang yang diatur oleh R1.

Ini langsung menghidupkan SCR dan bateri mula mengecas melalui konduksi SCR anod / katod.

Pada mulanya, kerana tahap bateri yang habis, VR akan mempunyai potensi yang lebih rendah seperti yang ditetapkan oleh preset R5 atau pembahagi berpotensi.

Pada tahap ini tahap VR akan terlalu rendah untuk menghidupkan dioda zener 11 V. Dalam keadaan tidak konduktif, zener akan hampir seperti litar terbuka, menyebabkan SCR2 dimatikan sepenuhnya, kerana arus gerbang hampir sifar.

Kehadiran C1 juga memastikan bahawa SCR2 tidak pernah DIPAKAI secara tidak sengaja kerana voltan sementara atau lonjakan.

Semasa bateri mengecas, voltan terminalnya secara beransur-ansur meningkat, dan akhirnya apabila mencapai nilai cas penuh yang ditetapkan, VR menjadi cukup untuk menghidupkan dioda zener 11 V, kemudian menyala pada SCR2.

Sebaik sahaja SCR2 menembak, dengan berkesan menghasilkan litar pintas, menghubungkan terminal akhir R2 ke tanah, dan memungkinkan pembahagi berpotensi yang dibuat oleh rangkaian R1, R2 di pintu gerbang SCR1.

Pengaktifan pembahagi berpotensi R1 / R2 di pintu gerbang SCR1 menyebabkan penurunan seketika arus gerbang SCR1, memaksanya mematikan.

Ini mengakibatkan bekalan ke bateri terputus, memastikan bateri tidak dibebankan secara berlebihan.

Selepas ini, jika voltan bateri cenderung turun di bawah nilai yang telah ditetapkan, zener 11 V akan MATI, menyebabkan SCR1 kembali AKTIF untuk mengulangi kitaran pengecasan.

AC Heater Control menggunakan SCR

Gambar rajah di atas menunjukkan klasik kawalan pemanas aplikasi menggunakan SCR.

Litar ini dirancang untuk menghidupkan dan mematikan pemanas 100 watt bergantung pada pensuisan termostat.

Merkuri dalam gelas termostat digunakan di sini, yang seharusnya sangat sensitif terhadap perubahan tahap suhu di sekitarnya.

Tepatnya dapat merasakan perubahan suhu 0.1 ° C.

Walau bagaimanapun, sejak ini jenis termostat biasanya dinilai untuk mengatasi arus arus yang sangat kecil dalam julat 1 mA atau lebih, dan oleh itu ia tidak terlalu popular dalam litar kawalan suhu.

Dalam aplikasi kawalan pemanas yang dibincangkan, SCR digunakan sebagai penguat arus untuk menguatkan arus termostat.

Sebenarnya, SCR tidak berfungsi seperti penguat tradisional, sebaliknya sebagai sensor semasa , yang membolehkan ciri-ciri termostat yang berbeza-beza untuk mengawal peralihan tahap semasa SCR yang lebih tinggi.

Kita dapat melihat bahawa bekalan ke SCR diterapkan melalui pemanas dan penyearah jambatan penuh, yang memungkinkan bekalan DC yang diperbaiki gelombang penuh untuk SCR.

Dalam tempoh tersebut, ketika termostat berada dalam keadaan terbuka, potensi melintasi kapasitor 0.1uF dikenakan ke tahap pembakaran potensi gerbang SCR melalui denyutan yang dihasilkan oleh setiap denyut DC yang diperbaiki.

Pemalar masa untuk mengecas kapasitor ditentukan oleh produk elemen RC.

Ini membolehkan SCR melakukan semasa pencetus kitaran separuh berdenyut DC ini, yang membolehkan arus melewati pemanas, dan membenarkan proses pemanasan yang diperlukan.

Semasa pemanas memanas dan suhu meningkat, pada titik yang telah ditentukan, menyebabkan termostat konduktif mengaktifkan dan membuat litar pintas melintasi kapasitor 0.1uF. Ini seterusnya mematikan SCR dan memutuskan kuasa ke pemanas, menyebabkan suhunya turun secara beransur-ansur, sehingga turun ke tahap di mana termostat sekali lagi dinyahaktifkan dan SCR menyala.

Lampu Kecemasan menggunakan SCR

Aplikasi SCR seterusnya membincangkan sumber tunggal reka bentuk lampu kecemasan di mana a Bateri 6 V disimpan dalam keadaan terisi penuh, sehingga lampu yang disambungkan dapat dihidupkan dengan lancar setiap kali berlaku gangguan kuasa.

Apabila kuasa tersedia, bekalan DC diperbaiki gelombang penuh menggunakan D1, D2 mencapai lampu 6 V yang disambungkan.

C1 dibolehkan untuk dicas ke tahap yang sedikit lebih rendah daripada perbezaan antara DC puncak bekalan yang diperbaiki sepenuhnya dan voltan merentasi R2, seperti yang ditentukan oleh input bekalan dan tahap pengisian bateri 6 V.

Dalam keadaan apa pun, tahap potensi katod SCR lebih tinggi daripada anodnya, dan juga voltan pintu ke katod dipastikan negatif. Ini memastikan bahawa SCR kekal dalam keadaan tidak berkelakuan.

Kadar pengisian bateri terpasang ditentukan oleh R1, dan diaktifkan melalui dioda D1.

Pengecasan dipertahankan hanya selagi anod D1 tetap lebih positif daripada katodnya.

Semasa daya input hadir, gelombang penuh yang diluruskan di lampu kecemasan menjadikannya tetap hidup.

Semasa keadaan kegagalan kuasa, kapasitor C1 mula melepaskan melalui D1, R1, dan R3, sehingga titik di mana katod SCR1 menjadi kurang positif daripada katodnya.

Sementara itu, simpang R2, R3, menjadi positif mengakibatkan peningkatan voltan katod katod untuk SCR, menjadikannya AKTIF.

SCR kini menyala dan membolehkan bateri dihubungkan dengan lampu, menerangi dengan serta-merta melalui kuasa bateri.

Lampu dibiarkan tinggal dalam keadaan terang seperti tiada apa yang berlaku.

Ketika daya kembali, kapasitor C1 sekali lagi diisi semula, menyebabkan SCR mati, dan mematikan daya bateri ke lampu, sehingga lampu sekarang menyala melalui bekalan DC input.

Aplikasi SCR Pelbagai yang Dikumpulkan dari Laman Web ini

Penggera Hujan Ringkas:

Litar penggera hujan di atas dapat digunakan untuk mengaktifkan beban AC, seperti lampu atau penutup atau penutup lipat automatik.

Sensor dibuat dengan meletakkan ke pasak logam, atau skru atau logam serupa di atas badan plastik. Wayar dari logam ini disambungkan di pangkal tahap transistor pencetus.

Sensor adalah satu-satunya bahagian litar yang diletakkan di luar rumah, untuk merasakan hujan lebat.

Apabila hujan turun, titisan air menjembatani logam sensor.

Voltan kecil mula bocor melintasi logam sensor dan sampai di dasar transistor, transistor segera melakukan dan membekalkan arus gerbang yang diperlukan ke SCR.

SCR juga bertindak balas dan menghidupkan beban AC yang disambungkan untuk menarik penutup automatik atau hanya penggera untuk membetulkan keadaan seperti yang dikehendaki oleh pengguna.

Penggera Pencuri SCR

Kami membincangkan di bahagian sebelumnya mengenai harta khas SCR di mana ia bersambung sebagai tindak balas terhadap beban DC.

Litar yang dijelaskan di bawah memanfaatkan harta SCR di atas dengan berkesan untuk mencetuskan penggera sebagai tindak balas terhadap kemungkinan kecurian.

Di sini, pada mulanya SCR dipegang dalam posisi MATI selagi pintu gerbangnya tetap tersekat atau tersekat dengan potensi tanah yang kebetulan menjadi badan aset yang perlu dilindungi.

Sekiranya percubaan untuk mencuri aset dilakukan dengan melepaskan baut yang relevan, potensi arde ke SCR dikeluarkan dan transistor akan diaktifkan melalui perintang yang berkaitan yang disambungkan ke pangkalnya dan positif.

SCR juga langsung terpicu kerana sekarang ia mendapat voltan gerbang dari pemancar transistor, dan kait membunyikan penggera DC yang disambungkan.

Penggera tetap dihidupkan sehingga dimatikan secara manual, mudah-mudahan oleh pemilik sebenarnya.

Pengecas Pagar Mudah, Litar Energizer

SCR menjadi sangat sesuai untuk dibuat litar pengecas pagar . Pengecas pagar terutamanya memerlukan tahap penjana voltan tinggi, di mana peranti beralih tinggi seperti SCR menjadi sangat penting. Oleh itu, SCR menjadi sangat sesuai untuk aplikasi tersebut di mana ia digunakan untuk menghasilkan voltan aruhan tinggi yang diperlukan.

Litar CDI untuk Kereta:

Seperti yang dijelaskan dalam aplikasi di atas, SCR juga banyak digunakan dalam mobil, dalam sistem pencucuhannya. Litar pencucuhan pelepasan kapasitif atau sistem CDI menggunakan SCR untuk menghasilkan pertukaran voltan tinggi yang diperlukan untuk proses pencucuhan atau untuk memulakan pencucuhan kenderaan.