 |
:: استاذ و مشرف قسم الالكترونيات ::
تاريخ التسجيل: May 2007
المشاركات: 6,832
|
|
نشاط [ F.Abdelaziz ]
قوة السمعة:
|
|
14-07-2012, 03:31 PM
المشاركة 14
|
|
الموحد السليكونى المحكوم (الثايرستور) SCR :
الموحد السليكونى المحكوم (الثايرستور) SCR :
يستخدم الثايرستور عادة كعنصر قدرة , وللثايرستور ثلاثة أطراف , وهى المصعد (Anode) A والمهبط (Cathode) K والبوابة (Gate) G . وفيما يلى رمز الثايرستور :
ويعمل الثايرستور كثنائى إذا كان منحازا أماميا ووصلت إشارة جهد موجبة بين البوابة والمهبط , ولذلك سمى بالموحد السليكونى المحكوم . الشكل التالى يعرض نماذج مختلفة للثايروستورات :
والشكل التالى يعرض منحنى الخواص , والذى يبين العلاقة بين تيار المصعد وفرق الجهد بين المصعد والمهبط IA – VAK عند قيم مختلفة لتيار البوابة IG .
وفيما يلى شرح منحنى الخواص للثايرستور :
1- إذا كان تيار البوابة يساوى صفرا , ويرمز له بالرمز IG0 , فإن الثايرستور يكون فى حالة قطع (فصل) OFF , ويكون هناك مقاومة كبيرة جدا بين المصعد والمهبط , ولكن إذا زاد الجهد بين المصعد والمهبط وصولا لجهد الانهيار الأمامى VB0 ففى هذه الحالة يتحول الثايرستور لحالة الوصل ويمر تيار المصعد , علما بأن الثايرستور غير مصمم للعمل بهذه الطريقة فمن المحتمل انهياره
2- عند وصول إشارة جهد موجبة بين البوابة والمهبط يمر تيار فى بوابة الثايرستور , وبالتالى فإن الجهد اللازم لتحويل الثايرستور لحالة الوصل يوف يقل عن VB0 , فكلما ازداد تيار البوابة IG قل VAK اللازمة لإشعال الثايرستور ( لتحويل الثايرستور لحالة الوصل) .
3- بعد تحويل الثايرستور لحالة الوصل يظل على هذه الحالة حتى بعد انخفاض قيمة تيار البوابة IG للصفر , ولكن بمجرد انخفاض تيار المصعد IA عن تيار الإمساك IH (وهو تيار المصعد الأدنى الذى يحافظ على الثايرستور فى حالة وصل بعد إشعاله) يتحول الثايرستور لحالة الفصل .
والجدير بالذكر أنه يجب توافر شرطين فى إشارة الجهد اللازمة لإشعال الثايرستور VGK , وهما :
1- أن يكون زمن الإشارة كافيا لإحداث إشعال , ويجب ألا يقل عن 10 S .
2- أن يكون التيار IG المتولد نتيجة لتسليط إشارة الجهد VGK كافيا لإحداث إشعال عند قيمة VAK , علما بأنه يطلق على أدنى جهد لازم لإشعال الثايرستور VGT وأدنى تيار بوابة لإشعال الثايرستور IGT .
ويتحول الثايرستور لحالة الوصل فى زمن يتراوح ما بين (1 : 5 S ) , ويجب ألا يقل تيار البوابة اللازم لإشعال الثايرستور عن ( 2 : 4 IG ) .
طرق إطفاء الثايرستور :
من المشاكل التى نتعرض لها فى دوائر الثايرستور مشكلة إطفاء الثارستور , أى تحويله لحالة القطع , حيث يبقى الثايرستور فى حالة وصل طالما أن تيار المصعد IA أكبر من تيار الإمساك IH .
وهناك عدة طرق لإطفاء الثايرستور نذكر منها :
1- استخدام الثايرستور فى دوائر التيار المتردد . فمن المعروف أن الموجة الجيبية للتيار المتردد تصل للصفر مرتين فى الدورة الواحدة , وحيث أن الثايرستور يعمل كموحد فإنه يعمل على إمرار نصف الموجة الموجب فقط , وبمجرد وصولها للصفر يحدث إطفاء ذاتيا للثايرستور
Self commutation , ويتحول الثايرستور لحالة القطع إلى أن يتم إشعاله مرة أخرى .
2- استخدام الثايرستور فى دوائر توحيد الموجة الكلملة غير المرشحة , حيث ينطفىء الثايرستور كلما أصبح فرق الجهد بين المصعد والمهبط مساويا الصفر لانخفاض تيار البوابة فى هذه الحالة عن تيار الإمساك IH .
3- استخدام مفتاح يدوى أو مفتاح الكترونى بالتوازى مع الثايرستور , فبمجرد غلق المفتاح ينطفىء الثايرستور لتحول مسار التيار المار فى الثايرستور ليمر فى المفتاح .
4- استخدام مفتاح يدوى بالتوالى مع الثايرستور , فبمجرد فتح المفتاح اليدوى ينطفىء الثايرستور لانعدام مرور التيار فى الثايرستور .
5- توصيل مكثف مشحون بالتوازى مع الثايرستور بطريقة تجعل الثايرستور يتعرض لجهد معاكس بين المصعد والمهبط فيقل تيار المصعد IA إلى قيمة أقل من تيار الإمساك IH , فيتحول الثايرستور لحالة لبقطع .
زاوية إشعال الثايرستور Fire angle ( ) :
من أهم المصطلحات الفنية المستخدمة مع الثايرستور زاوة الإشعال ( ) وهى الزاوية التى يتحول عندها الثايرستور من حالة القطع لحالة الوصل , وذلك لحظة وصول إشارة إشعال البوابة .
الشكل التالى يبين دائرة للتحكم فى محرك تيار مستمر مستخدما ثايرستور (الشكل أ ) وشكل موجة الجهد على أطراف المحرك , وكذلك نبضات إشعال الثايرستور (الشكل ب ) .
ويلاحظ أن نبضة الإشعال تصل للبوابة عندما تكون = 90 , ويكون الجهد على أطراف المحرك هو الجزء المهشر فقط أما باقى الموجة الموحدة فتكون على أطراف الثايرستور VAK .
ويعمل الثايرستور تماما كموحد , حيث يمنع وصول نصف الموجة السالب للمحرك , ويلاحظ أنه كلما ازدادت زاوية الإشعال قل جهد أطراف المحرك , ويساوى صفرا عندما تكون زاوية الإشعال مساوية 180 , بينما يكون الجهد على الحمل أكبر ما يمكن عندما تكون زاوية الإشعال مساوية للصفر .
|