Rådgivare
Texten nedan är maskinöversatt från tysk originaltext.
Värt att veta om tyristorer
Termen tyristor består av de två beteckningarna tyratron och transistor. En tyristor används inom elektroteknik som styrbar diod. Den styrs med en spänning som kan ansättas till Gate-anslutningen. Mer om detta hittar du här i vår guide.
Tyristorers uppbyggnad och funktion
Was tänk på när du köper tyristorer?
Slutsats: Nya möjligheter
Tyristorers uppbyggnad och funktion
Bild: Tyristorer konstruerad för 7.5 ampere med genomföringshål
Tyristorer är i konstruktionen jämförbara med dioder och framställs i växelbilder på liknande sätt. En diod är en enkel halvledarkomponent som blockerar strömmen i en flödesriktning och som tillåter flöde i en annan riktning från en låg spänning.
I ena änden finns den positivt laddade anod för en diod, i andra änden den negativt laddade katod. Strömmen kan bara flöda från anod till katod, i den andra riktningen spärras strömmen till en viss utgångsspänning. Dessa ligger oftast i tresiffrig volt-området.
En tyristor lägger till denna princip till styrbarhet. Medan en diod har endast två anslutningar - anod och katod - har komponenten en tredje anslutning - synligt på de tre kontakterna. Den tredje kontakten är den så kallade Gate-anslutningen. Med denna styrs tyristor.
I grundtillståndet är tyristor låst i båda riktningarna och ingen ström flyter. Om en viss spänning läggs på Gate-anslutningen öppnas den i en riktning. Nu kan strömmen flöda i en riktning som en diod, medan den andra flödesriktningen förblir låst.
Så länge en viss minsta ström flyter genom tyristor, den så kallade hållarströmmen, förblir tyristor ledande även om ingen spänning längre finns vid Gate. På så sätt räcker en kort impuls för öppning. När hållarströmmen underskrids eller strömmen vrids om, låses tyristorn igen i båda riktningarna.
En tyristor består av ett halvledarmaterial, t.ex. kisel. Exakt vilket material som används beror på tillverkaren. Den är indelad i fyra skikt som är dopade med pnpn. Därmed uppstår tre pn-övergångar.
Gate-anslutningen är monterad på det tredje Layer, alltså på det sista kataloksidan p-skiktet. Ligger mellan anod och katod en spänning och används också spänning till Gate-anslutningen, försätter tyristorenheten i lågohmig tillstånd och blir ledande.
En tyristors har speciella konstruktioner. Två tyristorer har antiparallellkopplade till en Triac. Det innebär att båda komponenterna visserligen används parallellt, men med olika poler. På så sätt är det möjligt att reglera strömmen i båda riktningarna och möjliggör t.ex. omvänd stegdimning på växelström.
En ytterligare specifikation, GTO-tyristor, kan styras manuellt med negativ ström vid Gate. Med en normal tyristor skulle detta leda till att byggelementet förstörs.
Bild: Tyristor med tändning av 2 V och en spänning av 1200 V.
Was tänk på när du köper tyristorer?
Tyristorer används som styrbara dioder. Vilken konstruktion du väljer beror på dess koppling och användningsområde där den ska användas. För att hitta rätt komponent för dina användningsändamål är det värt att ta hänsyn till några grundläggande fakta.
Den tekniska datan som finns på varje artikelsida på Conrad kan du ta ut några viktiga hörndata. Komponentens datablad finns under ”dokument & nedladdningar”. Där finns alla viktiga data och egenskaper för tyristoren, så att du kan välja rätt med hjälp av dessa.
Tändningsspänningen anger den spänning som minst ska ligga vid Gate för att öppna tyristoren. Till detta behövs en tyristor även en liten strömstyrka, vilken är tändströmmen.
Bild: Tyristor med lödanslutning och skruvfäste för 800 V spänning
När tyristorenheten är öppen är den begränsad till den maximala strömstyrka som den kan leda. Detta anges i informationsbladet som IT och uttrycks i flera värden.
Peak-värdet anger den kortvarigt tillåtna strömmen som kan uppstå vid en strömspets, och Average-värdet är det genomsnittliga maximala värdet. RMS-värdet ("Root Mean Square") anger maximalt möjlig permanent ström av det kvadratiska medlet. Vid en sinusväxelspänning ligger den kring 70% av det maximala värdet.
Strömstyrkan begränsas, eftersom komponenten värms upp under drift och endast kan användas vid en viss temperatur. Därför bör den maximala drifts- och omgivningstemperaturen inte överskridas.
Genombrottsspänningen, även uttryckt som UDRM, anger det värde vid vilket strömmen, i likhet med en diod, bryter igenom i spärrriktningen trots blockerad tyristor.
Du kan köpa eller bygga upp en Triac direkt som komponent från Conrad genom att växla två vanliga tyristorer mot parallellt. Om du vill köpa en eller flera tyristorer, bör du vara medveten om deras användningsområde. Kopplingen ska tillhandahålla tillräcklig tändspänning och får inte samtidigt överskrida den maximala strömmen, eftersom det annars finns risk för överhettning av komponenten.
Slutsats: Nya möjligheter
Tyristorer är dioder som med styrström kan spärra och öppnas aktivt. Detta ger nya möjligheter till strömreglering, särskilt vid användning med växelström. Du kan även bygga en Triac-kontakt som möjliggör framkantsdimmring vid växelström.