SCR Uygulama Devreleri

Bu yazıda birçok ilginç SCR uygulama devresini öğreneceğiz ve ayrıca ana özellikleri öğreneceğiz ve bir SCR'nin özellikleri tristör cihazı olarak da adlandırılır.

SCR veya Tristör nedir

SCR, Silikon Kontrollü Doğrultucunun kısaltmasıdır, çünkü adından da anlaşılacağı gibi, iletimi veya çalışması harici bir tetikle kontrol edilebilen bir tür diyot veya bir doğrultucu ajan.

Bu, bir transistöre oldukça benzeyen, ancak teknik özellikleriyle oldukça farklı olan harici küçük bir sinyale veya voltaja yanıt olarak bu cihazın AÇIK veya KAPALI olacağı anlamına gelir.

SCR C106 pin çıkışı

Şekle baktığımızda, bir SCR'nin aşağıdaki gibi tanımlanabilecek üç kurşuna sahip olduğunu görebiliriz:

Cihazın yazılı tarafını bize dönük tutarak,

• Sağ uçtaki uç 'geçit' olarak adlandırılır.
• Merkez kurşun 'Anot'dur ve
• Sol uç, 'Katot'dur

SCR Nasıl Bağlanır

Geçit, bir SCR'nin tetikleme girişidir ve yaklaşık 2 voltluk bir gerilime sahip bir DC tetikleyici gerektirir, DC ideal olarak 10mA'dan fazla olmalıdır. Bu tetik, devrenin kapısına ve toprağına uygulanır, yani DC'nin pozitifinin geçide ve negatifinin toprağa gittiği anlamına gelir.

Anot ve katot boyunca voltaj iletimi, geçit tetiği uygulandığında açılır ve bunun tersi de geçerlidir.

Bir SCR'nin aşırı sol ucu veya katodu her zaman tetikleme devresinin toprağına bağlanmalıdır, yani tetikleme devresinin topraklaması SCR katoduna bağlanarak ortak yapılmalıdır, aksi takdirde SCR uygulanan tetikleyicilere asla yanıt vermez .

Yük her zaman anot ve yükün etkinleştirilmesi için gerekli olabilecek bir AC besleme voltajına bağlıdır.

SCR'ler, özellikle AC yükleri veya darbeli DC yükleri anahtarlamak için uygundur. DC, SCR üzerinde bir kilitleme etkisine neden olacağından ve geçit tetiği kaldırıldıktan sonra bile KAPATILMAYA izin vermeyeceğinden, saf veya temiz DC yükleri SCR'lerle çalışmayacaktır.

SCR Uygulama Devreleri

Bu bölümde, statik anahtar, faz kontrol ağı, SCR pil şarj cihazı, sıcaklık kontrol cihazı ve tek kaynaklı acil durum aydınlatması şeklinde SCR'nin bazı popüler uygulamalarına bakacağız.
sistemi.

Seri-Statik Anahtar

Aşağıdaki şekilde bir yarım dalga serisi statik anahtara tanık olunabilir. Beslemenin içeri girmesine izin vermek için anahtara basıldığında, SCR'nin kapısındaki akım, giriş sinyalinin pozitif döngüsü sırasında aktif hale gelir ve SCR'yi açar.

Direnç R1, kapı akımı miktarını kontrol eder ve sınırlar.

Açık durumda, SCR'nin anot-katot voltajı VF, RL'nin iletim değeri seviyesine düşer. Bu, kapı akımının büyük ölçüde azalmasına ve kapı devresinde minimum kayıp olmasına neden olur.

Negatif giriş döngüsü sırasında, anotun katottan daha negatif olması nedeniyle SCR KAPALI konuma getirilir. Diyot D1, SCR'yi kapı akımının tersine çevrilmesinden korur.

Yukarıdaki görüntünün sağ tarafındaki kısım, yük akımı ve voltaj için ortaya çıkan dalga biçimini gösterir. Dalga formu, yük boyunca bir yarım dalga kaynağı gibi görünür.

Anahtarın kapatılması, kullanıcının giriş AC sinyalinin pozitif periyodu sırasında meydana gelen faz kaymalarında 180 dereceden daha düşük bir iletim seviyesi elde etmesini sağlar.

90 ° ile 180 ° arasında iletim açıları elde etmek için aşağıdaki devre kullanılabilir. Bu tasarım, burada değişken direnç şeklinde olan direnç dışında yukarıdakine benzer ve manuel anahtar kaldırılmıştır.

R ve R1 kullanan ağ, AC girişinin pozitif yarı döngüsü sırasında SCR için uygun şekilde kontrol edilen bir geçit akımı sağlar.

Değişken rezistör R1 kaydırma kolunu maksimuma veya en alt noktaya doğru hareket ettirmek, kapı akımı SCR'nin kapısına ulaşmak için çok zayıf olabilir ve bu, SCR'nin AÇIK konuma geçmesine asla izin vermez.

Öte yandan, yukarı doğru hareket ettirildiğinde, kapı akımı, SCR açılma büyüklüğüne ulaşılana kadar yavaşça artacaktır. Bu nedenle, kullanıcı, değişken direnci kullanarak, yukarıdaki diyagramın sağ tarafında gösterildiği gibi, SCR için açma akımının seviyesini 0 ° ile 90 ° arasında herhangi bir yerde ayarlayabilir.

R1 değeri için, eğer oldukça düşükse, SCR'nin hızlı bir şekilde ateşlenmesine neden olacak ve yukarıdaki ilk şekilden elde edilen benzer bir sonuca yol açacaktır (180 ° iletim).

Bununla birlikte, R1 değeri daha büyükse, SCR'yi ateşlemek için daha yüksek bir pozitif giriş voltajı gerekecektir. Giriş bu noktada en yüksek seviyedeyken, bu durum kontrolü 90 ° faz yer değiştirmesinin üzerine genişletmemize izin vermez.

SCR, bu seviyede veya AC döngüsünün pozitif eğiminde giriş voltajlarının daha düşük değerleri için ateşleyemezse, yanıt, giriş döngüsünün negatif eğimleri için tamamen aynı olacaktır.

Teknik olarak, bir SCR'nin bu tür çalışmasına yarım dalga değişken dirençli faz kontrolü denir.

Bu yöntem, RMS akım kontrolü veya yük güç kontrolü gerektiren uygulamalarda etkin bir şekilde kullanılabilir.

SCR kullanarak Pil Şarj Cihazı

SCR'nin bir diğer çok popüler uygulaması şu şekildedir: pil şarj cihazı denetleyicileri.

SCR tabanlı bir pil şarj cihazının temel tasarımı aşağıdaki şemada görülebilir. Gölgeli kısım ana tartışma alanımız olacaktır.

Yukarıdaki SCR kontrollü akü şarj cihazının çalışması aşağıdaki açıklama ile anlaşılabilir:

Aşağıya inen AC girişi, D1, D2 diyotları aracılığıyla tam dalga doğrultulur ve SCR anot / katot terminalleri boyunca sağlanır. Şarj edilen pil, katot terminali ile seri olarak görülebilir.

Pil boşalmış durumdayken, voltajı SCR2'nin KAPALI durumda kalmasını sağlayacak kadar düşüktür. SCR2'nin açık durumu nedeniyle, SCR1 kontrol devresi tam olarak önceki paragraflarda tartışılan seri statik anahtarımız gibi davranır.

Giriş düzeltilmiş besleme uygun şekilde derecelendirildiğinde, SCR1'i R1 tarafından düzenlenen bir geçit akımı ile AÇIK hale getirir.

Bu, SCR'yi anında açar ve pil anot / katot SCR iletimi yoluyla şarj olmaya başlar.

Başlangıçta, bataryanın düşük deşarj seviyesi nedeniyle, VR, R5 ön ayarı veya potansiyel bölücü tarafından ayarlandığı gibi daha düşük bir potansiyele sahip olacaktır.

Bu noktada, VR seviyesi 11 V zener diyotunu AÇIK duruma getirmek için çok düşük olacaktır. İletken olmadığı durumda, zener neredeyse bir açık devre gibi olacak ve neredeyse sıfır kapı akımı nedeniyle SCR2'nin tamamen KAPALI olmasına neden olacaktır.

Ayrıca C1'in varlığı, SCR2'nin voltaj geçişleri veya ani yükselmeler nedeniyle asla kazara açılmamasını sağlar.

Batarya şarj olurken, terminal voltajı kademeli olarak yükselir ve nihayetinde ayarlanan tam şarj değerine ulaştığında, VR 11 V zener diyotunu AÇMAK için yeterli hale gelir ve ardından SCR2'yi AÇIK konuma getirir.

SCR2 ateşlendiği anda, etkin bir şekilde kısa devre oluşturur, R2 uç terminalini toprağa bağlar ve SCR1'in kapısında R1, R2 ağı tarafından oluşturulan potansiyel bölücüyü etkinleştirir.

SCR1'in kapısında R1 / R2 potansiyel bölücünün aktivasyonu, SCR1'in geçit akımında ani bir düşüşe neden olarak onu kapanmaya zorlar.

Bu, pilin aşırı şarj olmasına izin verilmemesini sağlayarak pil beslemesinin kesilmesine neden olur.

Bundan sonra, akü voltajı önceden ayarlanmış değerin altına düşme eğilimindeyse, 11 V zener KAPALI konuma geçerek SCR1'in yeniden AÇIK konuma gelmesine ve şarj döngüsünü tekrar etmesine neden olur.

SCR kullanarak AC Isıtıcı Kontrolü

Yukarıdaki şema klasik bir ısıtıcı kontrolü SCR kullanarak uygulama.

Devre, termostat anahtarlamasına bağlı olarak 100 watt ısıtıcıyı AÇMAK ve KAPATMAK için tasarlanmıştır.

Camda cıva termostat Burada, etrafını çevreleyen sıcaklık seviyelerindeki değişikliklere son derece duyarlı olması beklenen, kullanılır.

Kesin olmak gerekirse, 0.1 ° C'lik bir sıcaklık değişimini bile algılayabilir.

Ancak bunlardan beri termostat türleri Normalde 1 mA civarında çok küçük akım büyüklüklerini işleyecek şekilde derecelendirilmiştir ve bu nedenle sıcaklık kontrol devrelerinde çok popüler değildir.

Tartışılan ısıtıcı kontrol uygulamasında SCR, termostat akımını yükseltmek için bir akım yükselticisi olarak kullanılır.

Aslında SCR, geleneksel bir amplifikatör gibi çalışmaz, akım sensörü , farklı termostat özelliklerinin SCR'nin daha yüksek akım seviyesi anahtarlamasını kontrol etmesine izin verir.

SCR'ye beslemenin ısıtıcı ve SCR için tam dalga doğrultulmuş bir DC beslemesine izin veren tam bir köprü doğrultucu aracılığıyla uygulandığını görebiliriz.

Termostat açık durumdayken, 0.1 uF kapasitördeki potansiyel, her düzeltilmiş DC darbesi tarafından üretilen darbeler aracılığıyla SCR geçit potansiyelinin ateşleme seviyesine yüklenir.

Kapasitörün şarj edilmesi için zaman sabiti, RC elemanlarının ürünü tarafından belirlenir.

Bu, SCR'nin bu darbeli DC yarım döngü tetikleyicileri sırasında çalışmasını sağlayarak akımın ısıtıcıdan geçmesine izin verir ve gerekli ısıtma işlemine izin verir.

Isıtıcı ısındıkça ve önceden belirlenen noktada sıcaklığı yükseldikçe, iletken termostatın 0.1 uF kapasitör boyunca etkinleşmesine ve kısa devre oluşturmasına neden olur. Bu sırayla SCR'yi KAPATIR ve ısıtıcıya giden gücü keserek sıcaklığının kademeli olarak düşmesine neden olarak, termostatın tekrar devre dışı bırakıldığı ve SCR'nin ateşlendiği bir seviyeye düşmesine neden olur.

SCR kullanan Acil Durum Lambası

Bir sonraki SCR uygulaması, tek bir kaynaktan bahsediyor acil durum lambası tasarımı içinde bir 6 V batarya bir elektrik kesintisi olduğunda bağlı lambanın sorunsuz bir şekilde AÇIK duruma getirilebilmesi için şarj edilmiş durumda tutulur.

Güç mevcut olduğunda, D1, D2 kullanan tam dalga doğrultulmuş bir DC kaynağı, bağlı 6 V lambaya ulaşır.

C1'in, 6 V pilin besleme girişi ve şarj seviyesi tarafından belirlendiği üzere, tamamen düzeltilmiş kaynağın tepe DC'si ile R2 boyunca voltaj arasındaki farktan biraz daha düşük bir seviyeye kadar şarj olmasına izin verilir.

Her koşulda, SCR'nin katot potansiyel seviyesi anotundan daha yüksek yardımcı olur ve ayrıca geçitten katot voltajına negatif tutulur. Bu, SCR'nin iletken olmayan durumda kalmasını sağlar.

Takılı pilin şarj hızı R1 tarafından belirlenir ve D1 diyotu aracılığıyla etkinleştirilir.

Şarj, yalnızca bir D1 anot katodundan daha pozitif kaldığı sürece sürdürülür.

Giriş gücü varken, acil durum lambası boyunca doğrultulan tam dalga onu AÇIK durumda tutar.

Elektrik kesintisi durumunda, C1 kondansatörü, SCR1 katodunun katodundan daha az pozitif hale gelene kadar D1, R1 ve R3 üzerinden deşarj olmaya başlar.

Ayrıca, bu arada R2, R3, bağlantı noktası pozitif olur ve SCR için artan bir geçit-katot voltajı ile sonuçlanır ve onu AÇIK hale getirir.

SCR şimdi ateşler ve pilin lambaya bağlanmasına izin vererek anında pil gücüyle aydınlatır.

Lambanın sanki hiçbir şey olmamış gibi yanık durumda kalmasına izin verilir.

Güç geri geldiğinde, C1 kondansatörleri yeniden şarj edilir, bu da SCR'nin KAPALI konuma geçmesine neden olur ve lambaya giden batarya gücünü keser, böylece lamba artık giriş DC kaynağı aracılığıyla yanar.

Bu Web Sitesinden Toplanan Çeşitli SCR Uygulamaları

Basit Yağmur Alarmı:

Bir yağmur alarmının yukarıdaki devresi, bir lamba veya otomatik bir katlanır kapak veya gölge gibi bir AC yükünü etkinleştirmek için kullanılabilir.

Sensör, plastik bir gövde üzerine metalik çiviler veya vidalar veya benzeri metaller yerleştirilerek yapılır. Bu metallerden gelen teller, tetikleyici bir transistör aşamasının tabanına bağlanır.

Sensör, yağmur düşüşünü algılamak için devrenin dış mekana yerleştirilmiş tek parçasıdır.

Bir yağmur yağdığında, su damlacıkları sensörün metalleri arasında köprü oluşturur.

Küçük voltaj, sensör metalleri boyunca sızmaya başlar ve transistörün tabanına ulaşır, transistör derhal SCR'ye gerekli kapı akımını iletir ve sağlar.

SCR ayrıca yanıt verir ve kullanıcının istediği şekilde durumu düzeltmek için otomatik bir örtü veya basitçe bir alarm çekmek için bağlı AC yükünü AÇIK konuma getirir.

SCR Hırsız Alarmı

Önceki bölümde, SCR'nin DC yüklerine yanıt olarak kilitlendiği özel bir özelliği ile ilgili tartıştık.

Aşağıda açıklanan devre, olası bir hırsızlığa yanıt olarak bir alarmı tetiklemek için SCR'nin yukarıdaki özelliğini etkin bir şekilde kullanır.

Burada, başlangıçta SCR, kapısı korunması gereken varlığın gövdesi olan toprak potansiyeli ile donatılmış veya vidalanmış kaldığı sürece kapalı konumda tutulur.

İlgili cıvata sökülerek varlığı çalma teşebbüsünde bulunulursa, SCR'ye olan toprak potansiyeli kaldırılır ve transistör, tabanına ve pozitifine bağlanan ilişkili direnç aracılığıyla etkinleştirilir.

SCR aynı zamanda anında tetiklenir çünkü artık geçit voltajını transistör yayıcıdan alır ve bağlı DC alarmını çalarak mandallar.

Alarm, gerçek sahibi tarafından umarız manuel olarak KAPATILMAYA kadar AÇIK kalır.

Basit Çit Şarj Cihazı, Enerji Verici Devresi

SCR'ler yapmak için ideal hale gelir çit şarj devreleri . Çit şarj cihazları öncelikle, bir SCR gibi yüksek anahtarlama cihazının son derece zorunlu hale geldiği bir yüksek voltaj jeneratörü aşaması gerektirir. Böylece SCR'ler, gerekli yüksek ark voltajlarını oluşturmak için kullanıldıkları bu tür uygulamalar için özellikle uygun hale gelir.

Otomobiller için CDI Devresi:

Yukarıdaki uygulamada açıklandığı gibi, SCR'ler ayrıca otomobillerde ateşleme sistemlerinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Kapasitif deşarj ateşleme devreleri veya CDI sistemleri, ateşleme işlemi için gerekli olan yüksek voltaj anahtarlamasını oluşturmak veya bir araç ateşlemesini başlatmak için SCR'leri kullanır.