recent
أخبار ساخنة

ما هو الثايرستور وكيف يعمل؟

ما هو الثايرستور وكيف يعمل؟
ما هو الثايرستور وكيف يعمل؟

ما هو الثايرستور وكيف يعمل؟

نقدم لكم شرح مبسط للثايرستور ماهو ومما يتكون وأهم خصائصه والداتا شيت له.

تعريف الثايرستور 


الثايرستور هو Silicon Controlled Rectifier أو يطلق عليه إختصارا SCR وهو يتكون من أربع طبقات PNPN بما يشابه ترانزستورين معا ,وله ثلاث أطراف Anode وCathode وGate.
هو عبارة عن دايود ويمرر التيار من الانود إلى الكاثود ولكن يتم التحكم في الثايرستور عن طريق البوابة Gate وليس جهد أكبر من 0.7 عند الانود مثل الدايود,فلابد من وجود نبضة موجبة على البوابة Gate حتى يصبح الثايرستور في حالة ON وعند هذه الحالة يصبح الثايرستور مثل الدايود ويمرر التيار من الانود إلى الكاثود,ولكن إذا تم إزالة النبضة من البوابة Gate فإن الثايرستور يبقى في حالة عمل دائم.
يمكن اطفاء الثايرستور أو تحوله إلى الحالة OFF إذا كان الجهد على الطرف الانود Anode أصبح سالبا أو إزالة المصدر الكهربي كليا أو عمل Short بين الطرفين Anode و Cathode بواسطة مقاومة صغيرة أو مفتاح.
ويتحول الثايرستور أيضا إلى حالة OFF عند مرور تيار ضعيف في الثايرستور minimum holding current ويرمز له بالرمز IH.

رمز الثايرستور

ما هو الثايرستور وكيف يعمل؟
رمز الثايرستور



يوضح الشكل السابق رمز الثايرستور وهو يتكون من ثلاث أطراف أنود Anode و كاثود Cathode وبوابة Gate.

منحنى خواص الثايرستور

ما هو الثايرستور وكيف يعمل؟
منحنى خواص الثايرستور

في الجزء اليسار لمنحنى يطبق جهد سالب على الانود Anode ولذلك لن يعمل الثايرستور,ولكن الجزء الأيمن إذا طبقنا جهد موجب عند الانود Anode لن يعمل أيضا الثايرستور إلا إذا كانت هناك نبضة موجبة على البوابة Gate حتى يصبح الثايرستور في حالة ON ويظل يعمل إلى أن يحدث مسبب لإطفائه.

ملاحظة

Breakover Voltage هو اقصي جهد يمكن ان يتحملة الثايرستور وأكثر من ذلك يتلف الثايرستور ويمثل على المنحنى بخط مقطع.

داتا شيت الثايرستور  Thyristor Datasheet


سوف نأخد مثال ثايرستور BT151

من خلال الداتا شيت نتعرف على شكل الثايرستور وأطرافه سنجد هنا رقم 1 هو Cathode ورقم 2 هو Anode ورقم 3 هو Gate والجزء المعدني tab هو الطرف Anode.

يتحمل ما بين 500 إلى 800 فولت وهو بذلك يتحمل جهود عالية وليست جهود منخفضة,ويتحمل تيار 7.5 أمبير وهو Ravage on-state current.

قيمة Gate trigger current أو IGT وهو التيار اللازم لتشغيل البوابة ويساوي هنا من 2 ملي أمبير(أقل قيمة) إلى 15 ملي أمبير(أقصى قيمة).

قيمة Latching current أو IL وهى القيمة التى يبدأ الثايرستور عندها في التشغيل وتساوي هنا 10 ملي أمبير.

قيمة Holding current أو IH يجب أن يكون التيار المار بين الانود والكاثود أكبر من القيمة الصغرى لل IH وأقل من القيمة القصوى له حتى يظل الثايرستور يعمل دون حدوث تلف له ,وهذه القيمة تساوي هنا 7 ملي أمبير (القيمة الصغرى) و20 ملي أمبير (القيمة القصوى),وإذا أردنا تحويل الثايرستور إلى حالة OFF نقلل التيار إلى أقل من 7 ملي أمبير.

قيمة Gate trigger Voltage أو VGT وهو الجهد المطلوب لتشغيل البوابة ويساوي هنا من 0.6 إلى 1.5 فولت.

استخدامات الثايرستور


ستتعرف فيما يلي على أهم استخدامات وتطبيقات الثايرستور.

الثايرستور كقاطع للتيار الكهربائي


يستخدم الثايرستور كقاطع للتيار الكهربائي ولكن يتميز الثايرستور عن غيره من القواطع فيما يلي:


  1. يتحمل الاهتزازات القوية والضجيج بعكس القواطع الآلية مثل الريلاي والكونتاكتور أو ماشابه.
  2. عند فصله ووصله لا يصدر أي شرارة كهربائية لأنه لا يوجد بداخله ملف يحدث هذا الشرر,و لا يصدر أي صوت.
  3. يتحمل سرعات عالية جدا تصل إلى النانو ثانية وخاصة في المبدلات الترددية (Converters).
  4. يتحمل جهود كبيرة وتيارات عالية تصل إلى 2000 أمبير رغم حجمه الصغير.
  5. سهولة التحكم به عن طريق نبضة قدح على البوابة Gate.


الثايرستور في دوائر التيار المستمر

ما هو الثايرستور وكيف يعمل؟
الثايرستور في دوائر التيار المستمر

نفترض ان الثايرستور يقوم بتشغيل حمل ما مثل اللمبة,لابد من مرور التيار بين الانود والكاثود حتى تشتغل اللمبة,يتم اعطاء نبضة للبوابة عن طريق دائرة أخرى (متصلة بالمصدر) بها مفتاح S1 في حالة ON ومقاومتين حتى نتمكن من الوصول إلى الجهد والتيار المطلوب على البوابة حتى يعمل الثايرستور مثلا 2 ملي أمبير و 0.6 فولت عند ذلك يمر التيار بين الانود والكاثود وتضيء اللمبة وعند إطفاء المفتاح S1 سوف تظل اللمبة تعمل طالما التيار المار أكبر من قيمة Holding current , ولاطفاء اللمبة يتم جعل المفتاح S2 المتصل بالمصدر OFF او جعل التيار المار أقل من قيمة Holding current .

في حالة وضع مفتاح S3 بين الانود والكاثود عندما يكون هذا المفتاح في حالة OFF سوف يظل الثايرستور يعمل دون مشاكل,ولكن عندما يكون المفتاح في حالة ON يتحول الثايرستور إلى حالة OFF ولن تضيء اللمبة.

الثايرستور مع دوائر التيار المتردد

يمكن التعرف على أهم تطبيقات واستخدامات الثايرستور مع دوائر التيار المتردد من هنا.


دورة الالكترونيات العملية:الثايرستور-كيفية عمله وتطبيقاته



للذهاب إلى فهرس دروس دورة الالكترونيات العملية للمهندس وليد عيسي من هنا
google-playkhamsatmostaqltradent