الرئيسية » هندسة الالكترونيات » نظم ودوائر إلكترونية » الثاريستور (Thyristor) تركيبه – خصائصه الكهربية – وظائفه فى الدوائر – اختباره وقياسه

الثاريستور (Thyristor) تركيبه – خصائصه الكهربية – وظائفه فى الدوائر – اختباره وقياسه

الثريوستور (Thyristor)

مقدمة

الدايود عبارة عن وصلة P-N أى طبقتين ، والترانسستور عبارة عن وصلتين P-N-P أى ثلاث طبقات ، أما الثريوستور فهو ثلاث وصلات أى أربع طبقات واسم الثاريستور مستوحى من الترانسستور ذو الوصلات الثلاث (Three-Transistor)  .ش (1)

طبيعته وتكوينه 

فى تكوينه عبارة عن 2 ترانسستور مدمجين كما بالشكل لنحصل على وحدة من ثلاث أطراف بمسمى Anode A- Kathod K- Gate G) ش(2)

وظيفته فى الدوائر 

الثريوستور وظيفيا كالدايود يسمح بمرور التيار فى اتجاة واحد أى فى وضع الانحياز الأمامى إلا أنه يختلف عن الدايود فى كون حالة التوصيل مرتبطة بوجود تيار بمدخل بوابته (G) ومن هنا جاء مسمى للثريوستر يتضمن وظيفته الحاكمة لحالة التوصيل (Silicon Control Rectifier) – (S.C.R)  .

الثريوستر من أشباة الموصلات ذات القدرة العالية ويُصنف أنه من عائلة تحتوى على الترياك(Triac) (ثاريستور التيار المتردد AC)  و الدياك (Diac) والترانسستور أحادى الأتجاة وجميعها تُوظف كعنصر سوتش (Switching) بديلا للريلاى ويتفوق عليه فى سرعته الفائقة كسوتش وعدم اعتماده على عناصر ميكانيكية مما أدى إلى انتشاره انتشارا واسعا فى نظم التحكم كمشغل (Actuator) عالى الكفائة لأحمال ذو قدرات عالية مثل المحركات

 

عمل الثاريستور

  منحنى الخواص للثريوستر ش(3) 

  • فى وضع الانحياز الأمامى (Forward Bias)  للثريوستر أى جهد A أعلى من جهد K فتكون الوصلتين الطرفيتين 1، 2 فى انحياز أمامى أما الوصلة الوسطى فتكون فى انحياز عكسى فتمنع مرور التيار الأمامى (I –Forward)

  • بضخ تيار فى البوابة (G) قاعدة الترانسستور Tr2 ينتج تيار فى مجمعه أى تيار فى قاعدة الترانسستور Tr1 فينتج تيار فى مجمعه فيزيد من تيار قاعدة الترانسستور Tr2 ويتوالى التغذية العكسية الموجبة بين مجمع وقاعدة كلا الترانسستورين ليتصاعد التيار من الأنود إلى الكاثود لايحده إلا حمل الدائرة

  • للتغذية المرتدة الموجبة بين الترانسستورين فإن التيار بين الأنود والكاثود يستمر حتى مع قطع التيار الخارجى للبوابة أى أن وظيفة التيار الابتدائى الخارجى للبوابة هو فقط لقدح الثريوستور

  • بتحول الثريوستر إلى حالة التوصيل بحفز بوابته بنبضة يستمر فى حالته من التوصيل ولا يتحول إلى حالة القطع إلا فى حالتين

  • زوال جهد بين الأنود والكاثود

  • انخفاض التيار إلى تيار القدح الأولى ويسمى التيار حافظ حالة التوصيل Ih والتى ممكن تحدث مع فصل الحمل

  • بتوظيف الثاريستور  ك (Silicon Control Rectifier S.C.R)، خلال النصف الموجب من موجة الدخل (المراد ليس فقط توحيدها بل إمرار تيار موحد محكوم ) فرغم أنه يكن فى انحياز أمامى إلا أنه لا يدخل نطاق التوصيل إلا بحفزبوابته (G) بنبضة  ، الطاقة المستمرة الناتجة تصبح محكومة بالزاوية التى تم عندها حفز البوابة خلال الزاوية 180 زاوية الموجة المترددة ، فلو جاءت النبضة عند الزاوية 90 لمر من الطاقة نصفها

  • الثاريستور فى دائرة التوحيد لايمرر النصف السالب منها حتى مع حفز البوابة ولتحقيق التوحيد الكامل يستخدم 2 ثريوستور متعاكسين كما فى ش (4)

فى ش (5) مصدر جهد متردد والحمل لمبة كهربية وثريوستر

  • بوجود نبضة حفز البوابة عند نقطة الصفر من النصف الموجب من الموجة يتحقق شرطى التوصيل للثاريستور ويسمح بمرور نصف الموجة الموجبة كاملة ويمنع النصف السالب ش (6)

  • فى ش (7) نبضة حفز البوابة عند زاوية Ө فيمرر الثريوستر الجزء من الموجة التالى للزاوية Ө

 اختبار وقياس الثاريستور 

الجسم المعدنى للثاريستور هو طرف الأنود ويتم ربطه بصامولة فى موزع الحرارة (Heat Sink)  ، وطرف الكاثود والبوابة فى ناحية واحدة منه ، ويتم التمييز بينهما بالطول والسمك فالأطول والأسمك هو الكاثود ، ويختبر الثاريستور من مفهوم أن البوابة والكاثود ثنائى (Diode) له مقاومة أمامية  (Rf) قيمتها بضع أوم ومقاومة عكسية  (Rr)بضع مئات من الميجا أوم  فيضبط تدريج الأوم ميتر على تدريج أصغر لقراءة الأولى وعلى أقصى تدريج لقياس الثانية وبالقيسا نستبعد القصر بينهما ،، الخطوة الثانية القياس بالأوم بين جسم الثريوستر وكل من الكاثود والبوابة فتكون المقاومة ما لانهاية أى فى حالة قطع .

اترك رد