SCR-applikationskretsar

I den här artikeln kommer vi att lära oss många intressanta SCR-applikationskretsar och också lära oss de viktigaste funktionerna och egenskaper hos en SCR kallas också en tyristoranordning.

Vad är en SCR eller tyristor

SCR är förkortningen för Silicon Controlled Rectifier, som namnet antyder är det en slags diod eller ett likriktande medel vars ledning eller drift kan styras via en extern trigger.

Det betyder att den här enheten slås PÅ eller AV som svar på en extern liten signal eller spänning, som liknar en transistor, men ändå väldigt annorlunda med sina tekniska egenskaper.

SCR C106 pinouts

Tittar vi på figuren kan vi se att en SCR har tre ledningar som matta identifieras enligt följande:

Håll den utskrivna sidan av enheten vänd mot oss,

• Den högra ändledningen kallas 'grinden'.
• Mittledningen är 'Anoden' och
• Den vänstra änden är 'katoden'

Hur man ansluter en SCR

Porten är utlösaringången för en SCR och kräver en likströmsutlösare med en spänning på cirka 2 volt, DC bör helst vara mer än 10 mA. Denna utlösare appliceras över grinden och kretsens mark, vilket innebär att det positiva av DC går till grinden och det negativa till marken.

Ledningen av spänning över anoden och katoden slås PÅ när grindavtryckaren appliceras och vice versa.

Den extrema vänstra ledningen eller katoden på en SCR bör alltid anslutas till utlösarkretsens jord, vilket innebär att utlösarkretsens jord bör göras gemensam genom att ansluta till SCR-katoden, annars kommer SCR aldrig att svara på de applicerade utlösarna .

Lasten är alltid ansluten över anoden och en växelspänning som kan behövas för att aktivera lasten.

SCR är särskilt lämpliga för växling av växelströmsbelastning eller pulsad likströmsbelastning. Rena eller rena DC-belastningar fungerar inte med SCR, eftersom DC kommer att orsaka en spärrande effekt på SCR och tillåter inte att stängas av även efter att grindutlösaren har tagits bort.

SCR-applikationskretsar

I den här delen kommer vi att titta på några av de populära applikationerna för SCR som är i form av statisk omkopplare, ett fasregleringsnätverk, SCR-batteriladdare, temperaturregulator och en enda källs nödbelysning
systemet.

Serie-statisk brytare

En statisk brytare i halvvågsserien kan ses i följande bild. När strömbrytaren trycks in för att tillåta tillförseln blir strömmen vid SCR-grinden aktiv under den positiva cykeln för insignalen och slår PÅ SCR.

Motstånd R1 styr och begränsar mängden grindström.

I tillkopplat tillstånd minskar SCR: s anod till katodspänning VF till nivån på ledningsvärdet för RL. Detta gör att grindströmmen minskar drastiskt och minimerar förlust vid grindkretsarna.

Under den negativa ingångscykeln stängs SCR av på grund av att anoden blir mer negativ än katoden. Dioden D1 skyddar SCR från en vändning av grindströmmen.

Höger sida i bilden ovan visar den resulterande vågformen för belastningsströmmen och spänningen. Vågformen ser ut som en halvvågsförsörjning över lasten.

Genom att stänga omkopplaren kan användaren uppnå en ledningsnivå som är lägre än 180 grader vid fasförskjutningar som inträffar under den positiva perioden för ingångs AC-signalen.

För att uppnå ledningsvinklar mellan 90 ° och 180 ° kan följande krets användas. Denna design liknar ovanstående, förutom motståndet, som är i form av det variabla motståndet här, och den manuella omkopplaren elimineras.

Nätverket som använder R och R1 säkerställer en korrekt styrd grindström för SCR under den positiva halvcykeln för ingången AC.

Om du flyttar glidarmen för det variabla motståndet R1 till maximalt, eller mot den lägsta punkten, kan grindströmmen bli för svag för att nå grinden till SCR, och detta kommer aldrig att göra det möjligt för SCR att slå PÅ.

Å andra sidan när den flyttas uppåt, kommer grindströmmen långsamt att öka tills SCR-ON-storleken nås. Således kan användaren med hjälp av det variabla motståndet ställa in nivån på PÅ-strömmen för SCR var som helst mellan 0 ° och 90 °, vilket indikeras på höger sida av ovanstående diagram.

För R1-värdet, om det är ganska lågt, kommer SCR att avfyras snabbt, vilket leder till ett liknande resultat som erhållits från den första siffran ovan (180 ° ledning).

Men om R1-värdet är större, krävs en högre positiv ingångsspänning för att avfyra SCR. Denna situation skulle inte tillåta oss att utöka kontrollen över 90 ° fasförskjutning, eftersom ingången är på sin högsta nivå vid denna punkt.

Om SCR inte kan skjuta på den här nivån eller för de lägre värdena på ingångsspänningarna vid den positiva lutningen för växelströmscykeln, kommer svaret att vara exakt detsamma för de negativa lutningarna i ingångscykeln.

Tekniskt kallas denna typ av bearbetning av en SCR fasstyrning för halvvågs variabelt motstånd.

Denna metod kan användas effektivt i applikationer som kräver RMS-strömstyrning eller lasteffektkontroll.

Batteriladdare med SCR

En annan mycket populär tillämpning av SCR är i form av styrenheter för batteriladdare.

En grundläggande design av en SCR-baserad batteriladdare kan ses i följande diagram. Den skuggade delen kommer att vara vårt huvudsakliga diskussionsområde.

Arbetet med ovanstående SCR-styrda batteriladdare kan förstås med följande förklaring:

Ingången stegad AC är fullvågslikriktad genom dioderna D1, D2 och matas över SCR-anod- / katodterminalerna. Batteriet som laddas kan ses i serie med katodterminalen.

När batteriet är urladdat är dess spänning tillräckligt låg för att SCR2 ska vara avstängt. På grund av SCR2: s öppna tillstånd beter SCR1-kontrollkretsen sig precis som vår statiska serieomkopplare som diskuterats i föregående stycken.

Med den ingående rättade matningen tillräckligt hög, utlöses PÅ SCR1 med en grindström som regleras av R1.

Detta slår omedelbart på SCR och batteriet börjar laddas via SCR-ledningen för anod / katod.

I början, på grund av batteriets låga urladdningsnivå, kommer VR att ha en lägre potential enligt inställningen av R5-förinställningen eller potentialdelaren.

Vid denna punkt kommer VR-nivån att vara för låg för att sätta PÅ 11 V zenerdioden. I sitt icke-ledande tillstånd kommer zenern att vara nästan som en öppen krets, vilket får SCR2 att vara helt avstängd på grund av praktiskt taget nollgrindström.

Närvaron av C1 säkerställer också att SCR2 aldrig slås på av misstag på grund av spänningstransienter eller spikar.

När batteriet laddas stiger dess utgångsspänning gradvis, och i slutändan när det når det inställda fulladdningsvärdet blir VR bara tillräckligt för att sätta PÅ 11 V zenerdioden och därefter aktivera SCR2.

Så snart SCR2 avfyras genererar den effektivt en kortslutning, som ansluter R2-ändterminalen till jord och möjliggör den potentiella avdelaren som skapas av R1, R2-nätverket vid porten till SCR1.

Aktiveringen av R1 / R2-potentialdelaren vid grinden till SCR1 orsakar en omedelbar nedgång i grindströmmen för SCR1, vilket tvingar den att stängas av.

Detta leder till att batteriet försörjs och att batteriet inte får överladdas.

Efter detta, om batterispänningen tenderar att sjunka under det förinställda värdet, stängs 11 V-zenern av, vilket gör att SCR1 slås på igen för att upprepa laddningscykeln.

AC Heater Control med SCR

Ovanstående diagram visar en klassiker värmare kontroll applikation med en SCR.

Kretsen är utformad för att slå på och stänga av 100 watt värmaren beroende på termostatens omkoppling.

Ett kvicksilver i glas termostat används här, som antas vara extremt känsliga för förändringarna i temperaturnivåerna kring den.

För att vara exakt kan det känna till och med en förändring av 0,1 ° C temperaturer.

Men eftersom dessa typer av termostater är normalt klassade för att hantera mycket små strömstorlekar i intervallet 1 mA eller så, och därför är det inte så populärt i temperaturkontrollkretsar.

I den diskuterade värmestyrapplikationen används SCR som en strömförstärkare för att förstärka termostatströmmen.

Egentligen fungerar inte SCR som en traditionell förstärkare, snarare som en nuvarande sensor , vilket gör det möjligt för de olika termostategenskaperna att styra SCR: s högre strömnivåväxling.

Vi kan se att tillförseln till SCR tillförs genom värmaren och en fullbrygglikriktare, vilket möjliggör en fullvågslikriktad DC-matning för SCR.

Under perioden, när termostaten är i öppet tillstånd, laddas potentialen över 0.1uF-kondensatorn till avfyrningsnivån för SCR-grindpotentialen via pulser som genereras av varje likriktad DC-puls.

Tidskonstanten för laddning av kondensatorn bestäms av produkten från RC-elementen.

Detta gör att SCR kan leda under dessa pulserade DC-halvcykelutlösare, så att strömmen passerar genom värmaren och möjliggör den nödvändiga uppvärmningsprocessen.

När värmaren värms upp och temperaturen stiger, får den ledande termostaten vid den förutbestämda punkten att aktiveras och skapa en kortslutning över 0.1uF kondensatorn. Detta stänger i sin tur av SCR och stänger av strömmen till värmaren, vilket gör att temperaturen sjunker gradvis tills den sjunker till en nivå där termostaten återigen är inaktiverad och SCR tänds PÅ.

Nödlampa med SCR

Nästa SCR-applikation talar om en enda källa nödljusdesign där a 6 V batteri hålls i ett laddat laddat tillstånd så att den anslutna lampan kan tändas sömlöst när ett strömavbrott inträffar.

När ström är tillgänglig når en fullvågslikriktad DC-matning med D1, D2 den anslutna 6 V-lampan.

C1 får ladda till en nivå som är något lägre än skillnaden mellan topp-DC för den helt rättade matningen och spänningen över R2, som bestäms av matningsingången och laddningsnivån för 6 V-batteriet.

Under alla omständigheter är katodpotentialnivån för SCR hjälp högre än dess anod, och även grinden till katodspänningen hålls negativ. Detta ser till att SCR förblir i icke-ledande tillstånd.

Laddningshastigheten för det anslutna batteriet bestäms av R1 och aktiveras via dioden D1.

Laddningen upprätthålls bara så länge som D1-anoden förblir mer positiv än dess katod.

Medan ingångseffekten är närvarande håller hela vågen rättad över nödlampan den tänd.

Under strömavbrott börjar kondensatorn Cl urladdas genom D1, R1 och R3, tills den punkt där SCR1-katoden blir mindre positiv än dess katod.

Samtidigt går korsningen R2, R3 positivt, vilket resulterar i en ökad grind till katodspänning för SCR, vilket slår på den.

SCR avfyrar nu och låter batteriet anslutas till lampan och lyser omedelbart upp det genom batteriström.

Lampan får stanna i upplyst tillstånd som om ingenting hade hänt.

När strömmen återladdas laddas kondensatorerna C1 återigen, vilket gör att SCR stängs av och skär av batteriströmmen till lampan, så att lampan nu tänds genom ingångsströmförsörjningen.

Diverse SCR-program som samlats in från denna webbplats

Enkelt regnlarm:

Ovanstående krets för ett regnlarm kan användas för att aktivera en AC-belastning, som en lampa eller ett automatiskt fällbart lock eller skärm.

Sensorn är gjord genom att placera på metallpinnar eller skruvar eller liknande metall över en plastkropp. Ledningarna från dessa metaller är anslutna över basen av ett utlösande transistorsteg.

Sensorn är den enda delen av kretsen som är placerad utomhus för att känna ett regnfall.

När ett regn faller överbryggar vattendroppar sensorns metaller.

Liten spänning börjar läcka över sensormetallerna och når basen på transistorn, transistorn leder omedelbart och levererar den nödvändiga grindströmmen till SCR.

SCR svarar också och slår PÅ den anslutna växelströmmen för att dra i ett automatiskt lock eller helt enkelt ett larm för att korrigera situationen som användaren önskar.

SCR inbrottslarm

Vi diskuterade i föregående avsnitt om en speciell egenskap hos SCR där den låses som svar på DC-belastningar.

Kretsen som beskrivs nedan utnyttjar ovanstående egenskap hos SCR effektivt för att utlösa ett larm som svar på en möjlig stöld.

Här hålls SCR initialt i ett avstängt läge så länge dess grind förblir riggad eller skruvad med markpotentialen som råkar vara kroppen för tillgången som måste skyddas.

Om ett försök att stjäla tillgången görs genom att skruva bort den relevanta bulten, tas jordpotentialen till SCR bort och transistorn aktiveras genom det tillhörande motståndet som är anslutet över dess bas och positivt.

SCR utlöses också omedelbart eftersom det nu får sin grindspänning från transistorsändaren och spärrar låter det anslutna likströmslarmet.

Larmet förblir PÅ tills det stängs av manuellt, förhoppningsvis av den faktiska ägaren.

Enkel staketladdare, Energizer Circuit

SCR blir idealisk för tillverkning stängsel laddarkretsar . Staketladdare kräver främst ett högspänningsgeneratorsteg, där en högomkopplingsenhet som en SCR blir mycket viktigt. SCR blir således speciellt lämpliga för sådana applikationer där de används för att generera erforderliga höga bågspänningar.

CDI-krets för bilar:

Som förklarats i ovanstående ansökan används SCR också i stor utsträckning i bilar i deras tändsystem. Tändkretsar med kapacitiv urladdning eller CDI-system använder SCR för att generera högspänningsomkoppling som krävs för tändningsprocessen eller för att starta en fordonsantändning.