• بازدید : 26 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۸صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

اگه بخوایم در مورد تاریخچه SCR بگیم اینطور میشه گفت که:

ترانزیستور قابل تحریک PNPN بود که تریستور یا همون یکسو کننده کنترل شونده سیلیکونی SCR  نام گرفت.
از زمانی که  اولین تریستور ازنوع یکسو کننده کنترل شونده سیلیکونی در اواخر سال ۱۹۵۷ اختراع شد تا زمان حاضر،پیشرفت های زیادی در الکترونیک قدرت رخ داده است.
تا سال۱۹۷۰ تریستورهای معمولی منحصرا برای کنترل توان در کاربردهای صنعتی بکار میرفتند.
از سال ۱۹۷۰ به بعد  انواع مختلفی از عناصر نیمه هادی قدرت ساخته شد و به بازار آمد.

میشه به پنج طبقه تقسیم کرد:
۱-دیودهای قدرت 
۲-تریستورها 
 3-ترانزیستورهای پیوند دوقطبی قدرتBJT ها  
۴-MOSFET های قدرت  
 5-ترانزیستورهای دوقطبی باگیت عایق شدهIGBT , و ترانزیستورهای با القای استاتیکی SIT
تریستورها را میتوان به ۸ طبقه تقسیم کرد:

الف) تریستورها با کموتاسیون اجباری
ب) تریستور با کموتاسیون خط
ج) تریستور خاموش شونده از طریق گیت GTO
د) تریستورهای هدایت معکوسRCT
ه) تریستور با  القای استاتیک SITH
و) تریستورهای کمک گیرنده از گیت برای خاموشیGATT
ز) یکسو کننده های کنترل شونده سیلیکونی فعال شونده با نور LASCR
ح) تریستورهای کنترل شونده(MOS ( MCT 

تریستور سه سر دارد:
آند ، ماتد  و  گیت.
وقتی جریان کوچکی از سر گیت به کاتد برود به شرط آنکه پتانسیل آند از کاتد بیشتر باشد تریستور هدایت میکند.
هنگامی که تریستور در حال هدایت کردن است مدار گیت کنترلی ندارد و تریستور به هدایت کردن ادامه میدهد.
زمانی که تریستور در حال هدایت است افت ولتاژ مستقیم روی آن مقدار کمی بین ۵٫ تا ۲ ولت دارد.
برای خاموش کردن تریستور میتوان ولتاژ آند را مساوی یا کوچکتر از کاتد کرد. تریستور ها با کموتاسیون خط بخاطر شکل طبیعی سینوسی ولتاژ ورودی خودشان خاموش میشوند
و تریستورها با کموتاسیون اجباری توسط یک مدار اضافی که مدار کموتاسیون نام دارد خاموش میشوند.
به وسیله این مدار شخص می تواند مکالمات انجام شده در یک اتاق را از راه دور شنود کند. مدار دارای کیفیت بسیار بالایی می باشد. سیگنالهای صوتی توسط یک میکروفن خازنی دریافت شده و پس از تبدیل به سیگنالهای الکتریکی به اندازه مناسب تقویت می گردد. صدای تقویت شده از طریق یک بلندگو قابل شنود می باشد. این مدار اساساً دارای دو تقویت کننده است. یکی از آنها پیش تقویت کننده (pre amp) میکروفن است و دیگری یک تقویت کننده قدرت کوچک است. طبقه پیش تقویت کننده دارای ضریب تقویت بالایی میباد. برای طبقه قدرت نیز از تراشه LM386  استفاده شده است. این تراشه می تواند با ولتاژهایی بین ۶ تا ۱۲ ولت به خوبی کار کند. برای اتصال میکروفن به مدار از یک تکه کابل نواری دو سیمه شیلددار استفاده نمایید. این کابل بهتر است تا حد امکان کوتاه باشد وگرنه در مدار نویز شدیدی ایجاد می گردد.برای تغذیه می توانید از یک منبع ساده ۹ ولت استفاده کنید.
پس از ساخت مدار و بررسی درستی همه اتصالات ، بلنگو را توسط دو رشته سیم معمولی در فاصله چند متری از مدار قرار داده و مدار را آزمایش نمایید.
این مدار جهت کنترل موتورهای دی سی ( DC Motors ) در روبات ها و همچنین دستگاههای مکانیکی کوچک کاربرد دارد. این مدار علاوه بر خاموش و روشن کردن موتور می تواند جهت گردش آن را نیز کنترل نماید. مدار دارای دو کلید شستی ( فشاری) است که این کلید ها باید از نوع Normally open  انتخاب شوند. با فشار هر یک از کلید ها موتور در یک جهت چرخش خواهد نمود. در صورتی که به جای کلید های S1 , S2  از مدارات حسگر مانند مدارات حساس به نور یا مادون قرمز استفاده نمایید ، این مدار می تواند بخش از یک ربات هوشمند مانند ربات بولینگر یا ربات آتش نشان و یا مسیریاب باشد. در صورتی که جریان عبوری از مدار زیاد باشد ترانزیستور گرم خواهند شد که بهتر است برای آنها از حرارت گیر مناسب استفاده نمایید. به زودی مدارات کاملتری از این نوع با قابلیت تغییر سرعت موتور نیز در سایت قرار خواهد گرفت.

مقاله ویژه این  هفته به تشریح مدار و نحوه ساخت یک دماسنج ( ترمومتر ) دیجیتال مربوط می شود. این مدار دارای کاربرد و جذابیتهای فراوان می باشد و قابلیت ارائه به عنوان پروژه دانشجویی و یا در در کنار مجموعه ای از وسایل دیگر با کمی چاشنی ابتکار می تواند طرحی جهت ارائه به جشنواره خوارزمی باشد.این مدار با دقت قابل قبولی دمای محیط را بر روی نمایشگر کریستال مایع ( در صورت تمایل می توانید از نمایشگر ال ای دی استفاده نمایید ) نشان می دهد. برای سنسور حسگر حرارت این مدار می توانید از آی سی S8100 استفاده نمایید که قابلیت اندازه گیری دماهایی بین -۴۰ تا +۱۰۰ درجه سانتیگراد را دارد. همچنین می توانید از دیود ۱S1588 استفاده نمایید که در این صورت مدار شما قابلیت اندازه گیری دما از -۲۰ تا +۱۵۰ درجه سانتیگراد را دارا خواهد بود
  • بازدید : 52 views
  • بدون نظر

دانلود رایگان تحقیق ترایاک-دانلود رایگان مقاله ترایاک

این فایل در ۲۳صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:
ترایاک نمونه پیشرفته تر تریستور است ٬ که هدایت دو طرفه ولتاژ از مشخصه های آن به شمار می آید. این قطعه نیز ۳ پایه دارد که ((ترمینال شماره ی یک ولتاژ اصلی یا  MT1)) و (( ترمینال شماره دو ولتاژ اصلی یا MT2 )) و ((گیت)) نامیده میشوند. در ادامه برای آشنایی بیشتر شما توضیحات مفصلی می دهیم
دياك عنصري دوپايه است و مشابه ترانزيستوري است كه بيس ندارد. از هر دو طرف (باياس مستقيم و معكوس )  جریان را عبور مي دهد و روشن شدن آن بستگي به ولتاژ آستانه تعريف شده ( يا شكست ) دارد.
دیاک درتوليد پالس بكار برده مي شود.در واقع دیاک و تریستور و ترایاک هم خانواده اند و همگی در حالت کلی مانند دیود خاصیت هدایت کنندگی دارند اما با این تفاوت که تریستور و ترایاک عناصر سه پایه ای هستند که تکامل یافته اند و علاوه بر اینکه از هر دو طرف جریان را عبور میدهند دارای پایه گیت برای کنترل زمان عبور جریان نیز میباشند
تريستور
تريستور که از خانواده نيمه هادی هاست در سال ۱۹۶۰ به بازار آمد و از آن زمان تا کنون در حال تکميل شدن است. مسايل اصلی در تريستور که همواره در حال تکميل و توسعه بوده است، عبارتند از تحمل ولتاژ معک.س زياد، سرعت کموتاسيون ( سرعت روشن و خاموش شدن) و تحمل عبور جريان های قوی می باشد. 
تريستور ها عناصر نيمه هادی و حالتی هستند که فقط در يکی از دو حالت قطع و وصل می توانند قرار گيرند. نام ديگر تريستور S.C.R يا يکسو کننده کنترل شده سيلکونی می باشد که در واقع از چهار لايه نيمه هادی PNPN  تشکيلا يافته استو سه الکترود با نام های آند و کاتد و گيت دارد. 
در مشخصه فوق:
۱) ناحيه وصل. در اين قسمت تريستور همانند يک نميه هادی معمولی که در حالت مستقيم تغذيه شده است عمل می کند.يعنی  ولتاژ نسبتاً کوچکی حدود ۱ ولت بين دو ترمينال آند و کاتد افت می کند و جريان آند و کاتد بوسيله مقاومت مدار خارجی محدود می شود. 
۲) حالت قطع مستقيم متفاوت از ديود های معمولی بوده و در مشخصه ديودهای نميه هادی مشاهده نمي شود. در اين ناحيه با وجود اينکه ولتاژ آند نسبت به کاتد مثبت است ولی جريان بسيار کوچکی (حدود ميکرو آمپر) از ديود عبور می کند و ديود در حالت قطع قرار دارد. حال اگر آند را مثبتتر کنيم ، بحالتی می رسيم که دفعتاً جريان زيادی بين آند و کاتد برقرار می شود. يعنی تريستور به حالت وصل میرود. اين ولتاژ به ولتاژ عبور (Vbo) موسوم است. البته اين مربوط به حالتی است که گيت باز باشد.
۳) اين ناحيه مثل ناحيه کار معکوس ديود است.  يعنی جريان کوچکی که در اکثر موارد قابل صرف نظر است، بين دو ترمينال اند و کاتد برقرار می شود و تمام ولتاژ خارجی برروی اين دو ترمينتل قرار مي گيرد. اگر ولتاژ معکوس را افزايش دهيم بحالتی ميرسيم که چپيوند های نيمه هادی های تشکيل دهنده شکسته می شود و جريان زيآدی برقرار شده و ديود می شوزدو اين به ولتاژ شکست (Vbr) موسوم است. اگر ترمينال گيت را با ولتاژ مثبت کوچکی نسبت به کاتد تغذيه کنيم جريانی بين گيت و کاتد برقرار شده و با افزايش ولتاژ مستقيم آند و کاتد اين بار ملاحظه ميکنيم که تريشتور با ولتاژ مستقيم کوچکتری بحالت وصل خواهد رفت. يعنی ولتاژ Break Over کاهش می يابد.  افزايش بيشتر جرينم گيت باعث کاهش بيشتر ولتاژ BREAK OVER  می شود تا جائيکه تريستور بصورت يک ديود معمولی در آيد ي,نی با ولتاژ حدود چند ولت بحالت مستقيم برود.
  • بازدید : 48 views
  • بدون نظر
این فایل در ۳۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

در ۳۵ سال اخير در كاربرد موتورهاي الكتريكي انقلابي رخ داده است . ساخت بسته هاي حالت جامد راه انداز موتور جايي رسيده كه عملاًٌ هر مسئله كنترلي را مي توان با استفاده از آنها حل كرد . با اين راه اندازهاي حالت جامد مي توان موتورهاي dc را با منابع تغذيه ac و موتورهاي ac را با منابع تغذيه dc راه انداخت . حتي مي توان ac  را به توان ac فركانس ديگز تبديل كرد . 
از طرفي ديگر هزينه سيستمهاي راه انداز حالت جامد به شدت پايين آمده و قابليت اظمينان آنها بالا رفته است انعطاف و قيمت نسبتاً كم كنترل كننده ها و راه اندازهاي حالت جامد باعث شده موتورهاي ac كاربردهاي جديد ، بيايند ، كاربردهايي كه قبلاًٌ تنها با استفاده از ماشينهاي dc انجام مي شد . همچنين با استفاده از راه اندازهاي حالت جامد موتورهاي dc نيز قابليت انعطاف بيشتري پيدا كرده اند . 
تغيير عمده از ساخت و بهبود عناصر حالت جامد توان بالا حاصل شده است . گرچه مطالعه تفصيلي مدارها ، الكترونيك قدرت و عناصر آنها خود كتاب مستقلي مي خواهد ولي كمي آشنايي با آنها در فهم كاربردهاي موتورهاي جديد بسيار لازم است . 
عناصر الكترونيك قدرت 
در مدارهاي كنترل موتور چند نوع وسيله نيمه هادي عمده مورد استفاده قرار مي گيرد . مهمترين اينها عبارت اند از :
۱- ديود
۲- تريستور دو سيمه (يا ديود PNPN) 
۳- تريستور سه سيمه ( يكسوز ساز كنترل شده سيليسيومي SCR)
۴- تريستور باگيت خاموش كن (GTO )
۵- داياك
۶- ترياك
۷- ترانزيستور قدرت (PTR ) 
۸- ترانزيستور دو قطبي باگيت مجزا شده (IGBT )
ديود 
ديود يك عنصر نيمه هادي است كه براي عبور جريان در يك جهت طراحي شده است . نماد اين عنصر در شكل نشان داده شده است . ديود طوري طراحي شده كه جريان را از آند به كاتد بگذارند ولي در جهت عكس نه . 
مشخصه ولتاژ جريان ديود در شكل زير نشان داده شده است . با اعمال يك ولتاژ مستقيم به ديود جريان بزرگي از آن مي گذرد . ولي اگر ولتاژ در جهت معكوس به آن اعمال شود . جريان گذرنده بسيار كوچك خواهد بود ( در رده ميكروآمپر يا كمتر) . اگر ولتاژ معكوس اعمالي به حد كافي بزرگ باشد ، سرانجام ديود مي شكند و اجازه مي دهد كه جريان در جهت عكس هم بگذرد . اين سه ناحيه كاري ديود روي منحني مشخصه شكل زير نشان داده شده است . 
ديودها با توجه به مقدار تواني كه مي تواند مصرف كنند و ماكزيمم ولتاژ معكوسي كه مي توانند بدون شكستن تحمل كنند دسته بندي مي شوند . تواني كه ديود در هنگام عمل در جهت مستقيم مصرف مي كند ، با حاصلضرب افت ولتاژ مستقيم روي آن و جرياني كه از ديود مي گذرد برابر ست . اين توان بايد محدود شود تا ديود بيش از حد گرم نشود . ماكزيمم ولتاژ معكوس ديود با عبارت ولتاژ معكوس ماكزيمم (PIV ) مشخص مي شود . اين مقدار بايد آنقدر بزرگ باشد كه ديود هنگام كار نشكند و در جهت معكوس جريان نگذراند . 
ديودها را از لحاظ زمان قطع و وصل نيز دسته بندي مي كنند ، منظور مقدار زماني است كه طول مي كشد تا ديود از حالت روشن به حالت قطع برود و بر عكس . چون ديودهاي قدرتي بزرگ هستند ، و بار زيادي در پيوند عناصر توان بالا ذخيره مي شود ، بسيار كندتر از ديودهايي كه در مدارهاي الكترونيكي معمولي يافت مي شود تغيير حالت مي دهند تمام ديودهاي قدرتي اساساً آنقدر سريع هستند كه بتوان در مدارهاي Hz 50 يا Hz 60 به عنوان يكسو كننده به كارشان برد . ولي در بعضي كاربردها مثل مدولاسيون عرض پالس (PWM ) بايد ديودهايي به كاربرد كه بتوانند با آهنگي سريعتر از Hz 10000 تغيير حالت دهند . براي اين كاربردهاي سويچينگ سريع دييودهاي خاصي موسوم به ديودهاي با بازيابي سريع به كار مي رود . 
تريستور دو سيمه يا ديود PNPN
تريستور نامي است كه به خانواده اي از عناصر نيمه هادي متشكل از چهار لايه نيمه هادي داده است . تريستور دو سيمه ، كه ديود PNPN يا ديود تريگر شونده هم خوانده مي شود يكي از اعضاي اين خانواده است . نام اين عنصر در استاندارد IEEE براي نمادهاي ترسيمي تريستور ديودي با سد كردن معكوس است . نماد اين عنصر در شكل زير به چشم مي خورد . 
ديود PNPN يك يكسوساز يا ديودست كه مشخصه ولتاژ – جرياني غيرعادي در ناحيه باياس مستقيم دارد . مشخصه ولتاژ – جريان آن در شكل زير به چشم مي خورد . منحني مشخصه از سه ناحيه تشكيل مي شود . 
۱- ناحيه سد كردن معكوس 
۲- ناحيه سدكردن مستقيم 
۳- ناحيه هدايت 
در ناحيه سدكردن معكوس ، ديود PNPN مل يك ديود معمولي عمل كرده ، جلوي عبور جريان را مي گيرد ، مگر اينكه ولتاژ معكوس از ولتاژ شكست معكوس بگذرد . در ناحيه هدايت باز هم ديود PNPN مثل يك ديود معمولي عمل مي كند و به ازاي يك افت ولتاژ كوچك اجازه عبور جريان بزرگي را مي دهد . اين ناحيه سد كردن مستقيم است كه باعث تمييز يك ديود PNPN از يك ديود معمولي مي شود . 
وقتي ديود PNPN در، باياس مستقيم قرار مي گيرد از آن جرياني نمي گذرد ، مگر اينكه ولتاژ مستقيم روي ديود از مقدار خاصي موسوم به ولتاژ شكست VBO بگذرد. وقتي ولتاژ مستقيم روي ديود PNPN از VBO فراتر مي رود ، ديود روشن مي شود و روشن مي ماند مگر اينكه جرياني كه از آن مي گذرد از يك مقدار مي نيمم مشخص (نوعاٌ چند ميلي آمپر) پايين تر بيايد . اگر جريان از اين مقدار مي نيمم ( كه جريان نگهداري IH ناميده مي شود) كمتر شود ، ديود PNPN خاموش شده و ديگر هدايت نمي كند ، تا اينكه دوباره ولتاژ روي آن از VBO بگذرد . 
خلاصه اينكه ديود PNPN 
۱- وقتي روشن مي شود كه ولتاژ اعمالي Vo ازVBO بگذرد. 
۲- وقتي خاموش مي شود كه جريان Id آن از IH كمتر شود . 
۳- نمي گذارد كه در جهت معكوس از آن جريان بگذرد مگر اينكه ولتاژ اعمال شده به آن از ولتاژ معكوس ماكزيمم بيشتر شود . 
تريستور سه سيمه يا SCR
مهمترين عنصر خانواده  تريستورها سه سيمه است كه با نام يكسوساز كنترل شده سيايسيوسي يا SCR نيز شناخته مي شود . اين عنصر توسط شركت جنرال الكتريك در سال ۱۹۵۸ شناخته شد و SCR نام گرفت . نام تريستور بعدا توسط كميسيون بين المللي الكتروتكنيك ( IEC ) به آن داده شد . نماد تريستور سه سيمه يا SCR در شكل زير نشان داده شده است . 
SCR همانطور كه از نامش پيداست يك يكسوساز يا ديودكنترل شده است . مشخصه ولتاژ – جريان آن در صورت باز بودن گيت درست مانند ديود PNPN است . 
چيزي كه SCR را براي كاربردهاي كنترل موتور مفيد مي سازد اين است كه ولتاژ روشن شدن يا شكست آن را مي توان با جرياني كه از گيت آن مي گذرد كنترل كرد . هر چه اين جريان بزرگتر باشد Vbo كوچكتر مي شود ( شكل را ببينيد ) . 
اگر SCR انتخاب شده داراي ولتاژ روشن شدن بزرگي باشد به نحوي كه در صورت باز بودن گيت آن بزرگترين ولتاژ مدار هم نتواند آن را روشن كند تنها در صورتي روشن خواهد شد كه جرياني از گيت آن بگذرد . وقتي SCR روشن مي ماند تا اينكه جريانش از حد خاصي با مقدار Ih كمتر مي شود . بنابراين مي توان پس از روشن شدن SCR جريان گيت آن را برداشت بدون اينكه اثري بر كار آن گذاشته شود . در حالت روشن افت ولتاژ مستقيم روي SCR حدود ۲/۱ تا ۵/۱ برابر افت ولتاژ روي يك ديود معمولي در باياس مستقيم است . 
تريستور سه سيمه يا SCR متداولترين عنصر در مدارهاي كنترل قدرتي است . از اينها در كاربردهاي يكسوسازي يا سويچينگ بسيار استفاده مي شود . و در محدوده هاي مجاز از چند آمپر تا حدود A 3000 موجودند . 
خلاصه اينكه يك SCR
۱- وقتي روشن مي شود كه ولتاژ VD اعمال شده به آن از VBO بگذرد . 
۲- ولتاژ روشن شدن VBO آن توسط جريان گيت Ig كنترل مي شود . 
۳- وقتي خاموش مي شود كه جريان آن Id از مقدار IH كمتر شود . 
۴- در باياس معكوس اجازه نمي دهد جرياني عبور كند مگر اينكه ولتاژ معكوس از ولتاژ شكست معكوس بگذرد . 
تريستور با گيت خاموش كن 
تريستور با گيت خاموش كن ( GTO ) تحول جديدي در تريستورهاست . تريستور GTO نوعي SCR است كه مي توان آن را با اعمال يك پالس منفي به حد كافي بزرگ به گيت خاموش كرد . حتي در موقعي كه Id ازiH بزرگترست . گرچه ترييستورهاي GTO از ۱۹۶۰ به اين طرف وجود داشته اند ولي تنها در اواخر دهه ۱۹۷۰ براي كاربردهاي كنترل موتور جنبه عملي پيدا كردند . اين عناصر در بسته هاي كنترل موتور متداولتر شده اند زيرا ديگر براي خاموش كردن SCR در مدارهاي dc به عناصر اضافي احتياجي نخواهد بود . نماد تريستور GTO در شكل نشان داده شده است . 

عتیقه زیرخاکی گنج