دوائر وتطبيقات الثايرستور والترياك
مقوم التحكم السيليكونى SCR
The silicon-controlled rectifier
تعريف الثايرستور (Thyristor):
الثايرستور يعرف باسم S.C.R
الثايرستور (SCR) - الموحد السيليكوني المحكوم:
وهو اختصار لكلمة (Silicon Controlled Rectifier) أى الموحد السيلكونى المحكوم ،
والثايرستورهو عنصر إلكتروني شبه موصل يُستخدم كمفتاح كهربائي (Switch) يتحكم في تدفق التيار الكهربائي ،
وهو من أشباه الموصلات ذات أربعة طبقات (PNPN) وله ثلاث اقطاب. الأنود او المصعد (Anode) ، الكاثود (Cathode) ، البوابة (Gate)
- التركيب: يتكون من أربع طبقات من مواد شبه موصلة بترتيب(PNPN). "يتكون من اربع طبقات PNPN ويخرج منه ثلاث اطراف توصيل". يمكن تمثيله كنظرية عمل باستخدام اثنين ترانزستور موصلين عكسيًا وعلى التوازي (واحد PNP وواحد NPN). "الثايرستور ما هو الا عدد اثنين ترانزستور متعاكسين".
--------------------------------------
نظرية عمل الثايرستور
يوضح عمل الثايرستور عن طريق تمثيله بترانزستورين احداهما NPNوالآخر PNP موصلين عكسيا على التوازى
نلاحظ أن هذه التوصيلة للترانزستورين تعتمد مبدأ يسمى بالتغذية العكسية الموجبة (Positive Feedback)
خصائص الثايرستور
الثايرستور له خصائص الدايود تماما حيث يقوم بتوصيل التيار فى حالة الانحياز الأمامى فقط . ولاكن الفرق بينه وبين الدايود هو أنه يحتوى على طرف ثالث يسمى البوابة (Gate) فلن يقوم الثايرستور بتوصيل التيار مثل الدايود إلا إذا كانت البوابة أيضا اكثر ايجابية من الكاثود.
--------------------------------------
شروط عمل الثايرستور:
أن يتم توصيله أماميا مع المصدر
أن يكون الجهد المطبق على البوابة أكثر إيجابة من الجهد المطبق على الكاثود.
--------------------------------------
توصيل الثايرستور:
توصيل الثايرستور فى دوائر التيار المستمر :
لاحظ أنه مثل الدايود المتصل أماميا . ولاكنه لن يقوم بالتوصيل حتى فى هذه الحالة إلا بعد إغلاق المفتاح S لجع البوابة موجبة بالنسبة للكاثود . فعند حدوث هذافإنه سوف يمرر التيار فى الدائرة . فتضىء اللمبة LP وتستمر الإضاءة عند فتح المفتاح S دلالة على حدوث امساك أو حفظ لحالة التوصيل كما بالشكل
--------------------------------------
ولأن الثايرستور فى دوائر التيار المستمر 
يعمل بعد إعطاء نبضة القدح والا يتوقف
إلا فى حال قطعه فإنه لابد أن تعرف الطرق
وتسمى طرق اطفاء الثايرستور كما بالشكل
ا - فصل التغذية نهائيا عن أقطابه
ب- قصر المصعد والمهبط بواسطة مقاومة وصل
ج- تطبيق نبضة قدح معاكسة للنبضة السابقة
--------------------------------------
توصيل الثايرستور مع مصدر تيار متغير AC :
لاحظ أنه يقوم بعملية توحيد لنصف الموجة الموجب تماما مثل الدايود العادى . ولاكن هذا فقط فى حالة إغلاق المفتاح كما بالشكل أما النصف السالب فإن الثايرستور لا يمر اى تيار ويتم تخفيض الجهد المتردد الى القيمة المطلوبة بواسطة مقاومان ومكثفات كما بالشكل
--------------------------------------
مميزات استخدام الثايرستور
يتميز الثايرستور عن غيره من المفاتيح الالكترونية بما يلى :
يتحمل الاهتزازات.
لا يصدر صوت وشرارة عند الوصل والفصل بعكس الكونتاكتورات والريليهات.
سرعة واستجابة عالية جداً في عملية الوصل والفصل.
يتوفر منه قدرات عالية وقد تصل لـ 2000 أمبير.
سهولة التحكم به، وذلك بقدح نبضة على البوابة (Gate).
التكلفة المنخفض.
الحجم الصغير.
--------------------------------------
استخدامات الثايرستور:
تتميز الثايروسترات باستطاعتها الكبيرة وتحملها للتيارات الكبيرة فذلك تستخدم فى التطبيقات الصناعية والتى تحتاج إلى قدرات كبيرة مثل :
1- ريلهات التحكم
2- دوائر التأخير الزمنى
3- مغذيات القدرة
4- دوائر الحماية
5- شواحن البطاريات
6- المبدلات (التبديل بين DC-DC-AC-DC-DC-AC-AC-AC
ولا شك إن الاستخدام الرئيسى ل SCR اليوم فى حقول التحكم بالطاقة وأيضا كعنصر تفرعى أو تسلسلى. وتكمن أفضلية فى المردود العالى الناتج عن التبديد المنخفض للطاقة .... مثل :
التحكم بالطاقة المقدمة لتسخين العناصر. تعين سرعة الموتورات الكهربية . تعتيم الضوء. الخ ....
--------------------------------------
فحص الثايرستور
فحص الثايرستورر بإستخدام الأوميتر التماثلى
الأدوات المطلوبة:
أوميتر تماثلي (Analog Ohmmeter)
الثايرستور المراد فحصه مفصول عن الدائرة (أو فصل طرفيه على الأقل)
رموز أطراف الثايرستور:
A (Anode) - المصعد
K (Cathode) -المهبط
G (Gate) - البوابة
خطوات الفحص:
1. فحص بين الأنود والكاتود (A - K)
وصل طرفي الأوميتر
الطرف الموجب (الأحمر) إلى A
الطرف السالب (الأسود) إلى K
النتيجة المتوقعة:
المؤشر لا يتحرك (مقاومة عالية جدًا) طبيعي (الثايرستور في حالة عدم توصيل بدون نبضة Gate)
2. فحص التوصيل عند إعطاء نبضة للبوابة (Gate):
أبقِ أطراف الأوميتر كما هي (أحمر على A، أسود على K).
استخدم سلكًا لتوصيل لحظي بين G (البوابة) وA (الموجب) — هذا يعطي نبضة تشغيل.
النتيجة المتوقعة:
عند توصيل G بـ A، يجب أن يتحرك المؤشر فجأة . هذا يعني أن الثايرستور أصبح في حالة توصيل.
ملاحظة: يبقى الثايرستور في حالة التوصيل حتى بعد إزالة النبضة، طالما أن هناك تيار يمر بين A و K (في الدائرة الفعلية).
3. فحص بين G و K (البوابة . المهبط):
ضع الطرف الأحمر على G
والطرف الأسود على K
النتيجة المتوقعة:
المؤشر يعطي قراءة مقاومة منخفضة نسبيًا .طبيعي (بوابة الثايرستور تشبه وصلة ثنائية).
علامات العطل:
توصيل دائم بين A و K دون نبضة Gate-الثايرستور تالف (قصير).
عدم التوصيل حتى بعد نبضة Gate - الثايرستور لا يعمل (فتح أو البوابة لا تستجيب).
مقاومة صفرية بين جميع الأطراف - قصر داخلي (تالف تمامًا).
--------------------------------------
طريقة اختبار الثايرستور داخل الدائرة
الأدوات المستخدمة
مصباح صغير 12 فولت
مقاومة 270 أوم
ثايرستور
عدد 2 مفتاح ضاغط
منبع تغذية 12 فوات
خطوات العمل :
1- وصل الدائرة كما بالشكل مع مراعاة معرفة أطراف النود Aوالكاثود K والبوابة G للثايرستور جيدا
2- يجب ان ينير المصباح عند الضغط على المفتاحين S1. S2 . ويبقى مضيىء حتى بعد فصل المفتاح الأول S1 والابقاء فقط على المفتاح الثانى مضغوط.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق