Он был более прост и дешев в производстве, но давал те же результаты – переключение сигнала.
В 1963 году семейство тринисторов увеличилось благодаря добавлению простого и доступного по цене симистора. Он способен выполнять ту же задачу – переключение сигналов – при более низких затратах на производство.
Электрик отличается от тринисторов и тиристоров своими специфическими свойствами. Он может использоваться для регулирования тока и напряжения, а также для изменения характеристик постоянного тока. В отличие от тринисторов и тиристоров, электрик может использоваться для предотвращения перегрузки и защиты от перепадов напряжения. Он также может быть использован для подачи тока на нагрузку при изменении напряжений и токов.
Работа электрика похожа на работу обычной двери: при закрытии прибора в цепи отсутствует ток (дверь закрыта – прохода нет), а при открытии в цепи возникает электрический ток (дверь отворилась – входите). Однако, у электрика есть ограничение – тиристор пропускает ток только в прямом направлении. Таким образом, дверь можно легко открыть “от себя”, но нельзя открыть наоборот, независимо от того, сколько сил будет приложено.
При добавлении пятого полупроводникового слоя и управляющего электрода к тиристору, ученые получили устройство, названное позднее симистором, которое способно пропускать ток в двух направлениях.
Обратите внимание на 
, который показывает структуру полупроводниковых слоев симистора.
На вид они похожи на транзисторную структуру р-n -р типа, но отличаются наличием трех дополнительных областей с n -проводимостью.
И вот что интересно: оказывается, два электрических слоя, расположенные у катода и анода, выполняют функции только одного полупроводникового слоя — четвертого.
Находящийся по окружению с n-проводимостью пятый элемент формирует область непосредственно около управляющего электрода. Электрики пользуются этим типом тиристора для преобразования активной энергии в регулируемую частоту.
Тиристоры являются важными для электриков элементами управления электрическими процессами. Они используются для преобразования активной энергии в регулируемую частоту, и их работа основана на более сложных физических процессах, чем у других типов тиристоров. Поэтому тиристоры представляют собой ключевой элемент для электриков, которые используют их для управления электрическими процессами.
Представим, что у нас есть дверь с двумя замками, разделенных проходной. В каждый из замков можно вставить ключи. Один из них активирует дверь, а другой деактивирует. Точно так же действует и симистор. У него вместо двух замков есть два резистора. При правильном воздействии на них симистор переходит в состояние полной проводимости.
Представьте, что у нас есть дверь с двумя замками, разделенная проходной. В каждый из этих замков можно вставить ключ. Один из них будет открывать дверь, а другой закрывать. Так же и симистор. Вместо двух замков у него есть два резистора. Если правильно воздействовать на них, то симистор переходит в состояние полной проводимости.
Почему именно тиристорным? Дело в том, что разделение четвертого полупроводникового слоя симистора не произошло случайно. Это сделано для того, чтобы получить особые возможности поведения тиристорного устройства. Тиристорный компонент представляет собой диод полупроводникового слоя, который обладает способностью регулировать поток электрического тока. Тиристорный элемент используется во многих различных приложениях, включая системы автоматического подстройки частоты, прерыватели, регуляторы напряжения, автоматические переключатели и другие устройства. Тиристорные элементы могут быть также использованы для предотвращения перегрузок и поддержания безопасной работы электрических устройств.
В этом случае тринисторный аналог симистора представляет собой своего рода управляемый переключатель. При прямом направлении тока между анодом и катодом происходит проводимость, а при обратном направлении тока проводимость блокируется, поскольку анод и катод переключаются местами. Таким образом, при прямом направлении тока анод и катод выполняют свои основные функции, а при обратном – меняются местами (рис. 2).
Когда прибор подключен к электросети, и на аноде прибора имеется положительное напряжение, а на катоде — отрицательное, ток будет потекать в схеме тринистора по левой полярности.
Если мы меняем полярность напряжения на силовых электродах, то включится правый по схеме тринистор. Пятый полупроводниковый слой, подобно регулятору, предоставляет отпирающий сигнал, ориентируясь по фазе тока на один из транзисторов. При наличии отпирающего сигнала симистор открыт.
Применяя отпирающее напряжение к управляющему электроду симистора, мы практически «подталкиваем» туда электроны. Это напоминает появление пассажиров, которые потекают в соответствии с полярностью включения анода и катода. Выводы на приборе помечены надписями + и –. Кривые образуют практически прямую линию, которая проходит через нулевой вывод, и имеет отрицательные значения на левой части и положительные значения на правой части графика.
Характеристика прибора представлена вольтамперной кривой (рис. 3), состоящей из двух одинаковых кривых, повернутых относительно друг друга на 180°. Выводы на приборе помечены надписями + и –. Эта кривая практически имеет вид прямой линии, которая проходит через нулевой вывод, и имеет отрицательные значения на левой и положительные значения на правой части графика.
Форма динистора соответствует вольтамперной характеристике, а области непроводящего состояния схожи с тринисторами и преодолеваются при подаче на электрод управления отпирающего напряжения. Изменения наблюдаются на штриховых линиях на кривых.
Симметричность вольтамперной характеристики дала повод для названия нового полупроводникового прибора симметричным тиристором (сокращенно — симистор).
На самом деле, иногда его называют триаком (этот термин происходит из английского языка).
Он получил преимущество по сравнению с тиристором в том, что в симисторе достигается более высокая точность, чем в тиристоре. Кроме того, в симисторе отсутствует избыточная энергия, которая использовалась в тиристоре. Симистор может быть использован для контроля тока, напряжения, мощности и т. д. Симистор может работать при более низких температурах и обеспечивать более высокое качество и надежность.
Симистор предлагает значительные преимущества по сравнению с тиристором. Он обеспечивает более высокую точность, а также отсутствие избыточной энергии. Это делает его идеальным инструментом для контроля тока, напряжения, мощности и т. д. Кроме того, симистор может работать при более низких температурах и обеспечивать высокое качество и надежность.
Преимущество новинки состоит в том, что в ее корпусе встроены два полупроводниковых прибора. Это позволяет достичь более высокого уровня надежности и обеспечить правильную работу системы. В частности, тиристор используется для привода цепи постоянного тока, а два прибора включены для управления цепью переменного тока.
Если прибегнуть к симисторам, то для создания универсального управляющего устройства достаточно одного прибора с электрическим источником отпирающего напряжения. В отличие от реле, для симистора вид тока не имеет значения, поскольку прибор должен включаться в момент изменения фазы тока. Таким образом, создание сложного управляющего узла представляется гораздо проще.
Электрики могут использовать это в силовой цепи постоянного или переменного тока. Оно обеспечивает стабильное и надежное электропитание для большинства приборов и оборудования. Однако способность тиристора превращать электрический ток в ток постоянный и наоборот делает его инструментом для регулирования и преобразования электрических сигналов.
Близкое родство тиристора и симистора привело к обнаружению множества общих между ними вещей. Тем не менее, способность тиристора преобразовывать электрические токи из переменного состояния в постоянное и наоборот делает его инструментом для управления и преобразования электрических сигналов.
Как электрик, мы отмечаем, что свойства симистора характеризуются теми же параметрами, что и у тиристора.
Все электроустановочные изделия маркируются одинаково, причем обозначаются буквой КУ, трехзначным числом и буквенным индексом в конце. Таким образом, вы можете быть уверены в том, что все электроустановочные изделия имеют одинаковый вид маркировки.
Иногда симисторы имеют другое обозначение – ТС, обозначающее “тиристор симметричный”.1.
На рисунке 4.1 представлено условное графическое обозначение симисторов, используемых на принципиальных схемах.
Для их работы необходимо применение двух значительных электрических параметров: максимально допустимого напряжения и максимального тока.
Для практического изучения симисторов выберем триодные симметричные тиристоры п-р-п-р типа серии КУ208. Для их надежной работы необходимо учитывать два важных электрических параметра: максимально допустимое напряжение и максимальный ток.
Когда мы говорим о разнообразии приборов, в их обозначении используются буквенные индексы – А, Б, В или Г.
Напряжение, которое может выдержать симистор с индексом А при закрытой цепи, составляет 100 В. Для симистора с индексом Б это число равно 200 В, для В — 300 В, а для Г — 400 В.
Электрические параметры этих приборов абсолютно одинаковы: максимальный постоянный ток в проводящем режиме – 5 А, импульсный ток – 10 А, величина тока утечки в замыкании – 5 мА, напряжение между катодом и анодом при проводимости – -2 В, величина открывающего напряжения на управляющем электроде – 5 В при токе 160 мА, рассеиваемая мощность корпуса прибора – 10 Вт, максимальная рабочая частота – 400 Гц.
Касательно электроосветительных устройств, их управление просто и доступно. Например, включить люстру можно, просто нажав на выключатель. А для того, чтобы погасить ее свет, потребуется еще одно нажатие.
Электрики могут помочь превратить Вашу комнату в место, где Вы будете чувствовать себя как дома. Они могут установить диммерное освещение, чтобы Вам было легче поддерживать приятную атмосферу и просто погрузиться в приятные мысли. Такое освещение позволит плавно изменять яркость и цвет свечения, так что Вам не нужно будет выбирать между отсутствием интимной атмосферы и дискомфортом от слишком яркого освещения.
Замените обычный выключатель электронным устройством, способным регулировать яркость светильника.
Полупроводниковый симистор исполняет важную роль в приборе, имеющем функции регулятора, который управляет лампами. Он позволяет адаптировать параметры устройства, управлять ими и контролировать их работу.
Если Вам нужно создать регулирующее устройство, которое поможет Вам управлять яркостью свечения лампы или люстры, а также изменять температуру электроплитки или жала паяльника, то Вы можете воспользоваться схемой, представленной на рисунке 5.
Регулятор работает от постоянного напряжения и предназначен для поддержания напряжения на выходе постоянным. На выходе постоянного тока напряжение на выходе должно быть постоянным, даже при изменении напряжения на входе.
Рис. 5. Принципиальная схема регулятора
Трансформатор Т1 преобразует сетевое напряжение 220 В до 12-25 В, которые используются для работы регулятора. Он призван обеспечить постоянное напряжение на выходе, даже при изменении напряжения на входе. Таким образом, постоянный ток может быть поддержан на выходе регулятора.
Диодный блок VD1-VD4 выпрямляет напряжение и передает его на управляющий электрод симистора VS1.
Резистор R1 избирается для ограничения тока управляющего электрода, а переменный резистор R2 регулирует величину управляющего напряжения.
Рисунок 6 показывает временные диаграммы напряжения в сети, на управляющем электроде симистора и на нагрузке.
6, синий график).
Для того, чтобы понять работу прибора, построим три временные диаграммы напряжений: сетевое, на управляющем электроде симистора и на нагрузке (рис. 6). После включения устройства в сеть на его вход поступает переменное напряжение 220 В (рис. 6, синий график).
На управляющий электрод симистора VS1 подаётся отрицательное синусоидальное напряжение (рис.
Когда напряжение достигает значения, превышающего порог включения, устройство автоматически срабатывает и сетевой ток выходит на нагрузку.
Когда управляющее напряжение падает ниже порогового значения, симистор остается в открытом состоянии, поскольку ток на нагрузке превышает ток удержания устройства. 1).
Когда напряжение на входе регулятора меняет свою полярность, симистор закрывается. Это приводит к повторению процесса, благодаря чему напряжение на нагрузке будет иметь пилообразную форму (рис. 1).
При повышении амплитуды управляющего напряжения симистор включается быстрее, что приводит к увеличению длительности импульса тока в нагрузке.
Противоположно тому, что меньшая амплитуда управляющего сигнала даст меньшую длительность этого импульса.
Находясь в крайнем левом положении по схеме, движок переменного резистора R2 будет приносить нагрузку, которая будет поглощать полное количество энергии.
После поворота регулятора R2 в противоположную сторону, амплитуда управляющего сигнала будет ниже порогового значения, что позволит симистору остаться в закрытом состоянии, и ток через нагрузку не потечет.
Наш прибор позволяет изменять мощность, потребляемую нагрузкой, влияя на яркость свечения лампы или температуру нагревательного элемента. Таким образом, мы можем регулировать потребляемую мощность.
Для обеспечения электрической схемы устройства можно использовать симистор КУ208 с буквой В или Г, а также диодный блок КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом. Для дополнительной защиты рекомендуется установить четыре полупроводниковых диода серий Д226 или Д237.
В данной программе мы будем использовать постоянный резистор МЛТ-0,25, переменный резистор СПО-2 с мощностью не менее 1 Вт, стандартную сетевую вилку ХР1 и розетку XS1. Также мы будем использовать трансформатор Т1, который рассчитан на вторичное напряжение в диапазоне от 12 до 25 В.
Если не найдется подходящего трансформатора, электрик должен самостоятельно произвести его.
Для ремонта сердечника из пластин Ш16 толщиной набора 20 мм необходимо приобрести провод ПЭЛ-1 0,1 в количестве 3300 витков для обмотки I и 300 витков ПЭЛ-1 0,3 для обмотки II.
Для подключения нагрузки в любую сеть необходим тумблер, который должен быть рассчитан на максимальный ток нагрузки. Регулятор изготавливается из пластикового материала и устанавливается на верхней панели устройства. На его панели расположены тумблер, переменный резистор, держатель предохранителя и розетка.
Корпус должен быть предварительно подготовлен для установки трансформатора, диодного блока и симистора. Затем эти детали должны быть установлены на дне корпуса.
Для обеспечения правильной работы симистора необходимо оснастить его теплорассеивающим радиатором с толщиной от 1 до 2 мм и площадью не менее 14 см2.
Просверлите отверстие в боковой стенке корпуса, чтобы прокладывать сетевой шнур.
При правильно сделанной монтажной работе и исправных деталях, устройство может начать зарабатывать сразу после включения в электросеть.
Не забывайте о мерах безопасности, используя регулятор.
Необходимо обязательно отключить прибор от сети, прежде чем открывать его корпус.
В современном мире электрические системы имеют особое значение. Они распространяются на все сферы жизни и производства. Поэтому для того, чтобы понять суть электрических систем, начнем с простых и перейдем к сложным.
Самый простой тип электрической системы – это цепь с одним источником питания. В цепи содержатся элементы прямого прохода – резисторы, которые препятствуют потоку тока, и два проводника для передачи электрической энергии. При прямом проходе через цепь поток тока протекает непрерывно.
Другой вид электрической системы – это цепь двух источников питания. В этой цепи есть два резистора и два проводника. Но в отличие от простой цепи два источника питания работают вместе, препятствуя потоку тока. Это позволяет питать цепь и препятствовать потоку тока параллельно.
Следующий тип электрических систем – это цепь с тремя источниками питания. В такой цепи есть три резистора и три