Симистор (триак) - описание, принцип работы, свойства и характеристики
Справочные данные популярных отечественные симисторов и зарубежных
триаков.
Простейшие схемы симисторных регуляторов мощности.
Симистор пришёл на смену рабочей лошадке-тиристору и практически полностью заменил его в электроцепях переменного тока.
История создания симистора также не нова и приходится на 1960-е годы, причём изобретён и запатентован он был в СССР группой товарищей из Мордовского радиотехнического института.
Итак:
Симистор, он же триак, он же симметричный триодный тиристор - это полупроводниковый прибор, являющийся разновидностью тиристора,
но, в отличие от него, способный пропускать ток в двух направлениях и используемый для коммутации нагрузки в цепях переменного тока.
Рис.1
На Рис.1 слева направо приведены: топологическая структура симистора, далее расхожая, но весьма условная, эквивалентная схема,
выполненная на двух тиристорах и, наконец, изображение симистора на принципиальных схемах.
МТ1 и МТ2 - это силовые выводы, которые могут обозначаться, как Т1&Т2; ТЕ1&ТЕ2; А1&А2; катод&анод. Управляющий электрод, как правило,
обозначается латинской G либо русской У.
Глядя на эквивалентную схему, может возникнуть иллюзия, что симистор относительно горизонтальной оси является элементом абсолютно
симметричным, что даёт возможность как угодно крутить его вокруг управляющего электрода. Это не верно!!!
Точно так же, как у тиристора, напряжение на управляющий электрод симистора должно подаваться относительно условного катода
(МТ1, Т1, ТЕ1, А1).
Иногда производитель может обозначать цифрой 1 "анодный" вывод, цифрой 2 - "катодный", поэтому всегда важно придерживаться
обозначений, приведённых в паспортных характеристиках на прибор.
Полярность открывающего напряжения должна быть либо отрицательной для обеих полярностей напряжения на условном аноде, либо совпадать с полярностью "анодного" напряжения (т.е. быть плюсовой в момент прохождения положительной полуволны и минусовой - в момент прохождения отрицательной).
Приведём вольт-амперную характеристику тиристора и схему, реализующую самый простой способ управления симисторами - подачу на управляющий электрод прибора постоянного тока с величиной, необходимой для его включения (Рис.2).
Рис.2
Огромным плюсом симистора перед тиристором является возможность в штатном режиме работать с разнополярными полупериодами сетевого напряжения. Вольт-амперная характеристика является симметричной, надобности в выпрямительном мосте - никакой, схема получается проще, но главное - исключается элемент (выпрямитель), на котором вхолостую рассеивается около 50% мощности.
Давайте рассмотрим работу симистора при подаче на его управляющий вход постоянного тока отрицательной полярности (Рис.2 справа),
ведь мы помним, что именно такая полярность открывающего напряжения является универсальной и для положительных, и для отрицательных
полупериодов напряжения сети. На самом деле, всё происходит абсолютно аналогично описанной на предыдущей странице работе тиристора.
1. Для начала рассмотрим случай, когда управляющий электрод симистора отключен (S1 на схеме разомкнут, Iу на ВАХ равен 0).
Тока через нагрузку нет (участки III на ВАХ), симистор закрыт, и для того, чтобы его открыть, необходимо поднять напряжение
на "аноде" симистора настолько, чтобы возник лавинный пробой p-n-переходов полупроводника.
Оговоримся - зафиксировать нам этот процесс не удастся, потому что величина этого напряжения составляет несколько сотен вольт и,
как правило, превышает амплитудное значение напряжения сети.
Тем не менее - при достижении этого уровня напряжения (точки II на ВАХ) симистор отпирается, падение напряжения между силовыми выводами
падает до единиц вольт, нагрузка подключается к сети - наступает рабочий режим открытого симистора (участки I на ВАХ).
Чтобы закрыть симистор, нужно снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение на "аноде") ниже тока удержания.
2. Для того чтобы снизить величину напряжения включения симистора, следует замкнуть S1 и, тем самым, подать на управляющий
электрод ток, задаваемый значением переменного резистора R1. Чем больше ток Iу, тем при меньшем анодном напряжении происходит
переключение симистора в проводящее состояние.
А при какой-то величине тока управляющего электрода, называемой током спрямления (на ВАХ не показано), горба на характеристике вообще
не будет, и напряжение открывания симистора составит незначительную величину, исчисляемую единицами вольт.
Абсолютно так же, как и в прошлом пункте, чтобы закрыть симистор, необходимо снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение
на "аноде") ниже значения тока удержания.
То бишь - всё полностью аналогично тиристору. Для открывания симистора следует подать на управляющий электрод прибора постоянный ток с величиной, необходимой для его включения, для закрывания - снизить протекающий через нагрузку ток (или напряжение на "аноде") ниже значения тока удержания.
Т.е. в нашем случае, представленном на Рис.2 - симистор будет открываться при замыкании S1 в каждый момент превышения "анодным" напряжением некоторого значения, зависящего от номинала R1, а закрываться с каждым полупериодом сетевого напряжения в момент приближения его уровня к нулевому значению.
Описанный выше способ управления симистором посредством подачи на управляющий электрод постоянного напряжения обладает существенным недостатком - требуется довольно большой ток (а соответственно и мощность) управляющего сигнала (по паспорту - до 250мА для КУ208). Поэтому в большинстве случаев для управления симисторами используется импульсный метод, либо метод, при котором открытый симистор шунтирует цепь управления, не допуская бесполезного рассеивания мощности на её элементах.
В качестве примера рассмотрим простейшую, но вполне себе работоспособную схему симисторного регулятора мощности, позволяющего работать с нагрузками вплоть до 2000 Вт.
Рис.3
Как можно увидеть, на схеме помимо симистора VS2 присутствует малопонятный элемент VS1 - динистор. Для интересующихся отмечу - на странице ссылка на страницу мы подробно обсудили принцип работы, свойства и характеристики приборов данного типа.
А теперь - как это всё работает?
В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор С1 заряжается
через последовательно соединённые резисторы R1 и R2.
Причём увеличение напряжения на конденсаторе С1 отстаёт (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного
сопротивления резисторов и номинала ёмкости С1. Чем выше значения резисторов и конденсатора - тем больше сдвиг по фазе.
Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нём не достигнет порога пробоя динистора (около 35 В).
Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечёт ток, определяемый суммарным
сопротивлением открытого симистора и нагрузки.
При этом симистор остаётся открытым до конца полупериода, т.е. момента, когда полуволна сетевого напряжения приблизится к нулевому
уровню.
При действии отрицательной полуволны принцип работы устройства аналогичен.
Диаграммы напряжения на нагрузке при различных значениях переменного резистора приведены на Рис.3 справа.
Для предотвращения ложных срабатываний триаков, вызванных переходными процессами в индуктивных нагрузках (например, в электродвигателях),
симисторы должны иметь дополнительные компоненты защиты. Это, как правило, демпферная RC-цепочка (снабберная цепь) между силовыми
электродами триака,
которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (на схеме Рис.3 показана синим цветом).
В некоторых случаях, когда нагрузка имеет ярко выраженный ёмкостной характер, между силовыми электродами необходима индуктивность
для ограничения скорости изменения тока при коммутации.
А под занавес приведём основные характеристики отечественных симисторов и зарубежных триаков.
| Тип | U макс, В | I max, А | Iу отп, мА |
| КУ208Г | 400 | 5 | |
| BT 131-600 | 600 | 1 | |
| BT 134-500 | 500 | 4 | |
| BT 134-600 | 600 | 4 | |
| BT 134-600D | 600 | 4 | |
| BT 136-500Е | 500 | 4 | |
| BT 136-600Е | 600 | 4 | |
| BT 137-600Е | 600 | 8 | |
| BT 138-600 | 600 | 12 | |
| BT 138-800 | 800 | 12 | |
| BT 139-500 | 500 | 16 | |
| BT 139-600 | 600 | 16 | |
| BT 139-800 | 800 | 16 | |
| BTA 140-600 | 600 | 25 | |
| BTF 140-800 | 800 | 25 | |
| BT 151-650R | 650 | 12 | |
| BT 151-800R | 800 | 12 | |
| BT 169D | 400 | 12 | |
| BTA/BTB 04-600S | 600 | 4 | |
| BTA/BTB 06-600C | 600 | 6 | |
| BTA/BTB 08-600B | 600 | 8 | |
| BTA/BTB 08-600C |
600 | 8 | |
| BTA/BTB 10-600B | 600 | 10 | |
| BTA/BTB 12-600B | 600 | 12 | |
| BTA/BTB 12-600C | 600 | 12 | |
| BTA/BTB 12-800B | 800 | 12 | |
| BTA/BTB 12-800C | 800 | 12 | |
| BTA/BTB 16-600B | 600 | 16 | |
| BTA/BTB 16-600C | 600 | 16 | |
| BTA/BTB 16-600S | 600 | 16 | |
| BTA/BTB 16-800B | 800 | 16 | |
| BTA/BTB 16-800S | 800 | 16 | |
| BTA/BTB 24-600B | 600 | 25 | |
| BTA/BTB 24-600C | 600 | 25 | |
| BTA/BTB 24-800B | 800 | 25 | |
| BTA/BTB 25-600В | 600 | 25 | |
| BTA/BTB 26-600A | 600 | 25 | |
| BTA/BTB 26-600B | 600 | 25 | |
| BTA/BTB 26-700B | 700 | 25 | |
| BTA/BTB 26-800B | 800 | 25 | |
| BTA/BTB 40-600B | 600 | 40 | |
| BTA/BTB 40-800B | 800 | 40 | |
| BTA/BTB 41-600B | 600 | 41 | |
| BTA/BTB 41-800B | 800 | 41 | |
| MAC8M | 600 | 8 | |
| MAC8N | 800 | 8 | |
| MAC9M | 600 | 9 | |
| MAC9N | 800 | 9 | |
| MAC12M | 600 | 12 | |
| MAC12N | 800 | 12 | |
| MAC15M | 600 | 15 | |
| MAC12N | 800 | 15 |
Симисторы с обозначение BTA отличаются от других наличием изолированного корпуса.
Падение напряжения на открытом симисторе составляет примерно 1-2 В и мало зависит от протекающего тока.
vpayaem.ru
Симистор BTA41-800B или точечная сварка
Так как в обзоре будут использоваться многие детальки, то я по ходу обзора приведу на них ссылки, возможно сейчас есть эти же детали дешевле у других продавцов.
Предмет обзора приехал в жесткой пластиковой упаковке, в которой лежало 10 экземпляров симистора BTA41-800B.
Данный элемент нам требуется для включения и выключения в нужные моменты сварочного аппарата.
Максимальное обратное напряжение 800 В
Максимальное значение тока в открытом состоянии 40 А
Рабочая температура от -40 до 125 °C
Корпус TOP-3
Симистop (симметричный триодный тиристор) или триак (от англ. TRIAC — triode for alternating current) — полупроводниковый прибор, являющийся разновидностью тиристоров и используемый для коммутации в цепях переменного тока. Следует отметить, что симистop изобретён и запатентован был в СССР (в г. Саранске на заводе «Электровыпрямитель» в 1962-1963 г. ).
Блок схема этого элемента:
A1 и A2 — силовые электроды
G — управляющий электрод
В закрытом состоянии проводимость симистора отсутствует, нагрузка выключена. При подаче на управляющий электрод отпирающего сигнала между основными электродами симистора возникает проводимость, нагрузка оказывается включённой. Характерно, что симистор в открытом состоянии проводит ток в обоих направлениях.
Подробно характеристики BTA41-800B можно посмотреть в datasheet.
Для управления симистором обычно используются специальные симисторные оптроны (triac driver). Оптосимисторы принадлежат к классу оптронов и обеспечивают очень хорошую гальваническую развязку (порядка 7500 В) между управляющей цепью и нагрузкой. Эти радиоэлементы состоят из инфракрасного светодиода, соединенного посредством оптического канала с двунаправленным кремниевым симистором. Последний может быть дополнен отпирающей схемой, срабатывающей при переходе через нуль питающего напряжения.
.
В большинстве случаев предпочтительным является использование оптосимисторов с детекцией нуля, по целому ряду причин. Иногда (при резистивной нагрузке детекция нуля не важна. А иногда нужно включать нагрузку например на максимуме синусоиды сетевого напряжения, тогда приходится сооружать свою схему детеции и, конечно, использовать оптосимистор без детекции нуля.
Перейдем к нашему устройству. Так уж сложились звезды, что мне потребовалось заменить банки в паре аккумуляторов шуруповертов и в руки попала неисправная микроволновка… И в то же время, в голове давненько витала мысль о необходимости соорудить себе точечную сварку. И я решился на этот шаг.
Разобрал микроволновку (исходная мощность 1200 Вт), вынул все детали. Забегая вперед скажу, что нам потребуется часть проводов с клеммами, трансформатор и вентилятор. Остальное можно использовать в других устройствах (в комментариях можно поделиться своими соображениями на этот счет). Мои трансформатор с вентилятором и провода, выглядели так:
Необходимо сохранив первичную обмотку удалить вторичную, которая сделана более тонким проводом. Удалять можно разными способами, мне показалось более приемлемым спиливание дремелем выступающей части обмотки с последующим выбиванием остатков. Чтобы не повредить первичную обмотку, рекомендую вставить фанерку подходящей толщины между обмотками.
Далее необходимо намотать толстый провод вместо извлеченной вторичной обмотки. Я использовал вот такой многожильный провод сечением 70 мм2:
Старое его название ПВ3-70. Больших усилий намотка провода не требовала, получилось так:
Я купил 2 метра провода, думаю, можно было обойтись и одним метром.
Зачищаем концы:
Готовим паяльное оборудование (флюс лти-120, катушка 2мм припоя и газовая горелка надетая на баллон газа):
Наконечник лучше использовать из луженной меди под провод 70 мм (ТМЛ 70-12-13):
Обильно смачиваем флюсом внутренние поверхности наконечников и провода. Вставляем провод в наконечник подгибая непослушные проводки (не быстрая процедура), и греем горелкой подавая сбоку припой. Результат примерно такой:
Все ужасы закроем термоусадкой:
На мой провод отлично уселась вот такая:
На этой стадии уже можно подключить трансформатор к розетке проводом от микроволновки (он уже имеет клеммы для подключения) и даже попробовать сделать первую сварку, коммутируя нажатием на концы толстого провода, единственное, я рекомендую прикрутить какие-то медные детали, так как наконечники портить не желательно. Варить получится разве что какие-то толстые детали — так как возможности коммутации весьма ограничены.
Перейдем к электрической части. Я уже говорил что коммутацию первичной обмотки решил делать симистором, осталось решить вопрос каким оптосимистором им управлять. Я решил делать схему распознавания нуля, поэтому выбрал вариант без детекции нуля, взяв MOC3021. Datasheet на эту микросхему. Типовое включение следующее:
Вентилятор от микроволновки я решил использовать для охлаждения трансформатора и платы. Так как он тоже на 220 В, то для его включения я решил использовать релюшку OMRON G3MB-202P, она компактная и хорошо справляется с маломощной нагрузкой.
Для управления логикой я решил использовать контроллер atmega328p в корпусе QFP32.
Блок питания нужен на 5 Вольт, я применил такой. Он рассчитан на 600 мА, чего вполне достаточно.
Основной фокус в данном деле это синхронизация с сетью 220 В. Нужно научиться включать нагрузку в момент когда сетевое напряжение имеет определенное значение. В итоге я пришел к такой схеме:
Особенности: VD1 — нужно выбирать быстрый диод (я взял MUR) — он нужен для шунтирования оптрона и избегания появления на нем обратного напряжения более 5 В, VD2 — подойдет любой выпрямительный (подойдет 1N4007 — он существенно снизит тепловую нагрузку на R2, убрав лишнюю полуволну), R2- следует взять мощностью 1-2 Вт (у меня под рукой не было и я поставил 2 резистора параллельно по 90 КОм на 1/4 Вт, температура оказалась приемлемой). А6 — это аналоговый вход контроллера, который использовал я для этих целей. R1 подтягивает вход контроллера к земле. В остальном схема довольно простая.
Нарисовал плату в программе Sprint Layout:
Изготавливаем плату ЛУТ-ом. После травления в хлорном железе:
После смывки тонера:
После лужения:
Вопреки привычной тактике, я сначала спаял силовую часть, чтобы ее отладить независимо от контроллера, на симистор решил приклеить радиатор, выпиленный из алюминиевого профиля:
Получилось так:
Убедился что все хорошо:
Схема слежения за нулем выдает вот такое:
Припаял остальные элементы:
Прошиваем загрузчик (благо я специально вывел пины SPI), и начинаем писать тестировать, исправлять, перепаивать… 
Для отладки интенсивно использовался осциллограф, я использую на даче такой, дома конечно удобнее стационарный:
Теперь можно припаять провода для подключения нагрузки (трансформатора и вентилятора), я использовал провода с клеммами от той же микроволновки, в этот момент промелькнула мысль не перепутать бы их при сборке…
Для проверки подключил лампу накаливания вместо трансформатора, на этом этапе сварка выглядит так:
Сдвиг в 3 мс — дает вот такие управляющие импульсы:
А вот так выглядит то, что идет в нагрузку (масштаб сетевого напряжения специально взят иной):
И вот так при другой длительности:
Для визуализации я использовал светодиод трехцветный (использовал только 2: синий и зеленый), с общим катодом. Когда сварочник включен в сеть, горит зеленый свет, когда идет сварка синий. Также используется звуковая сигнализация с помощью вот такой пищалки, при нажатии кнопки сварки проигрывается одна мелодия, после другая.
Для визуализации процесса настройки, я использовал OLED дисплейчик с диагональю 1.3". Он компактный и хорошо виден из-за своей яркости — по моему оптимальное решение.
Стартовый экран выглядит так:
Рабочий режим так:
Как видно, можно задать три параметра: длительность сварочного импульса, количество импульсов и сдвиг относительно распознанного начала положительной полуволны.
Все параметры настраиваются энкодером KY-040. Я решил сделать такую логику: переключение режимов настройки осуществляется кратковременным нажатием энкодера, изменение текущего параметра в заданном диапазоне вращением энкодера, а чтобы сохранить текущие параметры нужно использовать длительное нажатие энкодера, тогда при загрузке будут именно они использоваться (значения по умолчанию).
Видео тестовой сварки с экранчиком и применением энкодера, в качестве нагрузки вместо трансформатора все та же лампочка 75 Вт:
Первый опыт сварки на жести от консервной банки, еще без корпуса:
Результатом я остался доволен.
Но нужен корпус. Корпус решил изготовить из дерева. Один мебельный щит из Леруа у меня был, второй купил. Прикинул расположение и напилил, навырезал (получилось не особо аккуратно, но меня как корпус для аппарата точечной сварки вполне устраивает:
Все управление решил сделать в передней части корпуса для удобства настройки в процессе работы:
Сзади предусмотрел отверстия для забора воздуха:
В качестве кнопки включения и предохранителя установил автомат на 10А.
Корпус покрасил черной краской:
Для защиты установил решетки на заднюю панель:
Немного про кнопку включения. Ее решил делать отдельно, причем, мне хотелось иметь два варианта кнопки: стационарный — для длительной работы и мобильный — для быстрой сварки. Соответственно требовался разъем, в качестве которого выступил стандартный разъем для питания (припаял к нему проводки и изолировал термоусадкой):
Стационарный вариант кнопки решил соорудить в виде педали:
К ней шел коротенький проводок, видимо предполагается ее присоединение к длинному. Разбираем:
Припаиваем ПВС 2х0.5:
В исходном кабеле шло три провода:
Нам черный не нужен.
Собираем все обратно. И припаиваем на другой конец провода штекер:
Мобильную версию изготовил совсем просто:
Экранчик и разъем для кнопки крепим в корпус:
Туда же крепим нашу плату:
Внутри довольно плотно:
Помните я писал о мысли про неперепутывание нагрузок… так вот я перепутал. OMRON G3MB-202P — отправился к праотцам, начав находится включенным независимо от управляющего сигнала… Во он:
Пришлось снимать стенку, потом плату и перепаивать релюху. Процесс сопровождался небольшим количеством нецензурных выражений. Причем плату до этого я уже покрыл защитным лаком в 2 слоя… Но не будем о грустном. Все получилось, прибор заработал.
Как известно, вращение вентилятора, особенно такого не маленького как в нашем случае, сопровождается вибрацией и нагрузкой на крепление, резьбовое соединение постепенно ослабевает и процесс усугубляется. Чтобы этого не происходило, я в своих поделках стараюсь пользоваться отечественным фиксатором резьбы Автомастергель от «Регион Спецтехно». Обзор этого замечательного геля я даже делал тут:
Данный фиксатор является анаэробным, то есть полимеризуется именно там где нужно — в плотной скрутке резьбы.
На дно корпуса прикрутил гламурные ножки:
Тестовая сварка, принесла немало положительных эмоций:
В качестве электродов нужно использовать медные пластины, у меня их не было, сплющил трубку от кондиционера — вполне нормально.
Варилось вот это:
Итоговый вид агрегата:
Вид сзади:
Гвозди сваривает вполне нормально:
Немного измерений. Параметры дачной электросети:
Потребление холостого хода:
При включенном вентиляторе:
Из-за инерционности прибора и сварки короткими импульсами скорее всего прибор не может определить максимальную мощность, вот столько он показал:
Токовые клещи у меня не умеют показывать пик, то что удалось зафиксировать кнопкой:
В реальности я видел цифру в 400 А.
Напряжение на контактах:
Теперь полезное применение. У одного человека (привет ему 🙂 ) Шуруповерт перезимовал на даче и весной или даже осенью был затоплен паводком. Жалобы были на очень короткое время работы акумов 1-2 шурупа и все… Вот такая картина вскрытия:
Акумы чувствовали себя явно не в порядке, позже это подтвердилось тестами:
На замену были заказаны новые банки. И после окончания работ со сварочником, самое время было их заменить:
Оторвать руками полоски у меня не вышло. Платка была отмыта провода тоже заменены::
Аккумулятор начал новую жизнь:
Видео сварки аккумуляторов:
Результат всегда стабилен, оптимальное время 34 мс, количество импульсов 1, сдвиг 3 мс.
Спасибо всем, кто дочитал этот огромный обзор до конца, надеюсь кому-то данная информация окажется полезной. всем крепких соединений и добра!
П.С. Продолжение в этом обзоре
Готовое устройство тут.
mysku.ru
| Зарубежные наименования тиристоров и симисторов | Отечественные тиристоры и симисторы |
| 10FCRL | T10-10 |
| 10PCR TAG10-800 TAG10-90 |
T112-10 |
| 101RC20 | T15-160 |
| 101RA110 101RC25 101RC30 101RC40 101RC50 101RC60 101RC70 101RC80 |
T161-160 |
| 100AC100 100AC40 100AC60 |
TC160-100 |
| 2N683-2N685 | T122-25 |
| 25KH01-125KH08 | TC122-25 |
| 30TN60 | T16-250 |
| 244TB1-244TB5 | T143-630 |
| 2N686-2N688 2N2888 2N2889 |
T222-25 |
| 10PCRL | 2T112-10 |
| 2N1843A-2N1845A | T112-16 |
| TUG840 | T10-40 |
| TUG940 | T131-40 |
| TUh2040 | T132-40 |
| 2SF734 | T141-40 |
| SKT24-08C SKT24-10C SKT24-12C SKT24-14C SKT24-16C BTW48-400 BTW48-500 BTW48-600 |
T232-50 |
| 2SF782 | T141-80 |
| 2SF126 | T142-80 |
| 2SF783 | T151-80 |
| 2SF128 | T152-80 |
| 2SF784 2SF130 2SF785 C45A C45B C45C C45G C46A C46B C46C C46G C46H |
T252-80 |
| 60TR20 60TR40 60TR60 60TR80 60TR100 60TR120 80TR10 80TR20 80TR40 |
T143-500 |
| 662T27 662T29 662T31 662T33 662T35 C601N C601T C601P |
T253-1250 |
| C148S30 C148N30 C148T30 C148P30 C149A10 C149A20 C149B10 C149B20 C149C10 |
TБ151-63 |
| T171F400EEC | ТБ171-200 |
| 2N6142 | TC2-10 |
| FB150A16 | TC160 |
| PT260 | TC2-63 |
| 37TB1 | ТЧ50 |
| T171F600EEC T171F800EEC T171F1000EEC T171F1200EEC Т607011374ВТ |
ТБ133-200 |
| TKAL210 TKAL220 TKAL240 TKAL260 TKAL280 TKAL2100 |
TC171-250 |
| BCR150B20 BCR150B24 FB150A20 FB150A24 |
TC161-160 |
| T8420M T8410B T8410D T8410M |
TC142-80 |
| TKAL110 TKAL120 TKAL180 TKAL1100 TKAL1120 100AC40 100AC60 100AC100 FB150A4 |
TC161-100 |
| T120KB T220KB T320KB T420KB T520KB T530KB T620KB T820KB T1020KB T1220KB |
TC122-20 |
| 2N2548-2N2550 NLC178A NLC178B NLC178C |
T171-200 |
| 81RM10 81RM20 81RM30 81RM40 81RM50 81RL50 82RL50 81RL60 82RL60 81RL80 |
ТЧ125 |
| 2N6397-2N6399 | T2-12 |
| 2SF932-2SF939 | T16-400 |
| C380A | T133-400 |
| 2N1844-2N1850 | T10-16 |
| TAG665-500 TAG666-500 TAG675-600 2N3668 2N3669 2N3670 |
T10-12 |
| 2N1842B-2N1848B | T122-20 |
| 2N6168-2N6170 | T10-20 |
| 2N691A 2N692A |
T10-25 |
| 2N683-2N685 | T122-25 |
| BTW31-1200R BTW40-200R BTW40-400R BTW40-800R |
T242-32 |
| BTW92-1000RM | T15-32 |
| 2SF122 | T10-80 |
| 244TB1 | T143-630 |
| C390E | T153-800 |
| C390M | T253-800 |
| BTW92-1000RU | T142-32 |
| 2N2574 | T123-200 |
| 3654-3659 PSIH800-1 PSIH800-2 PSIH800-3 PSIH800-4 |
T253-1000 |
| 101RC20 | T15-160 |
| BTX38-500R | T15-100 |
| 30TN40 | T15-250 |
| 30TN80 | T123-250 |
| 30TN100 30TN120 FT250B4 FT250B6 FT250B8 FT250B10 FT250B12 |
T171-250 |
| C390EC C390N C390T C390P FT800C4 FT800C6 FT800C8 FT800C10 FT800C12 FT800C16 |
T353-800 |
| C578-10gv2 C579-10gw2 C578-12gu2 C579-12gv2 C579-12gv3 |
TБ171-160 |
| СR31-104CA CR31-104BA CR31-104AA CR31-204DA CR31-304CA CR31-304BA CR31-404DA |
TБ1160-80 |
| 38TB1-38TB10 | ТБ161-100 |
| 2N5806-2N5808 | ТС2-25 |
| BCR150B4 | ТС125 |
| T8420D | ТС80 |
| C148M30 | ТЧ63 |
| PSIE401-1STF PSIE401-2STF PSIE401-3STF PSIE401-4STF PSIE401-5STF PSIE401-6STF |
ТБ143-320 |
| 2N6151 2N6154 2N6153 2N6152 2N6155 2N6153 2N6156 |
ТС112-10 |
| 2N5257 2N5258 2N5259 2N5260 2N5261 |
ТС171-200 |
| 2N5441-2N5443 T6400M T6406M T640D8 T640KB |
ТС132-40 |
| 2N685AS 2N690S 2N691A5 2N691AS 2N687AS-2N689AS |
ТЧ25 |
| T6001B T6006B T6001C T6006B T6001D T6006D T6000E T6001E T6006E |
ТС112-16 |
| 240PAL60 240PAM70 240PAL70 240PAM80 240PAL80 240PAM90 240PAL90 240PAM100 240PAL100 240PAL110 |
ТБ143-400 |
| CR24-202BB CR24-202AB CR24-302CB CR24-302BB CR24-302AB CR24-402CB CR24-402BB CR24-402AB CR24-502CB CR24-502BB |
ТЧ40 |
| SKT24-04C | Е131-50 |
| C380B | Т143-400 |
| 60TR10 | Т16-500 |
| SKT24-02C | Т10-50 |
| 2SF736-2SF739 SKT16-02C SKT16-04C SKT16-06C SKT16-08C SKT16-10C SKT16-12C SKT16-14C |
Т232-40 |
| 2SF124 | Т15-80 |
| 662T25 | Т173-1250 |
| SKT24-06C | Т132-50 |
| 2N2543-2N2546 | Т15-200 |
| 40RCS30 | Т10-63 |
| 40RSC90 40RSC100 40RSC110 40RSC120 |
Т252-63 |
| 40RSC40 | Т141-63 |
| BTX38-700R BTX38-800R |
Т151-100 |
| 40RSC50 | Т141-63 |
| 40RSC60 | Т151-63 |
| 40RSC70 | Т152-63 |
| 40RSC80 | Т242-63 |
| 81RK100 81RK100M 81RC100 81RK110 81RK120 81RK130 |
Т161-125 |
| 81RC90 | Т5-125 |
| T165F200TEC | Т16-320 |
| T165F400TEC | Т123-320 |
| T165F600TEC | Т133-320 |
| T165F800TEC T165F900TEC T165F1000TEC T165F1100TEC T165F1200TEC T165F1300TEC |
Т171-320 |
| 244TB2 244TB3 244TB4 244TB5 ATS5H ATS6H ATS7H ATS8H ATS9H |
Т153-630 |
| 37TB2 37TB3 37TB4 37TB5 37TB6 37TB7 37TB8 37TB9 37TB10 37TB11 37TB12 |
ТБ151-50 |
| FT250BY6 FT250BX4 FT250BY8 FT250BX6 FT250BY10 FT250BX10 |
ТБ133-250 |
| 500S10H | ТБ153-800 |
| T6000B | ТС2-16 |
| 50AC40 | ТС2-50 |
| T8420B | ТС2-80 |
| CR31-104DA | ТЧ80 |
| C448E C448M C448S C448N C448T C448P C448PA C448PB |
ТБ253-1000 |
| 500SS12H 500S12H 550RBQ20 550RBQ30 550RBQ40 550RBQ50 |
ТБ253-800 |
| FB150A4 FB150A6 BCR150B6 BCR150B8 |
ТС161-125 |
| 25KH01-25KH06 25KH08 |
ТС122-25 |
| SPT260 T8421B PT360 SPT360 PT460 SPT460 PT560 PT660 |
ТС142-63 |
| FT500DY16 FT500DX16 FT500DY20 FT500DX20 FT500EY20 FT500EX20 FT500DY24 FT500DX24 FT500EY24 FT500EX24 |
ТБ153-630 |
| 50AS40A 50AS60 50AS60A 50AS80 50AS80A 50AS100 50AS100A 50AS120 50AS120A |
ТС132-50 |
| 38TB1-38TB10 | ТЧ100 |
| 2N5441-2N5446 | ТС2-40 |
tiristor.net
Симисторы серии BTA40, BTA41, BTB41 — DataSheet
Свойства
- Мощные симисторы
- Низкое тепловое сопротивление
- Высокая коммутирующая способность
- Сертифицированы по стандарту UL1557
- Корпусы соответствуют директиве RoHS (2002/95/EC)
Применение
Описание
Доступны в мощных корпусах. Симисторы серии BTA / BTB40-41 подходят для коммутации переменного тока общего назначения. Серия BTA снабжена изолированным язычком (номинальное среднеквадратичное напряжение пробоя 2500 В).
Типы корпусов (A1, A2 — аноды, G — управляющий электрод)
| Обозначение | Параметр | BTA40(1) | BTA41(1) | BTB41 | Ед. изм |
| IT(RMS) | Действующий ток в открытом состоянии | 40 | 41 | 41 | А |
| VDRM/VRRM | Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии | 600 и 800 | 600 и 800 | 600 и 800 | В |
| !gt | Отпирающий постоянный ток управления | 50 | 50 | 50 | мА |
| Обозначение | Параметр | Значение | Ед. изм. | ||
| IT(RMS) | Действующий ток в открытом состоянии (для полной синусоиды) | TOP3 | Tc = 95 °C | 40 | А |
| RD91 / TOP ins. | Tc = 80 °C | ||||
| ITSM | Ударный ток в открытом состоянии (для полного цикла, Tj initial = 25 °C) | F = 50 Гц | t = 20 мс | 400 | A |
| F = 60 Гц | t = 16.7 мс | 420 | |||
| l2t | l2t Значение плавления симистора | tp = 10 мс | 1000 | A2с | |
| dl/dt | Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии lG = 2 ·lGT , tr < 100 нс | F = 120 Гц | Tj = 125 °C | 50 | A/мкс |
| VDSM/VRSM | Неповторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии | tp = 10 мс | Tj = 25 °C | VDSM/VRSM+ 100 | В |
| IGM | Импульсный ток управления | tp = 20 мкс | Tj = 125 °C | 8 | A |
| PG(AV) | Средняя рассеиваемая мощность управления | Tj = 125 °C | 1 | Вт | |
| Tstg | Температура хранения | -40…+ 150 | °C | ||
| Tj | Диапазон рабочих температур | -40…+ 125 | °C | ||
| Обозначение | Параметр | Значение | Ед. изм. | |||
| IGT(1) | Отпирающий постоянный ток управления | VD = 12 В, RL = 33 Ом | I- II — III | MAX. | 50 | мА |
| IV | 100 | |||||
| VGT | Постоянное отпирающее напряжение управления | все квадранты | MAX. | 1,3 | В | |
| VGD | Неотпирающее постоянное напряжение управления | VD = VDRM RL = 3.3 кОм Tj = 125 °C | все квадранты | MIN. | 0,2 | А |
| IH (2) | Ток удержания | lj = 500 mA | MAX. | 80 | мА | |
| IL | Ток включения тиристора | IG = 1.2 IGT | I-III-IV | MAX. | 70 | мА |
| II | 160 | |||||
| dV/dt(2) | Скорость нарастания напряжения | VD = 67% VDRM в открытом состоянии, Tj = 125 °C | MIN. | 500 | В/мкс | |
| (dV/dt)c(2) | Критическая скорость нарастания напряжения | (dl/dt)c = 20 А/мс, Tj = 125 °C | MIN. | 10 | В/мкс | |
- Минимум IGT гарантируется на уровне 5% от IGT max.
- Для обеих полярностей от A2 к A1.
| Обозначение | Условия | Значение | Ед. изм. | ||
| VT(1) | Напряжение в открытом состоянии ITM = 60 A, tp = 380 мкс | Tj = 25 °C | MAX. | 1,55 | В |
| Vt0(2) | Пороговое напряжение | Tj= 125 °C | MAX. | 0,85 | В |
| Rd(2) | Динамическое сопротивление | Tj= 125 °C | MAX. | 10 | мОм |
| IDRM | Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии VDRM = VRRM | Tj = 25 °C | MAX. | 5 | мкА |
| IRRM | Повторяющийся импульсный обратный ток VDRM = VRRM | Tj= 125 °C | 5 | мА | |
- Минимум IGT гарантируется на уровне 5% от IGT max.
- Для обеих полярностей от A2 к A1.
| Обозначение | Условия | Значение | Ед. изм. | |
| Rth(j-c) | Тепловое сопротивление переход-корпус | RD91 (изолированный корпус)/ТОРЗ изолированный | 0,9 | °С/Вт |
| TOP3 | 0,6 | |||
| Rth(j-a) | Тепловое сопротивление переход-среда | ТОРЗ / TOP3 изолированный | 50 | °С/Вт |
Зависимость максимальной рассеиваемой мощности от действующего тока (полный цикл)
Зависимость действующего тока от температуры корпуса
Зависимость теплового сопротивления от длительности импульса
Характеристики в отрытом состоянии (максимальные значения)
Зависимость ударного тока в открытом состоянии от количества циклов
Зависимость ударного тока в открытом состоянии от синусоидального импульса и значения плавления
Относительное изменение отпирающего тока, тока удержания и тока включения в зависимости от температуры перехода
Относительное изменение критической скорости снижения основного тока в зависимости от критической скорости нарастания напряжения
Относительное изменение критической скорости снижения основного тока в зависимости от температуры перехода
Расшифровка серии
Размеры для корпуса TOP3
Размеры для корпуса RD91
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
rudatasheet.ru
Регулятор мощности на симисторе BTA12-600
Сегодня я вам расскажу об очень полезной схеме, которая пригодится как в лаборатории, так и в хозяйстве. Устройство, о котором пойдет речь, называется симисторный регулятор мощности. Регулятор можно применить для плавной регулировки яркостью освещения, температуры паяльника, оборотами электродвигателя (переменного тока). Мой вариант применения регулятора интересней, я плавно регулирую температуру нагрева тэна мощностью 1кВт в самогонном аппарате. Да-да, я занимаюсь этим благородным делом.
Схема имеет минимум элементов и заводится сразу. Мощность нагрузки для симисторного регулятора определяется током симистора. Симистор BTA12-600 рассчитан на ток 12 Ампер и напряжение 600 Вольт. Симистор нужно выбирать с запасом по току, я выбрал двукратный запас. Например, симистор BTA12-600 с оптимальным охлаждением может в штатном режиме пропускать через себя ток 8 Ампер. Если нужен регулятор мощнее, используйте симистор BTA16-600 или BTA24-600.
Работа схемы описана в статье «Диммер своими руками».
Рабочая температура кристалла симистора от -40 до +125 градусов Цельсия. Необходимо сделать хорошее охлаждение. У меня нагрузка 1кВт, соответственно ток нагрузки около 5А, радиатор площадью 200см кв. греется от 85 до90 градусов Цельсия при длительной работе (до 6ч). Планирую увеличить рабочую площадь радиатора, чтобы повысить надежность устройства.
Симистор имеет управляющий вывод и два вывода, через которые проходит ток нагрузки. Эти два вывода можно менять местами ничего страшного не случиться.
Для безопасности (чтобы не щелкнуло током), симистор необходимо устанавливать на радиатор через диэлектрическую прокладку (полимерную или слюдяную) и диэлектрическую втулку.
Компоненты.
Резистор 4.7кОм мощностью 0,25Вт. Динистор с маркировкой DB3 , полярности не имеет, впаивать любой стороной. Конденсатор пленочный на 100нФ 400В полярности не имеет.
Светодиод любого цвета диаметром 3мм, обратное напряжение 5В, ток 25мА. Короче любой светодиод 3мм. Светодиод дает индикацию нагрузки, не пугайтесь, если при первом включении (естественно без нагрузки) он светиться не будет.
Первое включение необходимо производить кратковременно без нагрузки. Если все нормально, никакие элементы не греются, ничего не щелкнуло, тогда включаем без нагрузки на 15 секунд. Далее цепляем лампу напряжением 220В и мощностью 60-200Вт, крутим ручку переменного резистора и наслаждаемся работой.
Для защиты я установил в разрыв сетевого провода (220В) предохранитель на 12А.
Собранный нами регулятор мощности на симисторе BTA12-600 можно применить для регулировки температуры паяльника (регулируя мощность), тем самым получив паяльную станцию для вашей мастерской.
Печатная плата регулятора мощности на симисторе BTA12-600 СКАЧАТЬ
Даташит на BTA12-600 СКАЧАТЬ
Похожие статьи
audio-cxem.ru
Симисторный регулятор мощности | Мастер Винтик. Всё своими руками!
Простой регулятор мощности для паяльника (лампы) на MAC97A
Простой регулятор мощности до 100Вт можно сделать всего из нескольких деталей. Его можно приспособить для регулирования температуры жала паяльника, яркости настольной лампы, скорости вентилятора и т.п. Регулятор на тиристоре получается по размерам сильно большой и конструктивно имеет недочеты и большую схему. Регулятор мощности на импортном малогабаритном симисторе mac97a (600В; 0,6А) можно коммутировать и более мощные нагрузки, простая схема, плавная регулировка, маленькие габариты.
Немного о принципе работы симистора
Если у тиристора есть анод и катод, то электроды у симистора так охарактеризовать нельзя, потому что каждый электрод является и анодом и катодом одновременно. В отличие от тиристора, который проводит ток только в одном направлении, симистор способен проводить ток в двух направлениях. Именно поэтому симистор прекрасно работает в сетях переменного тока.
Как раз простой схемой, характеризующей принцип работы симистора служит наш электронный регулятор мощности.
После подключения устройства к сети на один из электродов симистора подаётся переменное напряжение. На электрод, который является управляющим с диодного моста подаётся отрицательное управляющее напряжение. При превышении порога включения симистор откроется и ток пойдёт в нагрузку. В тот момент, когда напряжение на входе симистора поменяет полярность он закроется. Потом процесс повторяется.
Чем больше уровень управляющего напряжения тем быстрее включится симистор и длительность импульса на нагрузке будет больше. При уменьшении управляющего напряжения длительность импульсов на нагрузке будет меньше. После симистора напряжение имеет пилообразную форму с регулируемой длительностью импульса.
В данном случае изменяя управляющее напряжение мы можем регулировать яркость электрической лампочки или температуру жала паяльника, а также скорость вентилятора.
Принципиальная схема регулятора на симисторе MAC97A6
Описание работы регулятора мощности на симисторе
При каждой полуволне сетевого напряжения конденсатор С заряжается через цепочку сопротивлений R1, R2, когда напряжение на С становится равным напряжению открывания динистора VD1 происходит пробой и разрядка конденсатора через управляющий электрод VS1 .
Динистор DB3 является двунаправленным диодом (триггер-диод), который специально создан для управления симистором или тиристором. В основном своем состоянии динистор DB3 не проводит через себя ток (не считая незначительный ток утечки) до тех пор, пока к нему не будет приложено напряжение пробоя.
В этот момент динистор переходит в режим лавинного пробоя и у него проявляется свойство отрицательного сопротивления. В результате этого на динисторе DB3 происходит падение напряжения в районе 5 вольт, и он начинает пропускать через себя ток, достаточный для открытия симистора или тиристора.
Диаграмма вольт-амперной характеристики (ВАХ) динистора DB3 изображена на рисунке:
Поскольку данный вид полупроводника является симметричным динистором (оба его вывода являются анодами), то нет разницы, как его подключать.
Характеристики динистора DB3
Кому нужно регулировать нагрузку более 100Вт, ниже представлена похожая схема более мощного регулятора на симисторе ВТ136-600.
Принципиальная схема регулятора на симисторе BT136-600
Приведенная схема регулятора мощности на симисторе рассчитана на достаточно большой ток нагрузки.
Если у Вас нет необходимых деталей и платы для сборки регулятора мощности на симисторе MAC97A6, Вы можете купить полный набор для его сборки в нашем магазине.
П О П У Л Я Р Н О Е:
- DipTrace — программа для рисования схем и печатных плат
- Импульсный регулятор оборотов для мотора
- Маргаритка из фетра своими руками
Простые схемы и платы можно нарисовать в любом редакторе, а печатную плату, например, прочертить резаком. Но для разработок посложнее схем и печатных плат существуют разные специально для этих целей программы.
Об одной из них сегодня и пойдёт речь. DipTrace — это современная система сквозного проектирования, которая содержит набор программ и библиотек для работ со схемотехникой, разработкой печатных плат с ручной и автотрассировкой, 3-D моделирование и многое другое.
Подробнее…
Управление скоростью вращения двигателя на LM3578
Предлагаем для рассмотрения простую схему регулировки оборотов двигателя постоянного тока, например для сверления печатных плат на микросхеме LM3578. Данная IC — это импульсный регулятор, который может быть приспособлен для мотора не только для сверления печатных плат.
Подробнее…
Из фетра легко и просто можно сделать фантастически красивый цветок — маргаритку.
Если сшить несколько таких цветов разных оттенков, то ими можно интересно украсить, например, подарок, диванную подушку, декоративный венок и т.п.
Для декора сумки цветки можно использовать в качестве подвески.
К тому же Вы можете пришить маргаритку к обручу для волос или закрепить на заколке.
Подробнее…
- н а в и г а т о р -
Популярность: 87 306 просм.
ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ
www.mastervintik.ru
|
Название |
Описание |
| T405-600B | Симистор на 4А, 600В, логический уровень |
| T405-600H | Симистор на 4А, 600В, логический уровень |
| T405-600T | Симистор на 4А, 600В, логический уровень |
| T405-600W | Симистор на 4А, 600В, логический уровень |
| T405-700B | Симистор на 4А, 700В, логический уровень |
| T405-700H | Симистор на 4А, 700В, логический уровень |
| T405-700T | Симистор на 4А, 700В, логический уровень |
| T405-700W | Симистор на 4А, 700В, логический уровень |
| T405-800B | Симистор на 4А, 800В, логический уровень |
| T405-800H | Симистор на 4А, 800В, логический уровень |
| T405-800T | Симистор на 4А, 800В, логический уровень |
| T405-800W | Симистор на 4А, 800В, логический уровень |
| T405Q-600B | Симистор на 4А, 600В |
| T405Q-600H | Симистор на 4А, 600В |
| T410-600B | Симистор на 4А, 600В, логический уровень |
| T410-600H | Симистор на 4А, 600В, логический уровень |
| T410-600T | Симистор на 4А, 600В, логический уровень |
| T410-600W | Симистор на 4А, 600В, логический уровень |
| T410-700B | Симистор на 4А, 700В, логический уровень |
| T410-700H | Симистор на 4А, 700В, логический уровень |
| T410-700T | Симистор на 4А, 700В, логический уровень |
| T410-700W | Симистор на 4А, 700В, логический уровень |
| T410-800B | Симистор на 4А, 800В, логический уровень |
| T410-800H | Симистор на 4А, 800В, логический уровень |
| T410-800T | Симистор на 4А, 800В, логический уровень |
| T410-800W | Симистор на 4А, 800В, логический уровень |
| T410H-6T | Высокотемпературный симистор на 4А, 600В |
| T435-600B | Симистор на 4А, 600В, бесснабберный |
| T435-600H | Симистор на 4А, 600В, бесснабберный |
| T435-600T | Симистор на 4А, 600В, бесснабберный |
| T435-600W | Симистор на 4А, 600В, бесснабберный |
| T435-700B | Симистор на 4А, 700В, бесснабберный |
| T435-700H | Симистор на 4А, 700В, бесснабберный |
| T435-700T | Симистор на 4А, 700В, бесснабберный |
| T435-700W | Симистор на 4А, 700В, бесснабберный |
| T435-800B | Симистор на 4А, 800В, бесснабберный |
| T435-800H | Симистор на 4А, 800В, бесснабберный |
| T435-800T | Симистор на 4А, 800В, бесснабберный |
| T435-800W | Симистор на 4А, 800В, бесснабберный |
| T610H-6T | Высокотемпературный симистор с рабочим током 6А |
| T620-600W | Бесснабберный симистор на 6А, 600В |
| T620-800W | Бесснабберный симистор на 6А, 800В |
| T630-600W | Бесснабберный симистор на 6А, 600В |
| T630-800W | Бесснабберный симистор на 6А, 800В |
| T810-600G | Симистор на 8 Ампер 600 Вольт, логический уровень |
| T810-600H | Симистор на 8 Ампер 600 Вольт, логический уровень |
| T810-800G | Симистор на 8 Ампер 800 Вольт, логический уровень |
| T810-800H | Симистор на 8 Ампер 800 Вольт, логический уровень |
| T810H-6G | Высокотемпературный симистор с рабочим током 8А |
| T810H-6T | Высокотемпературный симистор с рабочим током 8А |
| T820-600W | Бесснабберный симистор на 8А, 600В |
| T820-800W | Бесснабберный симистор на 8А, 800В |
| T830-600W | Бесснабберный симистор на 8А, 600В |
radioschema.ru
Отправить ответ