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サイリスタの基本原理
2025-07-21 2455

サイリスタの導通条件:まず、サイリスタのアノードとカソード間に順方向電圧を印加する必要があります。次に、ゲートにも順方向電圧を印加する必要があります。サイリスタが導通状態になるには、両方の条件が同時に満たされる必要があります。

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Slkor BTB16-800B 単方向シリコン制御整流器 SCR TO-263 


簡単に言えば、サイリスタが導通するには:

(1)信号が適用されなければならない。

(2)陽極は陰極よりも高い電位になければならない(すなわち、陽極と陰極の間に順方向電圧が存在する必要がある)。

サイリスタが一度導通状態になると、ゲート電圧が低下したり、ゲート電圧が除去されたりしても導通状態を維持します。簡単に言えば、信号が消えてもオン状態を維持します。

サイリスタのターンオフ条件: アノードとカソード間の順方向電圧を低減または除去して、アノード電流が最小保持電流を下回るようにします。


簡単に言うと:

● サイリスタをオンにするには、信号と、アノードの電位がカソードの電位よりも高いことが必要です。

● 一度オンにすると、信号が除去されてもオンのままになります (トリガーするには 1 つの信号で十分です)。

● これをオフにするには、陽極-陰極回路への電源供給を遮断するか、陽極電位を陰極電位よりも低くします。

● 一方向サイリスタは制御可能なダイオードのようなもので、導通は信号によって制御されます。そのため、直流電流は妨げられることなく通過しますが、交流電流の場合は正の半サイクルでは導通しますが、負の半サイクルでは導通しません(ここでダイオードは整流器として機能します)。


双方向サイリスタ(トライアック)は交流電流を流すことができます。

サイリスタ制御回路のケース分析

一方向サイリスタ(ダイオードを制御できる部品)

光制御電子スイッチ

● 光制御電子スイッチは、サイリスタの導通と遮断を利用して「オン」と「オフ」を切り替えます。サイリスタの導通と遮断は、自然光(または人工光)の強度によって制御されます。

● この装置は街灯、寮の廊下の照明、その他の公共の場所の照明に適しており、昼間は自動的に消灯し、夜間は自動的に点灯して電力を節約します。

働く原則:

上記の回路図に示すように、

1. 220V AC はバルブ H とフルブリッジ整流により脈動 DC 電圧に変換され、順方向バイアスとして機能します (約 300V 脈動 DC)。 この電流がVS一方向サイリスタのダイオードを通って反対側に流れると、電球が点灯します。このためには、サイリスタのゲートに信号電圧が与えられ、9014トランジスタが導通する必要があります。


2. 9014 はどのように機能しますか?

300Vの脈動DC電圧は、R1(100kΩ)、R2(470kΩ)、D(フォト抵抗)によって分圧されます。一方、R1とDW(ツェナーダイオード)は分圧器を形成し、DWはR2とフォト抵抗間の電圧を6.8Vにクランプしてトランジスタの導通を促します。

● 日中、明るさが一定レベルを超えると、フォトレジスタDの抵抗値は低くなります(1kΩ以下)。トランジスタのベース電圧6.8V全体が降下し、トランジスタVがカットオフします(NPNトランジスタは高レベルでカットオフします)。エミッタからは電流が流れないため、単方向サイリスタVSはトリガー電流がないため遮断されたままとなり、電球Hは点灯しません。抵抗R1とツェナーダイオードDWはトランジスタのバイアス電圧を6.8V以下に制限し、トランジスタを保護します。

● 夜間、明るさが一定レベルを下回ると、フォトレジスタDの抵抗値は高くなり(100kΩ以上)、トランジスタVが順方向に導通します(NPNトランジスタは低レベルで導通)。エミッタ電圧は約0.8Vで、サイリスタVSが導通し、電球Hが点灯します。

● 設置とデバッグ:設置時は、はんだ付けしたプリント基板を透明なプラスチックケースに入れて固定します。制御光Hと直列に接続し、空または建物の受光窓付近の明るい場所に向けて設置します。夜間光が3メートル以内に直接当たらないようにしてください。

● デバッグは夕暮れ時に行う必要があります。制御対象ライトHが適切な明るさで点灯するように、RPの抵抗値を調整してください。


シンプルな遅延照明

● 回路原理:この遅延ライトの回路は添付図の通りで、遅延回路は破線で囲まれています。図中のKはスイッチです。

● K が閉じられている場合、電流は K に直接流れて電球を点灯しますが、他の回路は非アクティブのままです。

● Kがオフになると、220Vの電圧はダイオードによって整流されます。一方で、R1を介してコンデンサCを充電します。Cの充電中はR2に電流が流れないため、トランジスタVはオフのままです。他方、この電圧はR3とR4を介してサイリスタSCRにトリガー電圧を供給し、サイリスタを導通状態に保ちます。そのため、ライトはオフ後も一定時間点灯し続けます。

● コンデンサCが完全に充電されると、電流がR1とR2を通ってトランジスタVのベースに流れ込み、トランジスタVは遮断状態から導通状態になります。トランジスタが導通すると、電流は電球を通ってR3に流れ、次にトランジスタを通って負極に流れます。この時点ではトランジスタのインピーダンスが低いため、R4を通ってサイリスタのゲートに電流は流れず、サイリスタSCRはオフになります。電流が電球に流れ、R3(220kΩ)の抵抗値が高いため、電球の両端の電圧は非常に低くなり、電球は消えます。

● この回路では、ライトがオフになった後の遅延期間中、遅延時間は抵抗器 R1 とコンデンサ C の値によって決まります。

● この回路は単方向サイリスタを使用しています。消灯後の遅延期間中、ランプの明るさは全点灯時の約半分に抑えられ、人々の視覚ニーズを満たしながら省エネを実現します。

● 回路製作:この回路の単方向サイリスタSCRには、定格電圧が100V以上のMCR8-600を使用します。電球の電力は100Wを超えないようにしてください。ダイオードVDは1N4007、トランジスタVはC1815です。抵抗器はすべて1/8Wの炭素皮膜抵抗器です。


2. 双方向サイリスタ(交流を制御できる部品)

以下は、フォトカプラ絶縁を使用して低電圧信号で高電圧回路を制御し、照明の連続調光を可能にする、古典的な双方向サイリスタ回路です。

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