Tristörlerin Temel Prensipleri

Tristör iletim koşulları: İlk olarak, tristörün anot ve katodu arasına ileri bir gerilim uygulanmalıdır; ikinci olarak, kapıya da ileri bir gerilim uygulanmalıdır. Tristörün iletim durumuna girmesi için her iki koşulun da aynı anda karşılanması gerekir.


Slkor BTB16-800B Tek Yönlü Silikon Kontrol Doğrultucu SCR TO-263 

Basitçe söylemek gerekirse, bir tristörün iletim yapması için :

(1) Bir sinyal uygulanmalıdır;

(2) Anot, katottan daha yüksek bir potansiyele sahip olmalıdır (yani, aralarında ileri bir voltaj bulunmalıdır).

Bir tristör iletimde olduğunda, kapı voltajı azaltılsa veya kaldırılsa bile iletimde kalır. Basitçe söylemek gerekirse, sinyal kaybolsa bile iletimde kalır.

Tristör kapanma koşulları: Anot ve katot arasındaki ileri gerilimi azaltın veya kaldırın, böylece anot akımı minimum tutma akımının altına düşer.

Basitleştirmek için:

● Bir tristörün iletime geçmesi için hem bir sinyale hem de anodun katottan daha yüksek bir potansiyele sahip olması gerekir.

● Açıldıktan sonra, sinyal kesilse bile açık kalır (tetiklenmesi için tek bir sinyal yeterlidir).

● Kapatmak için ya anot-katot devresine giden güç kaynağını kesin ya da anot potansiyelini katot potansiyelinden daha düşük hale getirin.

● Tek yönlü bir tristör, iletimi bir sinyalle kontrol edilen, kontrol edilebilir bir diyot gibidir. Bu nedenle, doğru akımın engellenmeden geçmesine izin verir; alternatif akım için ise pozitif yarım döngüde iletim yapar ancak negatif yarım döngüde iletim yapmaz (buradaki diyot doğrultucu görevi görür).

Çift yönlü tristör (triyak) alternatif akımı iletebilir.

Tristör Kontrol Devrelerinin Vaka Analizi

Tek Yönlü Tristörler (Diyotları kontrol edebilen bileşenler)

Işık Kontrollü Elektronik Anahtar

● Işık kontrollü elektronik bir anahtar, bir tristörün iletim ve blokajını kullanarak "açma" ve "kapatma" işlemlerini gerçekleştirir. Tristörün iletim ve blokajı, doğal ışığın (veya yapay ışığın) yoğunluğu tarafından kontrol edilir.

● Sokak lambaları, yurt koridoru aydınlatmaları veya diğer kamusal alanların aydınlatılmasında kullanılan bu cihaz, gün içerisinde otomatik olarak kapanıp gece açıldığında elektrik tasarrufu sağlamaktadır.

Çalışma prensibi:

Yukarıdaki devre şemasında görüldüğü gibi:

1. 220V AC, H ampulü ve tam köprü doğrultma yoluyla darbeli DC gerilime dönüştürülerek ileri yönlü bir polarizasyon (yaklaşık 300V darbeli DC) oluşturur. Bu akım, VS tek yönlü tristörün diyotundan diğer uca aktığında ampul yanar. Bunun gerçekleşmesi için tristörün kapısına bir sinyal gerilimi gelmesi gerekir ve bu da 9014 transistörünün iletime geçmesini gerektirir.

2. 9014 nasıl çalışır?

300 V'luk titreşimli DC, R1 (100 kΩ), R2 (470 kΩ) ve D (fotodirenç) tarafından bölünür. Bu arada, R1 ve DW (zener diyot) bir voltaj bölücü oluşturur ve DW, R2 ve fotodirenç üzerindeki voltajı 6.8 V'da sabitleyerek transistörün iletime geçmesi için hazırlık yapar.

● Gün boyunca, parlaklık belirli bir seviyeyi aştığında, fotodirenç D düşük bir direnç (≤1kΩ) gösterir. Transistörün baz voltajının tamamı 6.8 V'a düşer ve bu da transistör V'nin devre dışı kalmasına neden olur (NPN transistörler yüksek seviyelerde devre dışı kalır). Emitöründen akım geçmediği için, tek yönlü tristör VS tetikleme akımı olmadığı için bloke kalır ve H ampulü yanmaz. R1 direnci ve zener diyot DW, transistörün öngerilim voltajını en fazla 6.8 V ile sınırlayarak transistörü korur.

● Geceleri, parlaklık belirli bir seviyenin altına düştüğünde, fotodirenç D yüksek bir direnç (≥100kΩ) gösterir. Bu durum, transistör V'nin ileri doğru iletime geçmesine (NPN transistörler düşük seviyelerde iletime girer) ve emitörde yaklaşık 0.8 V'luk bir gerilim oluşmasına neden olur. Bu da tristörün VS iletime geçmesine ve ampul H'nin yanmasına neden olur.

● Kurulum ve Hata Ayıklama: Kurulum sırasında, lehimlenmiş baskılı devre kartını şeffaf bir plastik kutuya yerleştirin ve sabitleyin. Kontrollü ışık H ile seri olarak bağlayın ve gece ışıklarına 3 metreden daha yakın mesafeden doğrudan maruz kalmaktan kaçınarak, gökyüzüne veya bir binanın ışık alan penceresinin yakınındaki aydınlık bir alana bakacak şekilde konumlandırın.

● Hata ayıklama işlemi alacakaranlıkta yapılmalıdır. Kontrol edilen H ışığının uygun bir parlaklık seviyesinde yanması için RP direncini ayarlayın.

Basit Gecikmeli Aydınlatma

● Devre prensibi: Bu gecikmeli lambanın devresi, ekteki şemada gösterildiği gibidir; gecikme devresi kesikli çizgiyle gösterilen kutu içinde yer almaktadır. Şemada K bir anahtardır.

● K kondansatörü kapalı olduğunda, akım doğrudan K kondansatöründen geçerek ampulü yakar ve diğer devreler devre dışı kalır.

● K diyotu kapatıldığında, 220V voltaj diyot tarafından doğrultulur. Bir yandan, R1 üzerinden C kondansatörünü şarj eder; C'nin şarj işlemi sırasında R2 üzerinden akım geçmez, bu nedenle V transistörü kesik kalır. Öte yandan, bu voltaj R3 ve R4 üzerinden SCR tristörüne tetikleme voltajı sağlayarak tristörün iletimde kalmasını sağlar. Böylece, lamba kapatıldıktan sonra bir süre daha yanmaya devam eder.

● Kondansatör C tamamen şarj olduğunda, akım R1 ve R2 üzerinden transistör V'nin tabanına akar ve transistör V'yi kesme durumundan iletim durumuna geçirir. Transistör iletime geçtiğinde, akım ampul üzerinden R3'e ve ardından transistör üzerinden negatif kutba akar. Bu noktada, transistörün düşük empedansı nedeniyle, R4 üzerinden tristörün kapısına akım akmaz, bu nedenle tristör SCR kapanır. Akım ampul üzerinden aktığı ve R3 (220kΩ) yüksek dirence sahip olduğu için, ampul üzerindeki voltaj çok düşüktür ve ışık söner.

● Bu devrede ışık kapatıldıktan sonraki gecikme süresi, R1 direnci ve C kondansatörünün değerlerine bağlıdır.

● Bu devre tek yönlü bir tristör kullanır. Işık kapatıldıktan sonraki gecikme süresi boyunca, lambanın parlaklığı tamamen açıkkenki parlaklığının yaklaşık yarısı kadardır; bu da insanların görsel ihtiyaçlarını karşılarken enerji tasarrufu sağlar.

● Devre yapımı: Bu devredeki tek yönlü tristör SCR için, en az 600V gerilim değerine sahip MCR100-8 kullanın. Ampul gücü 100W'ı geçmemelidir. VD diyotu 1N4007, V transistörü ise C1815'tir. Tüm dirençler 1/8W karbon film dirençlerdir.

2. Çift Yönlü Tristörler (AC'yi kontrol edebilen bileşenler)

Aşağıda, düşük voltajlı sinyallerle yüksek voltajlı devreleri kontrol etmek için optocoupler izolasyonunu kullanan, ışıkların sürekli olarak kısılmasını sağlayan klasik bir çift yönlü tristör devresi gösterilmektedir.