Hoe werkt een SCR-diode?

In dit artikel leren we u over de werking en toepassingen van SCR’s (Silicon Controlled Rectifiers), inclusief hoe SCR-diodes werken, hun gebruik en hoe u ze op de juiste manier kunt activeren en aansturen. Het begrijpen van deze concepten is essentieel voor het effectief gebruiken van SCR’s in verschillende elektronische en vermogensregelingstoepassingen.

Hoe werkt een SCR-diode?

Een SCR-diode, ook bekend als Silicon Controlled Rectifier (SCR), is een type halfgeleiderapparaat dat wordt gebruikt voor het schakelen en regelen van elektrische stroom. Het werkt als een gelijkrichter die kan worden in- en uitgeschakeld door een poortsignaal aan te leggen. De SCR bestaat uit vier lagen halfgeleidermateriaal die drie knooppunten vormen (J1, J2, J3), die twee transistors creëren die in een regeneratieve feedbacklus zijn gerangschikt.

Hier is een basisoverzicht van hoe het werkt:

• Forward Blocking State: Wanneer de SCR zich in de voorwaartse blokkeringsstatus bevindt, gedraagt ​​deze zich als een open circuit. De spanning die over de anode en kathode wordt aangelegd, zorgt ervoor dat er geen stroom kan stromen.
• Triggering: Wanneer een kleine spanning wordt toegepast op de poortaansluiting, kan er stroom vloeien tussen de anode en de kathode, waardoor de SCR wordt ingeschakeld.
• Geleiding: Eenmaal geactiveerd blijft de SCR in de aan-status, zelfs als het poortsignaal wordt verwijderd, zolang de anode-kathodespanning boven een bepaald niveau blijft (doorbreekspanning).

Hoe werken SCR’s?

SCR’s werken door de stroom van elektrische stroom in een circuit te regelen via een proces dat triggering wordt genoemd. Wanneer een SCR in de uit-stand staat (voorwaartse blokkeermodus), vloeit er geen stroom tussen de anode en kathode. Om het in te schakelen:

1. Gate-signaal: Breng een kleine stroom of spanning aan op de gate-aansluiting. Dit signaal initieert het geleidingsproces door de impedantie van de junctie te verlagen.
2. Voorwaartse spanning: Zorg ervoor dat de spanning over de anode en kathode voldoende is (boven de doorbreekspanning). Hierdoor kan de SCR geleiden en aan blijven.
3. Latch-On: Zodra de SCR geleidt, blijft deze in de aan-status totdat de stroom die er doorheen vloeit onder een bepaald niveau daalt (houdstroom). Met deze functie kunnen SCR’s als schakelaars fungeren.

Waar wordt de SCR-diode voor gebruikt?

SCR-diodes worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen waarbij gecontroleerde gelijkrichting en schakelen met hoog vermogen vereist zijn. Typische toepassingen zijn onder meer:

• Vermogensregeling: In apparaten zoals lichtdimmers en motorsnelheidsregelaars regelen SCR’s de hoeveelheid stroom die aan de belasting wordt geleverd.
• Fasecontrole: Ze worden gebruikt in fasegestuurde gelijkrichters om de wisselspanning aan te passen voor toepassingen zoals verwarmingselementen en motoraandrijvingen.
• Overspanningsbeveiliging: SCR’s worden gebruikt in overspanningsbeveiligingen om spanningspieken op te vangen en gevoelige elektronische componenten te beschermen.

Hoe activeer ik SCR?

Volg deze stappen om een ​​SCR te activeren:

1. Gate-spanning toepassen: Sluit een kleine spanning of stroom aan op de gate-aansluiting van de SCR. Dit signaal zou voldoende moeten zijn om de poortovergang voorwaarts te beïnvloeden.
2. Zorg voor anode-kathodespanning: Zorg ervoor dat de spanning tussen de anode en kathode hoger is dan de doorslagspanning. Deze voorwaarde is nodig om de SCR te laten geleiden.
3. Handhaving van geleiding: Eenmaal geactiveerd, blijft de SCR ingeschakeld, zelfs als het poortsignaal wordt verwijderd, op voorwaarde dat de anode-kathodespanning boven de doorbreekspanning blijft en de stroom boven de houdstroom blijft.

Hoe bestuur ik een SCR?

Het besturen van een SCR omvat het beheren van zowel de activerings- als de vasthoudomstandigheden om een ​​betrouwbare werking te garanderen. Zo doet u het:

1. Triggercircuit: Ontwerp een circuit dat de benodigde poortstroom of -spanning levert om de SCR te activeren. Dit kan het gebruik van een pulsgenerator of een stuursignaal inhouden.
2. Voeding: Zorg ervoor dat de voeding voldoende spanning over de anode en kathode levert om de geleiding na activering te behouden.
3. Warmtebeheer: Implementeer de juiste maatregelen voor warmteafvoer, zoals koellichamen, om de warmte te verwerken die door de SCR wordt gegenereerd tijdens bedrijf.

We hopen dat dit artikel u heeft geholpen meer te leren over de werking en toepassingen van SCR’s, inclusief hoe SCR-diodes werken, hun gebruik en methoden voor het activeren en aansturen ervan. Wij zijn van mening dat deze uitleg een duidelijk inzicht geeft in de SCR-functionaliteit en hoe u deze effectief in uw circuits kunt gebruiken.