Condizioni di conduzione del tiristore: in primo luogo, è necessario applicare una tensione diretta tra l'anodo e il catodo del tiristore; in secondo luogo, è necessario applicare una tensione diretta anche al gate. Entrambe le condizioni devono essere soddisfatte simultaneamente affinché il tiristore entri in stato di conduzione.


Raddrizzatore di controllo al silicio unidirezionale Slkor BTB16-800B SCR TO-263 

Per dirla in parole semplici, affinché un tiristore conduca:

(1) Deve essere applicato un segnale;

(2) L'anodo deve avere un potenziale più alto del catodo (cioè, deve esistere una tensione diretta tra di loro).

Una volta che un tiristore è in conduzione, continua a condurre anche se la tensione di gate viene ridotta o rimossa. In parole povere, rimane acceso anche quando il segnale scompare.

Condizioni di spegnimento del tiristore: ridurre o rimuovere la tensione diretta tra anodo e catodo, in modo che la corrente anodica scenda al di sotto della corrente di mantenimento minima.

Per semplificare:

● Per accendere un tiristore, è necessario che vi sia un segnale e che l'anodo abbia un potenziale più alto del catodo.

● Una volta acceso, rimane acceso anche se il segnale viene rimosso (è sufficiente un singolo segnale per attivarlo).

● Per disattivarlo, occorre interrompere l'alimentazione al circuito anodo-catodo oppure abbassare il potenziale dell'anodo rispetto a quello del catodo.

● Un tiristore unidirezionale è simile a un diodo controllabile, la cui conduzione è controllata da un segnale. Pertanto, consente il passaggio della corrente continua senza impedimenti; per la corrente alternata, conduce durante il semiperiodo positivo ma non in quello negativo (il diodo in questo caso funge da raddrizzatore).

Un tiristore bidirezionale (triac) può condurre corrente alternata.

Analisi dei casi di circuiti di controllo dei tiristori

Tiristori unidirezionali (componenti in grado di controllare i diodi)

Interruttore elettronico controllato dalla luce

● Un interruttore elettronico controllato dalla luce utilizza la conduzione e il blocco di un tiristore per "accendersi" e "spegnersi". La conduzione e il blocco del tiristore sono controllati dall'intensità della luce naturale (o artificiale).

● Questo dispositivo è adatto per l'illuminazione stradale, per le luci dei corridoi dei dormitori o per l'illuminazione di altri luoghi pubblici, spegnendosi automaticamente durante il giorno e accendendosi di notte per risparmiare energia elettrica.

Principio di funzionamento:

Come mostrato nello schema elettrico sopra:

1. La corrente alternata a 220 V viene convertita in tensione continua pulsante tramite la lampadina H e la rettifica a ponte intero, che funge da polarizzazione diretta (circa 300 V di corrente continua pulsante). Quando questa corrente fluisce attraverso il diodo del tiristore unidirezionale VS fino all'altra estremità, la lampadina si accende. Affinché ciò accada, il gate del tiristore deve ricevere una tensione di segnale, che richiede al transistor 9014 di condurre.

2. Come si comporta il 9014?

La corrente continua pulsante da 300 V viene divisa tra R1 (100 kΩ), R2 (470 kΩ) e D (fotoresistore). Nel frattempo, R1 e DW (diodo Zener) formano un partitore di tensione, e DW fissa la tensione ai capi di R2 e del fotoresistore a 6.8 V, preparando il transistor alla conduzione.

● Durante il giorno, quando la luminosità supera un certo livello, il fotoresistore D presenta una bassa resistenza (≤1 kΩ). L'intera tensione di 6.8 V scende ai capi della base del transistor, causando l'interruzione del transistor V (i transistor NPN si interrompono a livelli elevati). Nessuna corrente fluisce dal suo emettitore, quindi il tiristore unidirezionale VS rimane bloccato a causa della mancanza di corrente di trigger e la lampadina H non si accende. Il resistore R1 e il diodo Zener DW limitano la tensione di polarizzazione del transistor a non più di 6.8 V, proteggendolo.

● Di notte, quando la luminosità scende al di sotto di un certo livello, il fotoresistore D presenta un'elevata resistenza (≥100 kΩ). Questo fa sì che il transistor V conduca direttamente (i transistor NPN conducono a livelli bassi), con circa 0.8 V all'emettitore, innescando la conduzione del tiristore VS e accendendo la lampadina H.

● Installazione e debug: durante l'installazione, posizionare il circuito stampato saldato in una custodia di plastica trasparente e fissarlo. Collegarlo in serie alla luce controllata H e posizionarlo verso il cielo o in un'area luminosa vicino a una finestra di un edificio che riceve la luce, evitando l'esposizione diretta alle luci notturne entro 3 metri.

● Il debug dovrebbe essere eseguito al crepuscolo. Regolare la resistenza di RP in modo che la luce controllata H si accenda a un livello di luminosità appropriato.

Semplice ritardo di illuminazione

● Principio del circuito: il circuito di questa luce ritardata è mostrato nello schema allegato, con il circuito di ritardo racchiuso nel riquadro tratteggiato. Nello schema, K è un interruttore.

● Quando K è chiuso, la corrente scorre direttamente attraverso K per accendere la lampadina e gli altri circuiti rimangono inattivi.

● Quando K viene spento, la tensione di 220 V viene raddrizzata dal diodo. Da un lato, carica il condensatore C attraverso R1; durante il processo di carica di C, non scorre corrente attraverso R2, quindi il transistor V rimane interrotto. D'altro canto, questa tensione fornisce una tensione di trigger al tiristore SCR attraverso R3 e R4, mantenendolo in conduzione. Pertanto, la luce rimane accesa per un certo periodo dopo essere stata spenta.

● Una volta che il condensatore C è completamente carico, la corrente fluisce attraverso R1 e R2 fino alla base del transistor V, portando il transistor V da diseccitazione a conduzione. Quando il transistor conduce, la corrente fluisce attraverso la lampadina fino a R3 e poi attraverso il transistor fino al polo negativo. A questo punto, poiché il transistor ha una bassa impedenza, non scorre corrente attraverso R4 fino al gate del tiristore, quindi il tiristore SCR si spegne. Poiché la corrente fluisce attraverso la lampadina e R3 (220 kΩ) ha un'elevata resistenza, la tensione ai capi della lampadina è molto bassa e la luce si spegne.

● Durante il periodo di ritardo successivo allo spegnimento della luce in questo circuito, il tempo di ritardo è determinato dai valori del resistore R1 e del condensatore C.

● Questo circuito utilizza un tiristore unidirezionale. Durante il periodo di ritardo dopo lo spegnimento della luce, la luminosità della lampada è circa la metà di quella che avrebbe quando è completamente accesa, il che soddisfa le esigenze visive delle persone e consente di risparmiare energia.

● Produzione del circuito: per l'SCR a tiristore unidirezionale in questo circuito, utilizzare MCR100-8 con una tensione nominale di almeno 600 V. La potenza della lampadina non deve superare i 100 W. Il diodo VD è 1N4007 e il transistor V è C1815. Tutti i resistori sono resistori a film di carbone da 1/8 W.

2. Tiristori bidirezionali (componenti in grado di controllare la corrente alternata)

Di seguito è riportato un classico circuito a tiristore bidirezionale, che utilizza l'isolamento ottico per controllare circuiti ad alta tensione con segnali a bassa tensione, consentendo la regolazione continua delle luci.