тиристорный светодиод что это такое

Тиристорный светодиод – перспективы в ИК-области

Твердотельные источники света уверенно лидируют на сегодняшний день практически во всех областях оптоэлектроники. Помимо светодиодов, применяемых для индикации и освещения, существуют и специализированные виды для приложений, в которых требуется обеспечение каких-либо особых параметров. Одним из таких узкоспециализированных устройств является тиристорный светодиод.

Инфракрасные светодиоды

Светодиоды, излучающие электромагнитные волны в инфракрасном спектральном диапазоне, используются для различных применений, начиная от пультов управления бытовыми устройствами и заканчивая приборами для оптической спектроскопии газов и жидкостей. В последнем случае предъявляются особенно жесткие требования по диапазону длин волн, а также по световой мощности излучения.

Для увеличения мощности в среднем диапазоне инфракрасных длин волн Физико-техническим институтом им. А.Ф. Иоффе был разработан специальный полупроводниковый прибор – инфракрасный светодиод на основе тиристорной структуры.

Устройство и принцип работы

Как правило, в основе светодиодов заложена диодная структура, т.е. структура с одним p-n-переходом. Наиболее распространенными материалами, которые применяются для изготовления таких светодиодов, являются арсениды галлия, алюминия и индия. Однако полупроводниковые приборы такого типа, излучающие в диапазоне 1,6-2,5 мкм имеют недостаточную мощность для применения в оптической спектроскопии. Увеличить ее практически в два раза можно путем применения тиристорной структуры. В общем случае, тиристором называется ключевой полупроводниковый элемент, имеющий три p-n-перехода (см. рисунок).

При подаче на анод положительного напряжения 1-й и 3-й переход получают прямое смещение и открываются, а 2-й оказывается заперт. Однако при дальнейшем увеличении разности потенциалов между анодом и катодом наступает момент, когда потенциальный барьер 2-го перехода компенсируется за счет накопленного с двух сторон заряда дырок и электронов. Сопротивление тиристора резко уменьшается, ток возрастает. Создаются оптимальные условия для излучательной рекомбинации в этой граничной области.

По сравнению с диодной структурой, тиристорная позволяет работать на больших токах и значительно увеличить эффективность твердотельных источников света в ИК-области спектра.

Источник

Тиристор — принцип работы, параметры, схемы

Тиристор — это устройство, состоящее из полупроводника и имеющее, как правило, лишь два активных положения: “закрытое” и “открытое”. В первом случае монокристаллический полупроводник пребывает в состоянии наименьшей электропроводности, а во втором — в наибольшей.

Стоит отметить, что в двух этих устойчивых состояниях переходная фаза осуществляется при определенных обстоятельствах, но при этом процесс проходит довольно быстро.

По принципу работы прибор следует соотнести с электронным переключателем, однако между ними есть небольшие различия: тиристор может перемыкаться благодаря давлению, а выключаться лишь с помощью сброса наполнения и подачи тока. Таким образом, принцип действия полупроводникового датчика не является каким-то сложным процессом.

В большинстве своем, тиристор используется в качестве ключа или электронного выключателя, которые применяются в электрических механических системах.

Устройство тиристора

Фиксирование устойчивого состояния прибора возможно благодаря наличию ряду особенностей во внутреннем строении устройства. На представленной ниже схеме можно в этом убедиться:

На этой структуре становится очевидным тот факт, что тиристор представлен в виде 2-х простых электронных транзисторов, которые не похожи по своей структуре, однако связаны между собой. Кроме того, ключевую роль в составе полупроводникового электроприбора играют три следующих звена:

Из-за того, что тиристор имеет четыре последовательно-соединенных диода, его переходный слой имеет такую форму: (р) — (п) — (р) — (п). Этот факт объясняет пропускную способность I, который течет лишь в единственной направленности направлении: от плюса к минусу.

Говоря и описывая внешний вид тиристоров, надо сказать, что они производятся из разных корпусов, поэтому исключен вариант с простым отводом тепла, однако, из-за наличия массивного металлического корпуса, способны выдерживать большие токи.

Принцип работы тиристора

По принципу работы, как мы уже говорили ранее, устройство следует сравнить с электронным переключателем, ведь они оба способны пропускать ток лишь в одном направлении (к катоду от анода). При этом заметим — это будет возможно лишь в устойчивом «открытом» положении.

Перейдем теперь непосредственно к рассмотрению механизма действия тиристора. Начальное состояние прибора — «закрытое». Знаком или сигналом начала переходного процесса к «открытому» можно считать возникновение напряжения, появляющееся промеж положительного электрода и управляющего вывода. Провернуть обратное действие можно следующими методами:

В строениях с не постоянным током используется второй вариант. Но этому можно найти свое объяснение, ведь переменный ток в электросети представлен в синусоидоподобном виде, где величина его стремится к нулевому показателю и очень часто сбрасывается. Говоря о структурах с постоянным током, то чаще применяется первый вариант.

Раскрытое и замкнутое положение

Итак, как мы поняли, принцип действия нашего прибора различен. В строениях постоянного напряжения, уже после его кратковременного повышения, осуществляется переход из начального состояния в «открытое». Затем рассматривается два возможных варианта:

Таким образом, в системах, где ток = constant, существует несколько способов эксплуатации нашего электроприбора:

Стоит заметить — чаще всего используется способ под 1-м номером. Условия работы тиристора в конструкциях, где напряжение не равно константе, имеют отличия. Там возврат в начальное положение проходит в автоматическом порядке, то бишь вследствие уменьшения силового тока. В том случае, когда напряжения к плюсу и минусу, подносить часто, на выводе получится так, что произойдет образование P тока некоторой частоты. Вот таким образом и настроены системы импульсного питательного корпуса, который способен формализовать синусоиду в P.

Основные параметры тиристора

Пришла очередь разобраться в ключевых параметрах тиристора. Безусловно, о них важно сказать и их необходимо понять.

Начнем с отпирающего постоянного напряжения управления “Vy” – это есть минимальная постоянная величина напряжения на электроде управления. “Vy” вызывает некоторый переходный процесс тиристора из “закрытого” положения в “открытое”. Таким образом, именно наличие отпирающего постоянного напряжения объясняет открытие прибора и присутствия в электроцепи постоянного или переменного тока.

Вторым важным параметром является величина обратного напряжения “V обр max”. Именно этот элемент демонстрирует такое значение напряжения, которое Ну и последнее – “I ср” – средняя величина тока. “I ср” показывает, какое количество тока может протекать через полупроводниковое устройство.

Характеристики тиристоров

Выбор тиристоров по технико-механическим свойствам определяется зависимостью напряжений в электроцепи от требуемого электротока. Рассмотрим ключевые механические характеристики тиристоров:

Технические свойства тиристора

Теперь перейдем к техническим свойствам:

Виды тиристоров

Есть несколько образов тиристоров, которые можно классифицировать следующими методами:

Итак, начнем с классификации тиристоров по режимам контроля. Следует сказать о том, что полупроводниковый инструмент обладает двумя выходными путями, различающиеся в своих открытиях.

Если один открывается вводом напряжения на анодный блок, то другой — на катодный. Однако, есть некоторое замечание: подают не только напряжение, но и импульс. Если импульс связывают с управляющим выходом и катодом, то устройство будет иметь такое название: “Тиристор с катодным управлением”. В противном случае — с анодным.

По электропроводности

Перейдем к другой классификации устройства. Как было сказано ранее — тиристоры (единичные) проводят ток лишь в одном направлении, то есть обратного провода не существует (это первый вид электропроводности). Однако, следует оговориться, ведь мы знаем, что наш прибор работает благодаря подачи напряжения в роли ключа (переключателя), а если использовать двойной элемент, то бишь симметричный тиристор, тогда устройство сможет проводить ток сразу в двух направлениях (это есть обратная электропроводность — 2-й вид).

По режиму работы

Наконец, перейдем к рассмотрению последнего вида классификации. Выделяют три главных, которые чаще всего используется в современных, более усовершенствованных, полупроводниковых элементах:

Также есть возможность рассказать о следующих подвидах тиристора: Запирающиеся и не запирающиеся (в первом случае: «+» прикреплен к отрицательно заряженному электроду, а «-» приложен к положительно заряженному; во 2-ом случае — противоположное положение дел); Быстродейственные (способны за короткий временной отрезок, без потери коэффициента полезного действия, перейти из “закрытого” состояния в “открытое”); Электроимпульсные (с минимальными потерями проводят переходный процесс фаз).

Регулятор тиристора

Важным элементом в системе тиристора является регулятор мощности. Именно его схему мы и рассмотрим:

Данная структура выглядит достаточно просто. Наш диммер (в вышепредставленной конструкции) питается и работает благодаря наличию переменного тока в электросети, напряжение которой составляет 220 Вольт.

Перейдем к составу, регулятор мощности в данном случае включает в себя:

Все величины, которые рекомендуется использовать для номинальной схемы, представлены на картинке. Кроме того, надо сказать, что в роли “vd1” (диода) можно применить либо элемент “KД-209”, либо “КУ-103В”, мощность которых больше 2-х Ватт, а напряжение не меньше 50-ти Вольт.

Данная структура управляет только одним полупериодом в сетевом процессе. В том случае, если исключить отсюда 4 элемента, кроме полупроводникового диода, тогда он сможет пропустить лишь половину волны с переменным током, а нагрузка, например, на устройства паяльника или лампы накаливания придет только около пятидесяти процентов всей силы выхода.

Способности тиристора

Тиристор способен пропустить условные, говоря простым языком, дополнительные блоки половинчатого периода, которые срезаны “vd1” элементом. Если происходит изменение местоположения резистора “r1” переменного назначения, то работа эффективности электрической системы тоже изменится (в большую или меньшую сторону, в зависимости от напряжения).

К электро-положительному выходу на конденсаторе подключен выводная управляющая трубка прибора. В том случае, когда происходит увеличение напряжения на конденсаторе, то есть величина его доходит определенного уровня, тогда он и начинает пропускать половинчатую часть “+”-го периода.

Резистор переменного назначения сможет определить скоростную способность зарядки устройства. Таким образом, чем раньше зарядка достигнет максимального значения, тем быстрее произойдет открытие тиристора и ему удастся пустить половину полупериода в полярной части.

Стоит сказать и о пассивном электронном компоненте, на который не попадает часть отрицательной полуволны, однако, это не опасно, ведь конденсатор имеет полярное свойство, что позволяет регулировать напряжение на концах элемента.

Итак, наша структура показывает следующее: диммер способен изменить значение мощности в диапазоне 50-ти и 100-та процентов (что является абсолютной нормой для “среднестатистического паяльника”).

Виды регуляторов мощности

Теперь предлагаю вам рассмотреть все виды регуляторов мощности, их достаточно много, но небольшие знания о них не помешают точно никому:

Применение тиристоров

Итак, как вам стало известно ранее, основным назначением тиристоров является их способность управлять мощностью нагрузки.

Кроме того, они имеют ряд других достоинств, а именно: быть “выпрямителем”, иметь два номинально-устойчивых положения, служить в качестве усилителя тока. Именно из-за вышеназванных качественных особенностей, полупроводниковый прибор нашел достаточно широкое применение.

Тиристор используют в роли включателя/выключателя/переключателя в электрических коммутационных устройствах, ведь он способен замыкать и размыкать электроцепь.

Также его активно задействуют как аппарат преобразования (так как тиристор способен генерировать постоянный ток в переменный) в солнечных батареях, в системах бесперебойного питания и в других областях, связанных с электроснабжениях.

Следует сказать и о возможностях тиристора в электронном зажигании, ведь устройство эксплуатируют в двигателях внутреннего сгорания, трамблерах и аккумуляторах для работы стартера.

Если говорить про быт, то надо напомнить, что полупроводниковое устройство применяется в сварке или машиностроении в качестве все того же инвертора.

Где купить тиристор?

Очевидно, что тиристор является достаточно эффективным электрическим аппаратом, который востребован в нынешнее время. Вы спросите: “А где его приобрести?”.

Я, конечно же, посоветую вам Aliexpress. Очень крутой интернет-магазин, выручающий практически всегда. Там не только все легко и понятно, а главное дешево и разнообразно (в плане выбора товара). Что касается тиристоров, то на Aliexpress их огромное количество видов типов, есть и аналоги. В общем, пользуйтесь и приобретайте!

Источник

Технически безграмотно-грамотный анекдот

Knowledge itself is power. Ignorance is bliss.

Технически безграмотно-грамотный анекдот 15 янв, 2010 @ 12:55 Звонок в техподдержку: — У меня гугл не открывается. — Лампочка на модеме горит? — Да. Только это не лампочка, а тиристорный светодиод. — Гм. Да, пожалуй, проблемы на нашей стороне. Кроме того, в сверхъярких светодиодах и в самом деле есть тиристорный эффект, только он там, вообще говоря, вреден и с ним пытаются бороться. Так что анекдот всё-таки не совсем анекдот. Но и не правдивая история. А проблема на стороне техподдержки только в том, что её взяли на понт 😉 Источник Звонок в тех поддержку провайдера Удали тему, запости что то другое. Учёные Без национальности Полностью одобряю призыв не упоминать национальности в сводке криминальной хроники. Все эти бородачи и выходцы с Кавказа тоже никуда не годится. Вот раньше летописцы были гораздо толерантнее. У них хорошие персонажи были добры молодцы, а плохие это нечисть поганая. Представьте теперь как заиграют заголовки новостей. В Новых Ватутинках нечисть поганая напала на добра молодца. Вопрос — Сбербанк России не должен отвечать ни по каким обязательствам Сбербанка бывшего СССР. Мы не являемся правопреемником или каким-либо преемником Сберегательного банка СССР, соответственно, ни де-юре, ни как иначе не несем ответственности по обязательствам» (с) Герман Греф, 2008 год. Так Сбербанку 180 лет или всё-таки 30? Вопрос-вопросов Учёный «наказывает» астролога Это видео точно поднимет вам настроение:) Как же нелепо и смешно выглядят «аргументы» астролога против логики. Почему в постах и комментах на Пикабу так много ошибок Соцсети банят посты в поддержку Кайла Риттенхауса Несмотря на то, что судебный процесс всё еще продолжатся, Биг Тех уже «вынес решение» о виновности Риттенхауса и цензурит высказывания в его поддержку. Twitter заблокировал страницу Либертарианской партии Кентукки за нарушение правил, которые запрещают прославление насилия. Наблюдая за этим судебным процессом, становится все более очевидным, что Кайл Риттенхаус не сделал ничего плохого. Также Facebook забанил аккаунты Риттенхауса и блокирует все поисковые запросы по запросу «Кайл Риттенхаус». Мы назвали эту стрельбу массовым убийством и удалили аккаунты стрелка из Facebook и Instagram. Не ну а че? Соцсети же лучше знают что и как. Собеседование. Нетипичный случай Вот куча забавных историй про собеседования в ленте. Там знак зодиака не прокатил, тут кандидат сильно рыжий или высокий. Эпичные примеры самодурства. А у меня все ровно наоборот было. Что я делаю? Конечно же, рассылаю резюме (с некислым послужным списком, портфолио, и весьма ахуевшим запросом в плане размера оплаты). И на нервах, конечно же, с лучшим другом сижу вечером, пью пиво, пытаюсь релаксировать и выдохнуть. А варианты? Конечно, да, подойду. К концу дня я чуть ожила уже. Даже позавтракала. Вещи всё ещё упакованы по коробкам, ибо только вчера перевезены. Но работа блин нужна, посему являюсь точно вовремя. 15 мин в кабинете шефа, владельца предприятия. Вопросы из разряда «А почему в резюме указана желаемая зарплата такого уровня, я и то скромнее живу?», » А ты правда умеешь делать чертежи под сварочные конструкции с расчетом прочности?», «А сможешь за час нарисовать и подготовить к порезке на лазере такую вывеску, к примеру?». Набирает по телефону кого-то «Подойди, нужно человека ввести в курс дела, у нас новый сотрудник». Заходит девочка росточком полтора метра, бледнеет, чуть не крестится. Послушно ведёт по производству и цехам. «А тут у нас фрезерный станок, а тут лазер, а это сварочный цех. «. С утра выхожу на работу, понимаю, что загрузка слабовата, к обеду уже бездельничаю. Ржём третий год. Прошлый новый год у меня дома был к полуночи весь офис, и это был лучший в моей жизни новый год. А, да, а с утра после моего приема на работу мне выдали аванс, ввиду того, что я реально была в заднице. И это меня спасло. И да, никого уже не пугает ни мой пирсинг, ни тату, ни милитари-стайл. А заказчикам так и вовсе вроде нравится, судя по всему. Так что не все с тараканами, иногда и наоборот. И это лучшая работа в моей жизни, и лучший коллектив. Вот всем желаю таких коллективов и работодателей. Источник Тиристор – принцип работы, устройство и схема управления Перед тем как разбираться с темой «тиристор – принцип работы», необходимо понять, что собой представляет этот небольшой прибор. По сути, это силовой ключ, только он всегда находится в открытом состоянии. Поэтому его часто называют не полностью управляемый ключ. Тиристор Необходимо отметить, что по своему устройству тиристор напоминает обыкновенный транзистор или диод. Правда, есть и существенные отличия. К примеру, диод – это полупроводниковый двухслойный элемент на кремневой основе (PN), транзистор – трехслойный (PNP или NPN), тиристор – четырехслойный (PNPN). То есть, у него три перехода p-n. Именно поэтому диодные выпрямители перед тиристорными являются менее эффективными. Это хорошо видно на схеме управления тиристорами. Где применяются тиристоры Область применения тиристоров обширна. К примеру, из них можно собрать инвертор для сварки или зарядное автомобильное устройство. Некоторые умельцы своими руками собирают даже генераторы. Самое важное, что тиристоры могут через себя пропускать токи и высокочастотные, и низкочастотные. Поэтому, собрав мост из этих приборов, можно изготовить трансформатор и для сварочного аппарата. Cхема управления тиристором Конструкция и принцип действия Состоит тиристорный ключ из трех частей: Последний состоит из трех переходов p-n. При этом переключение переходов производится с очень большой скоростью. Вообще, принцип работы тиристора можно объяснить лучше, если рассмотреть схему связки двух транзисторов, связанных параллельно, как выключатели комплементарно регенеративного действия. Конструкция тиристора Итак, самая простейшая схема двух транзисторов, совмещенных так, чтобы при пуске ток коллектора поступал на NPN второго прибора через каналы NPN первого. А в это же время ток проходит обратный путь через первый транзистор на второй. По сути, получается достаточно простая связка, где база-эмиттер одного из транзисторов, в нашем случае второго, получает ток от коллектора-эмиттера другого прибора, то есть, первого. Цепь постоянного тока В цепи постоянного тока тиристор работает по принципу подачи импульса положительной полярности, конечно, относительно катода. На длительность перехода из одного состояния в другое оказывает большое воздействие ряд характеристик. А именно: Здесь самое важное, чтобы в сети, где установлен данный прибор, не произошло резкое возрастание напряжения. В этом случае может произойти самопроизвольное включение тиристора, а сигнал управления будет в это время отсутствовать. Цепь переменного тока В этой сети тиристорный ключ работает немного по-другому. Этот прибор дает возможность проводить несколько видов операций. К примеру: Но имейте в виду, что тиристорный ключ может пропускать сигнал только в одном направлении. Поэтому сами тиристоры устанавливаются в цепь, так сказать, во встречно-параллельном включении. Управление тиристорами В силовых электронных аппаратах чаще всего используется или фазное, или широтно-импульсное управление тиристором. В первом случае регулировать токовую нагрузку можно за счет изменения углов или α, или θ. Это относится к принудительной нагрузке. Искусственную нагрузку можно регулировать только с помощью управляемого тиристора, который также называется запираемый. При ШИМ (широтно-импульсной модуляции) во время Тоткр сигнал подается, а, значит, сам прибор находится в открытом состоянии, то есть, ток подается с напряжением Uн. В период времени Тзакр сигнал отсутствует, а сам прибор находится непроводящем состоянии. Тиристорные светодиоды Обычно тиристор и светодиод в одном светильнике не устанавливаются. Его место заменяет диод, который работает и на включение, и на отключение, как обычный ключ. Это связано с разными причинами, где основная – это конструкция и принцип действия самого прибора, который всегда находится в открытом состоянии. В настоящее время ученые изобрели так называемый тиристорный светодиод. Тиристорный светодиод Во-первых, тиристорный светодиод в своем составе кроме кремния имеет: галлий, алюминий, индий, мышьяк и сурьму. Во-вторых, спектр излучения при n-переходах между материалами создает волну длиною 1,95 мкм. А это достаточно большая оптическая мощность, если ее сравнивать с диодным элементом, который производит световые волны в том же диапазоне. Источник ← номер телефона мфц в аромашево тюменской области Если тянет на яйца чего не хватает → Вам также понравится Как украсить красный маникюр 18.12.202318.09.2023 admin 0 код оквэд и код оквэд 2 в чем разница 18.12.202320.09.2023 admin 0 Если смп снизился более чем на 25 процентов 18.12.202312.09.2023 admin 0 Добавить комментарий Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев.