> ana sayfa / otomasyon / tristörlü güç kontrol üniteleri

 

BEKOTHERM TRİSTÖRLÜ GÜÇ KONTROL ÜNİTELERİ

» Tristörlü Güç Kontrol Ünitesi (SCR) Nedir?

» Hangisi Daha Uygun? Kontaktör, SSR, SCR...

» Tristörlü Güç Kontrol Ünitesi Seçim Rehberi

...............................................................................................................................................................................................

» Tristör (SCR) Nedir?

Tristor, anahtar gibi çalışan kontrollü yarı iletken bir elemandır. SCR (Silicon Controller Rectifier) olarak da bilinir. Güç elektroniği devrelerinde kullanılan tristörler çok hızlı açma ve kapama özelliğine sahiptirler.

(P-N-P-N) dört katlı bir yarı iletkenden meydana gelen tristör, kapı (gate) ucu ile iletime geçirilebilmektedir. Doğru akımda (DC) çalışırlar, yani tek yönlü akım geçirirler. Alternatif akımı (AC) anahtarlayabilmek için iki tristor elemanı ters yönlü paralel olarak bağlanmıştır. Bu tür ürünler, tristor modülleri olarak adlandırılmaktadırlar. Anot-Katot ve Kapı olmak üzere üç bağlantı ucu mevcuttur. Yüksek güçlü tristörlerde anot geniş bir taban üzerine tespit edilir. Bu tristörün hem kolay soğutulmasını hem de kolay monte edilmesini sağlar. Günümzde üreticiler çok farklı montaj tiplerinde tristör eleman ve modülleri üretmektedirler.

Tristörler güç elektroniğinin gelişmesinde çok önemli rol oynamıştır. Günümüzde çok yüksek akım ve gerilim değerlerine sahip tristörler bulunabilmektedir. Ancak, tristörlerde en büyük problem, özellikle yüksek güçlerde açma-kapama esnasında meydana gelen ısı birikimini dağıtmaktır. Bunun için çeşitli soğutma yöntemleri geliştirilmiştir. Elemanların iyi soğutulması daha kararlı çalışmayı sağlamaktadır.

Her tristor elemanı, tetikleme bacağı üzerinden uygun bir tetikleme işareti ile uygun bir süre sürülür ve anlık yük akımı sıfıra düşünceye kadar eleman devrede kalır. Tristor için tetikleme işareti bir kontrol devresi tarafından üretilir ve giriş tetikleme işaretinin seçimi (ateşleme yöntemi) tristor ünitesinin çıkış tipini belirlemektedir. Aşağıda tristörlerin çeşitli sürme (ateşleme) teknikleri kısaca anlatılmaktadır:

ZC - Zero Crossing (Sıfır Geçişli)

Sıfır geçişli sürme tekniği, lojik (sayısal) çıkış üretebilen bir kontrol cihazı ile uygulanabilir. Tirstorü bu şekilde bir elektronik kontaktör gibi kullanmak mümkündür. Çevrim zamanı cihaz tarafından üretilen bir kontrol işareti tarafından belirlenir. Sıfır geçişli teknikte, tristorün sıfır volttaki açma ve kapatma anında oluşan girişimler ve gürültü azdır. Bu yüzden yaygın olarak kullanılan bir teknik olmaktadır.

BA – Burst Firing

Bu teknikte yine zero crossing tekniğinde olduğu gibi sıfır volltaki elektromanyetik girişim oranı çok düşüktür. BF de tristorler analog bir işaret ile sürülürler. Her seferinde tam bir çevrim tamamlanıncaya değin tetikleme işareti tristörü devrede tutar. 1' den 255' e kadar ardışıl tetikleme yapılabilir. Örneğin tetikleme 1 ise, yani tristör bir çevrim devrede kalıp (ON) bir çevrim devre dışı (OFF) ise bu SC – Single Cycle olarak adlandırılmaktadır. Şekilde çeşitli yüzdeler için çıkış işaretleri verilmektedir.

SC - Single Cycle

SC, en hızlı sıfır geçişli sürme tekniğidir. Giriş işaretinin %50' sinde bir çevrim Açık (ON) ve bir çevrim kapalı (OFF) olur. %75 durumunda,tristor 3 çevrim ON ve 1 çevrim OFF konumundadır. %76 olduğunda ise, tristor aynen %75 de olduğu gibi devrededir ancak, her seferinde 76/75 oranında bir artık zaman bir sonraki çevrime ek olarak gelir. Bu ilave zamanların toplamı bir çevrim süresine tamamladığında, tristor bu süre kadar daha ON konumunda kalır. Bu teknikte giriş işareti bir analog işaret olmak zorundadır. SC, düşük termal kütleli basit tip rezistif yükler için oldukça uygundur. Düşük gürültü oranı nedeniyle PA (Phase Angle – Faz Açısı) sürme tekniğine karşı bir alternatif olarak kullanılabilir.

PA - Phase Angle (Faz Açısı)

PA tekniğinde, besleme gerilim işaretinin istenilen kadar kısmında tristor devrede kalarak elde edilen yeni işaret yüke uygulanabilir. Daha çok güce ihtiyaç duyulması durumunda, tristor daha uzun süre devrede kalarak işaretinin daha büyük kısmı yüke uygulanabilmektedir. Böylece yüke uygulanan gerilim işareti %0 ile %100 arasında oransal olarak kontrol edilebilmektedir. Bu teknikte de kontrol işareti analog bir işaret olmak zorundadır. PA, normal şartlarda indüktif yükler için daha uygundur. Oluşan gürültü ve girişimler çeşitli filtreler kullanılarak giderilebilir.