Перейти к содержанию

Симистор

Симистор — полупроводниковый ключ переменного тока: открывается коротким импульсом на управляющем электроде и сам закрывается, когда ток нагрузки проходит через ноль. На нём построены диммеры, твердотельные реле и регуляторы нагревателей.

Обновлено Редакция GAW

Симистор (triac) — полупроводниковый прибор из семейства тиристоров, который проводит ток в обоих направлениях. Vishay описывает его как два встречно-параллельных тринистора с общим управляющим электродом: тринистор работает как однонаправленный ключ переменного тока, а симистор — как двунаправленный.

У симистора три вывода: два основных — MT1 и MT2 — и управляющий электрод G. Импульс тока через управляющий электрод открывает прибор, после чего он остаётся открытым без управления, пока ток через него больше тока удержания IH. Когда ток падает почти до нуля — в сети переменного тока это происходит в конце каждой полуволны, — симистор закрывается и ждёт следующего импульса. Поэтому управлять им удобно короткими импульсами, а мощность регулируют моментом включения в полупериоде — фазовым управлением.

Главные параметры в даташите:

ПараметрЧто означает
VDRMнаибольшее напряжение на закрытом приборе
IGT или IFTток управления (у фотосимистора — ток светодиода), гарантированно открывающий прибор
IHток удержания: ниже него прибор закрывается
VTMпадение напряжения на открытом приборе
dv/dtнаибольшая скорость нарастания напряжения на закрытом приборе без ложного включения

От микроконтроллера силовым симистором управляют через фотосимистор — оптопару вроде MOC3021 или MOC3041: она даёт гальваническую развязку и открывает управляющий электрод. Ток в этой цепи ограничивают резистором R = Uпик / ITSM — так рекомендует onsemi. Против ложных включений от крутых фронтов ставят снаббер, а чтобы не создавать помех при включении, используют включение при переходе через ноль. Сравнение с механическими реле — в статье «Реле».

Частые вопросы

Чем симистор отличается от тиристора?

Обычный тиристор (тринистор) проводит ток в одном направлении, а симистор — в обоих. Vishay описывает симистор как два встречно-параллельных тринистора с общим управляющим электродом. Поэтому симистор коммутирует переменный ток целиком, а не одну полуволну.

Почему симистор не выключается, когда снят сигнал управления?

Симистор — защёлкивающийся прибор: после включения он держится открытым сам, пока ток через него больше тока удержания IH. Выключится он, только когда ток упадёт почти до нуля — в цепи переменного тока это происходит в конце каждой полуволны. На постоянном токе симистор после включения не выключить без разрыва цепи.

Что такое dv/dt у симистора?

Наибольшая скорость нарастания напряжения на закрытом симисторе, которую он выдерживает без самопроизвольного включения. У фотосимисторов MOC3021 по onsemi — не меньше 1000 В/мкс. Если выбросы в сети или индуктивная нагрузка дают более крутой фронт, симистор может открыться сам — от этого защищают RC-снаббером.

Источники

  1. Vishay. Application Note 34: Phototriac Basics (doc. 84780, revision 28-Sep-2018) — тиристор как пара транзисторов с взаимной связью; тринистор — однонаправленный ключ, симистор — два встречно-параллельных тринистора с общим управляющим электродом; ток удержания IH; статическая и коммутационная dv/dt
  2. onsemi. MOC3010M … MOC3023M: 6-Pin DIP Random-Phase Triac Driver Output Optocoupler (MOC3023M/D, Rev. 3, June 2023) — фотосимистор: ток удержания 100 мкА, dv/dt не меньше 1000 В/мкс, VTM до 3 В при 100 мА; резистор в цепи управляющего электрода R = Uпик / ITSM

Нашли ошибку?

Смотрите также