এসি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস

এসি সেমিকন্ডাক্টর বৈদ্যুতিক ডিভাইসের পরিকল্পিত চিত্র এবং নকশা উদ্দেশ্য, প্রয়োজনীয়তা এবং অপারেটিং শর্ত দ্বারা নির্ধারিত হয়। যোগাযোগহীন ডিভাইসগুলি যে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনটি খুঁজে পায়, তার বাস্তবায়নের জন্য বিভিন্ন ধরণের সম্ভাবনা রয়েছে। যাইহোক, তাদের সকলকে একটি সাধারণ ব্লক ডায়াগ্রাম দ্বারা উপস্থাপন করা যেতে পারে যা প্রয়োজনীয় সংখ্যক কার্যকরী ব্লক এবং তাদের মিথস্ক্রিয়া দেখায়।

চিত্র 1 ইউনিপোলার নির্মাণে একটি এসি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের একটি ব্লক ডায়াগ্রাম দেখায়। এটি চারটি কার্যকরীভাবে সম্পূর্ণ ইউনিট অন্তর্ভুক্ত করে।

সার্জ সুরক্ষা উপাদান সহ পাওয়ার সাপ্লাই ইউনিট 1 (চিত্র 1-এ RC-সার্কিট) হ'ল স্যুইচিং ডিভাইসের ভিত্তি, এর নির্বাহী সংস্থা। এটি শুধুমাত্র নিয়ন্ত্রিত ভালভের ভিত্তিতে করা যেতে পারে - থাইরিস্টর বা ডায়োডের সাহায্যে।

একটি একক ডিভাইসের বর্তমান সীমা অতিক্রম করার জন্য একটি ডিভাইস ডিজাইন করার সময়, তাদের সমান্তরালভাবে সংযুক্ত করা প্রয়োজন।এই ক্ষেত্রে, পৃথক ডিভাইসগুলিতে কারেন্টের অসম বন্টন দূর করার জন্য বিশেষ ব্যবস্থা গ্রহণ করা আবশ্যক, যা পরিবাহী অবস্থায় তাদের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্যগুলির অ-পরিচয় এবং টার্ন-অন সময়ের বিতরণের কারণে।

কন্ট্রোল ব্লক 2-এ এমন ডিভাইস রয়েছে যেগুলি নিয়ন্ত্রণ বা সুরক্ষা সংস্থাগুলি থেকে আসা কমান্ডগুলিকে নির্বাচন করে এবং মনে রাখে, সেট প্যারামিটারগুলির সাথে নিয়ন্ত্রণ পালস তৈরি করে, থাইরিস্টর ইনপুটগুলিতে এই ডালগুলির আগমনকে মুহুর্তগুলির সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করে যখন লোডের বর্তমান শূন্য অতিক্রম করে৷

সার্কিট স্যুইচিং ফাংশন ছাড়াও ডিভাইসটিকে ভোল্টেজ এবং কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করতে থাকলে কন্ট্রোল ইউনিটের সার্কিট আরও জটিল হয়ে যায়। এই ক্ষেত্রে, এটি একটি ফেজ কন্ট্রোল ডিভাইস দ্বারা সম্পূরক হয়, যা শূন্য কারেন্টের সাথে সম্পর্কিত একটি প্রদত্ত কোণ দ্বারা নিয়ন্ত্রণ ডালগুলির একটি স্থানান্তর প্রদান করে।

যন্ত্র 3-এর অপারেশন মোডের জন্য সেন্সর ব্লকে বর্তমান এবং ভোল্টেজের জন্য পরিমাপের ডিভাইস, বিভিন্ন উদ্দেশ্যে প্রতিরক্ষামূলক রিলে, লজিক্যাল কমান্ড তৈরি করার জন্য একটি সার্কিট এবং যন্ত্রের স্যুইচিং অবস্থানের সংকেত রয়েছে।

জোরপূর্বক স্যুইচিং ডিভাইস 4 একটি ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক, এর চার্জিং সার্কিট এবং সুইচিং থাইরিস্টরকে একত্রিত করে। বিকল্প বর্তমান মেশিনগুলিতে, এই ডিভাইসটি শুধুমাত্র তখনই থাকে যদি সেগুলি সুরক্ষা হিসাবে ব্যবহার করা হয় (সার্কিট ব্রেকার)।

ডিভাইসের শক্তি অংশটি থাইরিস্টরস (চিত্র 1 দেখুন), একটি প্রতিসম থাইরিস্টর (ট্রায়াক) (চিত্র 2, ক) এর উপর ভিত্তি করে এবং থাইরিস্টর এবং ডায়োডের বিভিন্ন সংমিশ্রণে (চিত্র 2, 2, খ এবং গ)।

প্রতিটি নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে, সার্কিট বিকল্প নির্বাচন করার সময়, নিম্নলিখিত বিষয়গুলি বিবেচনায় নেওয়া উচিত: ডিভাইসের ভোল্টেজ এবং বর্তমান পরামিতিগুলি বিকাশ করা হচ্ছে, ব্যবহৃত ডিভাইসের সংখ্যা, দীর্ঘমেয়াদী লোড বহন ক্ষমতা এবং বর্তমান ওভারলোডগুলির প্রতিরোধ, থাইরিস্টর পরিচালনার জটিলতার ডিগ্রী, ওজন এবং আকারের প্রয়োজনীয়তা এবং খরচ।

চিত্র 1 - একটি AC থাইরিস্টর ডিভাইসের ব্লক ডায়াগ্রাম

চিত্র 2 — এসি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের পাওয়ার ব্লক

চিত্র 1 এবং 2 এ দেখানো পাওয়ার ব্লকগুলির একটি তুলনা দেখায় যে অ্যান্টি-সমান্তরাল সংযুক্ত থাইরিস্টরগুলির সাথে স্কিমটির সর্বাধিক সুবিধা রয়েছে৷ এই জাতীয় স্কিমটিতে কম ডিভাইস রয়েছে, ছোট মাত্রা, ওজন, শক্তি হ্রাস এবং খরচ রয়েছে৷

ট্রায়াকের তুলনায়, একমুখী (একমুখী) সঞ্চালন সহ থাইরিস্টরগুলির উচ্চতর কারেন্ট এবং ভোল্টেজ পরামিতি থাকে এবং উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি কারেন্ট ওভারলোড সহ্য করতে সক্ষম হয়।

ট্যাবলেট thyristors একটি উচ্চ তাপ চক্র আছে. অতএব, triacs ব্যবহার করে একটি সার্কিট কারেন্ট স্যুইচ করার জন্য সুপারিশ করা যেতে পারে যে, একটি নিয়ম হিসাবে, একটি একক ডিভাইসের বর্তমান রেটিং অতিক্রম করবেন না, অর্থাৎ, যখন তাদের গ্রুপ সংযোগের প্রয়োজন হয় না। মনে রাখবেন যে ট্রায়াক্সের ব্যবহার পাওয়ার সাপ্লাই ইউনিটের নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাকে সরল করতে সহায়তা করে, এতে অবশ্যই যন্ত্রপাতির মেরুতে একটি আউটপুট চ্যানেল থাকতে হবে।

চিত্র 2, b, c-এ দেখানো স্কিমগুলি ডায়োড ব্যবহার করে বিকল্প বর্তমান স্যুইচিং ডিভাইসগুলি ডিজাইন করার সম্ভাবনাকে চিত্রিত করে। উভয় স্কিম পরিচালনা করা সহজ, তবে প্রচুর সংখ্যক ডিভাইস ব্যবহারের কারণে অসুবিধা রয়েছে।

চিত্র 2, b এর সার্কিটে, একটি ডায়োড ব্রিজ রেকটিফায়ার ব্যবহার করে পাওয়ার উত্সের বিকল্প ভোল্টেজকে একটি পোলারিটির ফুল-ওয়েভ ভোল্টেজে রূপান্তর করা হয়। ফলস্বরূপ, রেকটিফায়ার ব্রিজের আউটপুটে সংযুক্ত শুধুমাত্র একটি থাইরিস্টর (সেতুর তির্যক অংশে) দুটি অর্ধ-চক্রের সময় লোডের কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হয়, যদি প্রতিটি অর্ধ-চক্রের শুরুতে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। ডাল তার ইনপুট গ্রহণ করা হয়. কন্ট্রোল পালস জেনারেশন বন্ধ করার পর লোড কারেন্টের নিকটতম জিরো ক্রসিং এ সার্কিটটি বন্ধ হয়ে যায়।

তবে এটি মনে রাখা উচিত যে সার্কিটের নির্ভরযোগ্য ট্রিপিং শুধুমাত্র সংশোধিত কারেন্টের পাশে সার্কিটের ন্যূনতম আবেশের সাথে নিশ্চিত করা হয়। অন্যথায়, অর্ধ-চক্রের শেষে ভোল্টেজ শূন্যে নেমে গেলেও, থাইরিস্টরের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হতে থাকবে, এটি বন্ধ হতে বাধা দেবে। সরবরাহ ভোল্টেজের ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি পেলে সার্কিটের জরুরী ট্রিপিংয়ের বিপদ (ট্রিপিং ছাড়াই) ঘটে।

সার্কিটে, চিত্র 2-এ, লোডটি একসাথে সংযুক্ত দুটি থাইরিস্টর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যার প্রতিটি একটি অনিয়ন্ত্রিত ভালভ দ্বারা বিপরীত দিকে পরিচালিত হয়। যেহেতু এই ধরনের সংযোগে থাইরিস্টরগুলির ক্যাথোডগুলি একই সম্ভাবনায় থাকে, তাই এটি একটি সাধারণ স্থল সহ একক-আউটপুট বা দুই-আউটপুট নিয়ন্ত্রণ পালস জেনারেটর ব্যবহারের অনুমতি দেয়।

এই ধরনের জেনারেটরগুলির পরিকল্পিত চিত্রগুলি ব্যাপকভাবে সরলীকৃত। উপরন্তু, চিত্র 2, c-এ সার্কিটের থাইরিস্টরগুলি বিপরীত ভোল্টেজ থেকে সুরক্ষিত এবং তাই শুধুমাত্র ফরোয়ার্ড ভোল্টেজের জন্য নির্বাচন করা উচিত।

মাত্রা, প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য এবং অর্থনৈতিক সূচকগুলির পরিপ্রেক্ষিতে, চিত্র 2, b, c-এ দেখানো স্কিম অনুসারে তৈরি ডিভাইসগুলি স্যুইচিং ডিভাইসগুলির থেকে নিকৃষ্ট যার সার্কিটগুলি চিত্র 1 c, 2, a তে দেখানো হয়েছে। তবুও, এগুলি অটোমেশন এবং রিলে সুরক্ষা ডিভাইসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেখানে সুইচিং পাওয়ার শত শত ওয়াটে পরিমাপ করা হয়। বিশেষ করে, তারা আরও শক্তিশালী ডিভাইসের থাইরিস্টর ব্লক নিয়ন্ত্রণ করতে পালস শেপারের আউটপুট ডিভাইস হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

টিমোফিভ এ.এস.