- Bagaimana Thyristor berbeza dengan MOSFET?
- Bagaimana Thyristor Berbeza dengan Transistor?
- VI Ciri-ciri Thyristor atau SCR
- Kaedah Mencetuskan SCR atau Thyristor
- Pencetus Voltan Hadapan:
- Pencetus Pintu:
- Pencetus dv / dt:
- Pencetus Suhu:
- Pencetus Cahaya:
Secara amnya, Thyristors juga menukar peranti yang serupa dengan transistor. Seperti yang telah kita bincangkan, Transistor adalah komponen elektronik kecil yang mengubah dunia, hari ini kita dapat menjumpainya di setiap peranti elektronik seperti TV, telefon bimbit, komputer riba, kalkulator, fon telinga dan lain-lain. Ia boleh disesuaikan dan serba boleh, tetapi itu tidak bermaksud bahawa mereka dapat digunakan dalam setiap aplikasi, kita dapat menggunakannya sebagai alat penguat dan beralih tetapi mereka tidak dapat menangani arus yang lebih tinggi, juga transistor memerlukan arus beralih berterusan. Jadi, untuk semua masalah ini dan untuk mengatasi masalah ini, kami menggunakan Thyristors.
Secara amnya, SCR dan Thyristor digunakan secara bergantian tetapi SCR adalah sejenis Thyristor. Thyristor merangkumi banyak jenis suis, beberapa di antaranya adalah SCR (Silicon Controlled Rectifier), GTO (Gate Turn OFF), dan IGBT (Insulated Gate Controlled Bipolar Transistor) dll. Tetapi SCR adalah peranti yang paling banyak digunakan, jadi kata Thyristor menjadi sinonim dengan SCR. Secara sederhana , SCR adalah sejenis Thyristor .
SCR atau Thyristor adalah peranti pensuisan semikonduktor tiga lapisan empat lapis. Ia mempunyai tiga terminal anod, katod, dan gerbang. Thyristor juga merupakan peranti searah seperti dioda, yang bermaksud ia mengalir arus hanya dalam satu arah. Ia terdiri daripada tiga persimpangan PN dalam siri kerana ia terdiri daripada empat lapisan. Terminal gerbang digunakan untuk memicu SCR dengan memberikan voltan kecil ke terminal ini, yang juga kami sebut kaedah pemicu gerbang untuk menghidupkan SCR.
Bagaimana Thyristor berbeza dengan MOSFET?
Thyristor dan MOSFET kedua-duanya adalah suis elektrik dan paling kerap digunakan. Perbezaan asas antara kedua-duanya adalah bahawa suis MOSFET adalah peranti yang dikawal voltan dan hanya boleh menukar arus DC manakala suis Thyristors adalah peranti yang dikendalikan semasa dan boleh menukar arus DC dan AC.
Terdapat beberapa lagi perbezaan antara Thyristor dan MOSFET yang diberikan di bawah dalam jadual:
| Harta tanah | Thyristor | MOSFET |
| Termal Lari | Ya | Tidak |
| Kepekaan suhu | kurang | tinggi |
| Jenis | Peranti arus tinggi voltan tinggi | Peranti arus sederhana voltan tinggi |
|
Mematikan |
Litar pensuisan berasingan diperlukan |
Tidak dikehendaki |
|
Menghidupkan |
Nadi tunggal diperlukan |
Tidak diperlukan bekalan berterusan kecuali semasa menghidupkan dan mematikan |
|
Kelajuan beralih |
rendah |
tinggi |
|
Impedansi input yang tahan |
rendah |
tinggi |
|
Mengawal |
Peranti terkawal semasa |
Peranti terkawal voltan |
Bagaimana Thyristor Berbeza dengan Transistor?
Thyristor dan Transistor kedua-duanya adalah suis elektrik tetapi kapasiti pengendalian kuasa Thyristors jauh lebih baik daripada transistor. Kerana mempunyai penilaian Thyristor yang tinggi, diberikan dalam kilowatt, sementara kuasa transistor berkisar dalam watt. Thyristor diambil sebagai pasangan transistor tertutup dalam analisis. Perbezaan utama antara transistor dan Thyristor adalah, Transistor memerlukan bekalan beralih berterusan agar tetap AKTIF tetapi sekiranya Thyristor kita perlu mencetuskannya sekali sahaja dan ia tetap hidup. Untuk aplikasi seperti litar penggera yang perlu dicetuskan sekali dan tetap hidup selama-lamanya, tidak boleh menggunakan transistor. Jadi, untuk mengatasi masalah ini kita menggunakan Thyristor.
Terdapat beberapa lagi perbezaan antara Thyristor dan Transistor yang diberikan di bawah dalam jadual:
|
Harta tanah |
Thyristor |
Transistor |
|
Lapisan |
Empat Lapisan |
Tiga Lapisan |
|
Terminal |
Anod, katod dan gerbang |
Pemancar, Pemungut, dan Pangkalan |
|
Operasi melebihi voltan dan arus |
Lebih tinggi |
Lebih rendah daripada thyristor |
|
Menghidupkan |
Hanya memerlukan nadi pintu untuk menghidupkan |
Pembekalan berterusan arus pengawal yang diperlukan |
|
Kehilangan kuasa dalaman |
Lebih rendah daripada transistor |
lebih tinggi |
VI Ciri-ciri Thyristor atau SCR
Litar asas untuk mendapatkan ciri-ciri Thyristor VI diberikan di bawah, anod dan katod Thyristor disambungkan ke bekalan utama melalui beban. Gerbang dan katod Thyristor diberi makan dari sumber Es, digunakan untuk menyediakan arus gerbang dari pintu ke katod.
Mengikut rajah ciri, terdapat tiga mod asas SCR: mod penyekat terbalik, mod penyekat maju, dan mod konduksi maju.
Mod Penyekat Terbalik:
Dalam mod ini katod dibuat positif berkenaan dengan anod dengan suis S terbuka. Persimpangan J1 dan J3 dibalikkan bias dan J2 ke depan bias. Apabila voltan terbalik digunakan di seluruh Thyristor (seharusnya kurang dari V BR), peranti ini menawarkan impedans tinggi ke arah terbalik. Oleh itu, Thyristor dianggap sebagai suis terbuka dalam mod penyekat terbalik. V BR adalah voltan kerosakan terbalik di mana longsoran berlaku, jika voltan melebihi V BR boleh menyebabkan kerosakan pada Thyristor.
Mod Penyekat Hadapan:
Apabila anod dibuat positif berkenaan dengan katod, dengan pintu gerbang terbuka. Thyristor dikatakan bias ke depan, persimpangan J1 dan J3 dibahaskan ke hadapan dan J2 dibalikkan berat sebelah seperti yang anda lihat dalam gambar. Dalam mod ini, arus arus kecil disebut arus kebocoran ke hadapan, kerana arus kebocoran ke depan kecil dan tidak cukup untuk mencetuskan SCR. Oleh itu, SCR dianggap sebagai suis terbuka walaupun dalam mod penyekat ke hadapan.
Mod Pengalihan Ke Hadapan:
Oleh kerana voltan hadapan meningkat dengan litar pintu tetap terbuka, longsoran longsor berlaku di persimpangan J2 dan SCR masuk ke mod konduksi. Kita boleh menghidupkan SCR pada bila-bila masa dengan memberikan nadi gerbang positif antara gerbang dan katod atau dengan voltan pemutus ke hadapan merentasi anod dan katod Thyristor.
Kaedah Mencetuskan SCR atau Thyristor
Terdapat banyak kaedah untuk mencetuskan SCR seperti:
- Pencetus Voltan Hadapan
- Pencetus Pintu
- pencetus dv / dt
- Pencetus Suhu
- Pencetus Cahaya
Pencetus Voltan Hadapan:
Dengan menerapkan voltan ke hadapan antara anod dan katod, dengan memastikan litar pintu terbuka, simpang J2 terbalik terbalik. Akibatnya, pembentukan lapisan penipisan berlaku di seluruh J2. Apabila voltan maju meningkat, tahap muncul ketika lapisan penipisan hilang, dan J2 dikatakan mengalami Kerosakan Avalanche. Oleh itu, Thyristor berada dalam keadaan konduksi. Voltan di mana longsoran berlaku disebut sebagai voltan breakover ke hadapan V BO.
Pencetus Pintu:
Ini adalah salah satu cara yang paling biasa, boleh dipercayai dan cekap untuk menghidupkan Thyristor atau SCR. Dalam pemicu gerbang, untuk menghidupkan SCR, voltan positif diterapkan antara gerbang dan katod, yang menimbulkan arus gerbang dan cas disuntik ke lapisan P dalam dan pemecah ke depan berlaku. Semakin tinggi arus gerbang akan menurunkan voltan pemecah ke hadapan.
Seperti yang ditunjukkan dalam gambar terdapat tiga persimpangan dalam SCR,. Dengan menggunakan kaedah pemicu gerbang, ketika nadi gerbang diterapkan persimpangan J2 pecah, persimpangan J1 dan J2 maju ke depan bias atau SCR berada dalam keadaan konduksi. Oleh itu, ia membolehkan arus mengalir melalui anod ke katod.
Seperti pada dua model transistor, ketika anod dibuat positif sehubungan dengan katod. Arus tidak akan mengalir melalui anod ke katod sehingga pin pintu dipicu. Apabila arus mengalir ke pin pintu ia menghidupkan transistor yang lebih rendah. Sebagai transistor yang lebih rendah, ia menghidupkan transistor atas. Ini adalah maklum balas positif dalaman yang baik, jadi dengan memberikan denyut nadi untuk satu kali, menjadikan Thyristor tetap dalam keadaan ON. Apabila kedua-dua transistor dihidupkan arus mula mengalir melalui anod ke katod. Keadaan ini dikenali sebagai pengalir ke hadapan dan ini adalah bagaimana transistor "mengunci" atau tetap AKTIF secara kekal. Untuk mematikan SCR, anda tidak boleh mematikannya hanya dengan mengeluarkan arus gerbang, pada keadaan ini Thyristor bebas dari arus gerbang. Jadi, untuk mematikan anda perlu membuat litar MATI.
Pencetus dv / dt:
Dalam persimpangan berat sebelah terbalik, J2 memperoleh ciri seperti kapasitor kerana adanya cas melintasi persimpangan, bermaksud simpang J2 berkelakuan seperti kapasitansi. Sekiranya voltan hadapan diterapkan secara tiba-tiba, arus pengecasan melalui kapasitansi persimpangan Cj membawa untuk menghidupkan SCR.
Arus pengecasan i C diberikan oleh;
i C = dQ / dt = d (Cj * Va) / dt (di mana, voltan ke hadapan muncul di seberang simpang J2) i C = (Cj * dVa / dt) + (Va * dCj / dt) kerana kapasitansi persimpangan adalah hampir tetap, dCj / dt adalah sifar, maka i C = Cj dVa / dt
Oleh itu, jika kadar kenaikan voltan hadapan dVa / dt tinggi, arus pengecasan i C akan lebih banyak. Di sini, arus pengecasan memainkan peranan arus gerbang untuk menghidupkan SCR walaupun isyarat gerbang adalah sifar.
Pencetus Suhu:
Semasa Thyristor berada dalam mod penyekat ke hadapan, sebahagian besar voltan yang dikenakan mengumpul di atas simpang J2, voltan ini dikaitkan dengan arus kebocoran. Yang meningkatkan suhu persimpangan J2. Jadi, dengan peningkatan suhu lapisan penipisan menurun dan pada suhu tinggi (dalam had selamat), lapisan penipisan pecah dan SCR berubah menjadi keadaan ON.
Pencetus Cahaya:
Untuk memicu SCR dengan cahaya, ceruk (atau berongga) dibuat lapisan p dalam seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah. Pancaran cahaya dengan panjang gelombang tertentu diarahkan oleh gentian optik untuk penyinaran. Oleh kerana, intensiti cahaya melebihi nilai tertentu, SCR menghidupkan. Jenis SCR ini dipanggil sebagai Light Activated SCR (LASCR). Kadang-kadang, SCR ini dicetuskan menggunakan sumber cahaya dan isyarat gerbang secara gabungan. Arus gerbang tinggi dan intensiti cahaya yang lebih rendah diperlukan untuk menghidupkan SCR.
LASCR atau SCR yang dipicu cahaya digunakan dalam sistem transmisi HVDC (Arus Arus Tegangan Tinggi).
