Hva er tyristor og hvordan den fungerer?

Generelt bytter tyristorer også enheter som ligner på transistorene. Som vi allerede har diskutert, er transistorer den lille elektroniske komponenten som forandret verden. I dag kan vi finne dem i alle elektroniske enheter som TVer, mobiltelefoner, bærbare datamaskiner, kalkulatorer, øretelefoner osv. De er tilpasningsdyktige og allsidige, men det betyr ikke at de kan brukes i alle applikasjoner, vi kan bruke dem som forsterknings- og bytteenhet, men de kan ikke håndtere høyere strøm, også krever en transistor en kontinuerlig bryterstrøm. Så, for alle disse problemene og for å overvinne disse problemene bruker vi Thyristors.

Generelt brukes SCR og Thyristor om hverandre, men SCR er en slags Thyristor. Thyristor inneholder mange typer brytere, noen av dem er SCR (Silicon Controlled Rectifier), GTO (Gate Turn OFF) og IGBT (Insulated Gate Controlled Bipolar Transistor) osv. Men SCR er den mest brukte enheten, så ordet Thyristor blir synonymt med SCR. Enkelt, SCR er en slags Thyristor .

SCR eller Thyristor er en firelags, tre-kryss halvlederbryter. Den har tre terminaler anode, katode og gate. Thyristor er også en ensrettet enhet som en diode, noe som betyr at den bare strømmer i en retning. Den består av tre PN-kryss i serie, da den består av fire lag. Gate terminal brukes til å utløse SCR ved å gi liten spenning til denne terminalen, som vi også kalte gate triggering metode for å slå på SCR.

Hvordan er Thyristor forskjellig fra MOSFET?

Thyristor og MOSFET er begge elektriske brytere og brukes oftest. Den grunnleggende forskjellen mellom dem begge er at MOSFET-brytere er spenningsstyrt enhet og bare kan bytte likestrøm mens Thyristors-brytere er strømstyrt enhet og kan bytte både likestrøm og vekselstrøm.

Det er noen flere forskjeller mellom Thyristor og MOSFET er gitt nedenfor i tabellen:

Eiendom	Tyristor	MOSFET
Thermal Run away	Ja	Nei
Temperaturfølsomhet	mindre	høy
Type	Høyspenningsenhet med høy strøm	Høyspenningsenhet med middels strøm
Slå av	Det kreves separat bryterkrets	Ikke obligatorisk
Slå på	Enkel puls kreves	Ingen kontinuerlig forsyning er nødvendig, unntatt når du slår den på og av
Byttehastighet	lav	høy
Resistiv inngangsimpedans	lav	høy
Kontrollerende	Nåværende kontrollert enhet	Spenningsstyrt enhet

Hvordan er tyristor forskjellig fra transistor?

Tyristor og transistor er begge elektriske brytere, men Thyristors kraftbehandlingsevne er langt bedre enn transistor. På grunn av å ha høy vurdering av Thyristor, gitt i kilowatt, mens transistoreffekten varierer i watt. En tyristor blir tatt som et lukket par transistorer i analysen. Hovedforskjellen mellom transistoren og Thyristor er at Transistor trenger kontinuerlig koblingsforsyning for å forbli PÅ, men i tilfelle Thyristor må vi utløse den en gang, og den forblir PÅ. For applikasjoner som alarmkrets som må utløses en gang og forbli PÅ for alltid, kan ikke bruke transistor. Så, for å overvinne disse problemene bruker vi Thyristor.

Det er noen flere forskjeller mellom Thyristor og Transistor er gitt nedenfor i tabellen:

Eiendom	Tyristor	Transistor
Lag	Fire lag	Tre lag
Terminaler	Anode, katode og gate	Emitter, Collector og Base
Drift over spenning og strøm	Høyere	Lavere enn tyristor
Slå på	Krevde bare en portpuls for å slå PÅ	Nødvendig kontinuerlig tilførsel av styrestrømmen
Internt strømtap	Lavere enn transistoren	høyere

VI Egenskaper for Thyristor eller SCR

Den grunnleggende kretsen for å oppnå Thyristor VI-egenskaper er gitt nedenfor, anoden og katoden til Thyristor er koblet til hovedforsyningen gjennom belastningen. Porten og katoden til Thyristor blir matet fra en kilde Es, som brukes til å gi portstrøm fra gate til katode.

I henhold til det karakteristiske diagrammet er det tre grunnleggende moduser for SCR: omvendt blokkeringsmodus, fremover blokkeringsmodus og fremover ledningsmodus.

Omvendt blokkeringsmodus:

I denne modus blir katoden positiv med hensyn til anode med bryter S åpen. Kryss J1 og J3 er reversert forspent og J2 er forspent. Når revers spenning påføres over Thyristor (bør være mindre enn V _BR), gir enheten en høy impedans i motsatt retning. Derfor behandlet Thyristor som åpen bryter i omvendt blokkeringsmodus. V _BR er omvendt sammenbruddsspenning der skredet oppstår, hvis spenning overstiger V _BR kan forårsake Thyristor-skade.

Fremover blokkeringsmodus:

Når anoden blir gjort positiv med hensyn til katoden, med portbryteren åpen. Tyristor sies å være forspent, kryss J1 og J3 er forspent og J2 er reversert forspent som du kan se på figuren. I denne modusen strømmer en liten strøm som kalles fremlekkasjestrøm, siden den fremre lekkasjestrømmen er liten og ikke nok til å utløse SCR. Derfor blir SCR behandlet som åpen bryter selv i modus for sperring fremover.

Fremoverledningsmodus:

Når fremoverspenningen økes når portkretsen forblir åpen, oppstår et skred ved kryss J2 og SCR kommer i ledningsmodus. Vi kan når som helst slå på SCR ved å gi en positiv portpuls mellom gate og katode eller ved en fremoverbryterspenning over anoden og katoden til Thyristor.

Utløsermetoder for SCR eller tyristor

Det er mange metoder for å utløse SCR som:

• Fremoverspenning utløser
• Gateutløsing
• dv / dt utløsende
• Temperaturutløsing
• Lettutløsing

Spenning fremover:

Ved å påføre foroverspenning mellom anode og katode, med å holde portkretsen åpen, er kryss J2 reversert forspent. Som et resultat skjer dannelsen av utarmingslag over J2. Når fremspenningen øker, kommer et stadium når uttømmingslaget forsvinner, og J2 sies å ha skrednedbrytning. Derfor kommer Thyristor i ledningstilstand. Spenningen der skredet oppstår kalles for spenning V _BO.

Gateutløsing:

Det er en av de vanligste, påliteligste og mest effektive måtene å slå på Thyristor eller SCR. Ved utløsing av porten, for å slå på en SCR, påføres en positiv spenning mellom porten og katoden, noe som gir opphav til portstrømmen, og ladningen injiseres i det indre P-laget og frembrudd oppstår. Som høyere vil portstrømmen senke spenningen fremover.

Som vist i figuren er det tre kryss i en SCR,. Ved å bruke portutløsermetode, når portpulsen ble brukt, krysset J2 går i stykker, blir krysset J1 og J2 forspent eller SCR kommer i ledningstilstand. Derfor lar den strømmen strømme gjennom anode til katode.

I henhold til de to transistormodellene, når anoden blir gjort positiv med hensyn til katoden. Strømmen vil ikke strømme gjennom anoden til katoden før portpinnen er utløst. Når strøm strømmer inn i portstiften slår den seg på den nedre transistoren. Når nedre transistor oppfører seg, slås den på den øvre transistoren. Dette er en slags intern positiv tilbakemelding, så ved å gi puls ved porten en gang, fikk Thyristor til å holde seg i PÅ-tilstand. Når begge transistoren slår PÅ strøm, begynner du å lede gjennom anoden til katoden. Denne tilstanden er kjent som fremoverledende, og dette er hvordan en transistor "låses" eller forblir permanent PÅ. For å slå AV SCR, kan du ikke slå av den bare ved å fjerne portstrøm, i denne tilstanden blir Thyristor uavhengig av portstrømmen. Så for å slå AV må du slå av kretsen.

dv / dt utløsning:

I omvendt forspent kryss J2 får den karakteristiske kondensatoren på grunn av tilstedeværelse av ladning over krysset, betyr at kryss J2 oppfører seg som en kapasitans. Hvis fremoverspenningen påføres plutselig, fører en ladestrøm gjennom krysskapasitansen Cj til å slå på SCR.

Ladestrømmen i _C er gitt av;

i _C = dQ / dt = d (Cj * Va) / dt (hvor, Va er fremover spenning vises over kryss J2) i _C = (Cj * dVa / dt) + (Va * dCj / dt) ettersom krysskapasitansen er nesten konstant, dCj / dt er null, da er jeg _C = Cj dVa / dt

Derfor, hvis stigningshastigheten for fremoverspenning dVa / dt er høy, vil ladestrømmen i _C være mer. Her spiller ladestrømmen rollen som portstrøm for å slå på SCR, selv portens signal er null.

Temperaturutløsing:

Når Thyristor er i fremre blokkeringsmodus, samler det meste av den påførte spenningen over krysset J2, denne spenningen er forbundet med en del lekkasjestrøm. Som øker temperaturen på krysset J2. Så med økningen i temperatur reduseres uttømmingslaget og ved noen høye temperaturer (innenfor sikker grense) brytes uttømmingslaget og SCR går til PÅ-tilstand.

Lysutløsing:

For å utløse en SCR med lys, er en utsparing (eller hul) laget indre p-lag som vist i figuren nedenfor. Lysstrålen med spesiell bølgelengde ledes av optiske fibre for bestråling. Da lysintensiteten overstiger en viss verdi, blir SCR slå PÅ. Denne typen SCR kalles som Light Activated SCR (LASCR). Noen ganger utløste disse SCRene ved å bruke både lyskilde og gate-signal i kombinasjon. Høy portstrøm og lavere lysintensitet som kreves for å slå på SCR.

LASCR eller lysutløst SCR brukes i HVDC (High Voltage Direct Current) overføringssystem.