- Paano naiiba ang Thyristor sa MOSFET?
- Paano naiiba ang Thyristor sa Transistor?
- VI Mga Katangian ng Thyristor o SCR
- Pag-trigger ng Mga Paraan ng SCR o Thyristor
- Pagpapatuloy ng Boltahe na Pagpapatuloy:
- Pag-trigger ng Gate:
- dv / dt Nagti-trigger:
- Pag-trigger ng Temperatura:
- Banayad na Pag-trigger:
Sa pangkalahatan, ang Thyristors ay lumilipat din ng mga aparato na katulad ng mga transistor. Tulad ng napag-usapan na natin, ang Transistors ay ang maliliit na elektronikong sangkap na nagbago sa mundo, ngayon mahahanap natin sila sa bawat elektronikong aparato tulad ng TV, mobiles, laptop, calculator, earphone atbp Sila ay madaling ibagay at maraming nalalaman, ngunit hindi ito nangangahulugan na maaari silang magamit sa bawat aplikasyon, maaari naming gamitin ang mga ito bilang amplifying at switching device ngunit hindi nila mahawakan ang mas mataas na kasalukuyang, kailangan din ng isang transistor ang isang tuloy-tuloy na kasalukuyang paglipat. Kaya, para sa lahat ng mga isyung ito at upang mapagtagumpayan ang mga problemang ito ginagamit namin ang Thyristors.
Pangkalahatan, ang SCR at Thyristor ay ginagamit na palitan ngunit ang SCR ay isang uri ng Thyristor. Kasama sa Thyristor ang maraming uri ng switch, ang ilan sa mga ito ay SCR (Silicon Controlled Rectifier), GTO (Gate Turn OFF), at IGBT (Insulated Gate Controlled Bipolar Transistor) atbp. Ngunit ang SCR ang pinakalawakang ginagamit na aparato, kaya't ang salitang Thyristor ay naging magkasingkahulugan sa SCR. Simple lang, ang SCR ay isang uri ng Thyristor .
Ang SCR o Thyristor ay isang apat na layered, three-junction semiconductor switching device. Mayroon itong tatlong mga terminal anode, cathode, at gate. Ang Thyristor ay isa ring unidirectional device tulad ng isang diode, na nangangahulugang dumadaloy lamang ito sa isang direksyon. Binubuo ito ng tatlong PN junction sa serye dahil ito ay nasa apat na layer. Ginamit ng terminal ng gate upang ma-trigger ang SCR sa pamamagitan ng pagbibigay ng maliit na boltahe sa terminal na ito, na tinawag din naming paraan ng pag-trigger ng gate upang buksan ang SCR.
Paano naiiba ang Thyristor sa MOSFET?
Ang Thyristor at MOSFET pareho ay mga electrical switch at kadalasang ginagamit. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng pareho sa kanila ay ang mga switch ng MOSFET ay aparato na kinokontrol ng boltahe at maaari lamang lumipat sa kasalukuyang DC habang ang mga switch ng Thyristors ay kasalukuyang kinokontrol na aparato at maaaring lumipat sa parehong DC at kasalukuyang AC.
Mayroong ilang higit pang mga pagkakaiba sa pagitan ng Thyristor at MOSFET ay ibinibigay sa ibaba sa talahanayan:
| Pag-aari | Thyristor | MOSFET |
| Thermal Tumakbo palayo | Oo | Hindi |
| Sensitibo sa temperatura | mas kaunti | mataas |
| Uri | Mataas na boltahe mataas na kasalukuyang aparato | Mataas na boltahe kasalukuyang aparato |
|
Papatay |
Kailangan ng hiwalay na switching circuit |
Hindi kailangan |
|
Pagbubukas |
Kailangan ng solong pulso |
Walang kinakailangang panustos na kinakailangan maliban sa panahon ng Pag-on at Pag-off |
|
Bilis ng paglipat |
mababa |
mataas |
|
Resistive input impedance |
mababa |
mataas |
|
Pagkontrol |
Kasalukuyang kinokontrol na aparato |
Aparato na kinokontrol ng boltahe |
Paano naiiba ang Thyristor sa Transistor?
Ang Thyristor at Transistor ay parehong mga switch sa kuryente ngunit ang kapasidad sa paghawak ng kuryente ng Thyristors ay mas mabuti kaysa sa transistor. Dahil sa pagkakaroon ng mataas na rating ng Thyristor, na ibinigay sa kilowatts, habang ang saklaw ng lakas ng transistor sa watts. Ang isang Thyristor ay kinukuha bilang isang saradong pares ng mga transistors sa pagtatasa. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng transistor at Thyristor ay, Kailangan ng Transistor ang patuloy na paglipat ng supply upang manatiling ON ngunit sa kaso ng Thyristor kailangan naming i-trigger ito minsan lamang at mananatili itong ON. Para sa mga application tulad ng alarm circuit na kailangang mag-trigger ng isang beses at manatiling ON magpakailanman, hindi maaaring gumamit ng transistor. Kaya, upang mapagtagumpayan ang mga problemang ito ginagamit namin ang Thyristor.
Mayroong ilang higit pang mga pagkakaiba sa pagitan ng Thyristor at Transistor na ibinibigay sa ibaba sa talahanayan:
|
Pag-aari |
Thyristor |
Transistor |
|
Layer |
Apat na Mga Layer |
Tatlong Mga Layer |
|
Mga Terminal |
Anode, Cathode at Gate |
Emitter, Kolektor, at Base |
|
Ang operasyon sa paglipas ng boltahe at kasalukuyang |
Mas mataas |
Mas mababa kaysa sa thyristor |
|
Pagbubukas |
Kinakailangan lang ang isang pulso sa gate upang MAG-ON |
Kinakailangan ng tuluy-tuloy na supply ng kasalukuyang pagkontrol |
|
Panloob na pagkawala ng kuryente |
Mas mababa sa transistor |
mas mataas |
VI Mga Katangian ng Thyristor o SCR
Ang pangunahing circuit para sa pagkuha ng mga katangian ng Thyristor VI ay ibinibigay sa ibaba, ang anode at cathode ng Thyristor ay konektado sa pangunahing supply sa pamamagitan ng pagkarga. Ang gate at cathode ng Thyristor ay pinakain mula sa isang mapagkukunan na Es, ginamit upang magbigay ng kasalukuyang gate mula sa gate hanggang sa cathode.
Alinsunod sa diagram ng katangian, mayroong tatlong pangunahing mga mode ng SCR: mode ng pag-block sa reverse, mode ng pag-block sa pasulong, at mode ng pagpapadaloy ng pasulong.
Reverse Blocking Mode:
Sa mode na ito ang katod ay ginawang positibo patungkol sa anode na may switch S bukas. Ang Junction J1 at J3 ay baligtad na kampi at ang J2 ay pasulong na bias. Kapag ang pabalik na boltahe ay inilapat sa buong Thyristor (dapat mas mababa sa V BR), nag-aalok ang aparato ng isang mataas na impedance sa pabalik na direksyon. Samakatuwid, ginagamot ang Thyristor bilang bukas na switch sa reverse block mode. Ang V BR ay ang pabalik na boltahe ng breakdown kung saan nangyayari ang avalanche, kung ang boltahe na lumampas sa V BR ay maaaring maging sanhi ng pinsala sa Thyristor.
Forward Blocking Mode:
Kapag ang anode ay ginawang positibo patungkol sa cathode, na may bukas na switch ng gate. Ang Thyristor ay sinabi na pasulong sa biased, ang junction J1 at J3 ay bias na pasulong at ang J2 ay baligtad na bias tulad ng nakikita mo sa pigura. Sa mode na ito, ang isang maliit na kasalukuyang daloy ay tinatawag na kasalukuyang pagtulo kasalukuyang, dahil ang pasulong na tagas ng tagasunod ay maliit at hindi sapat upang ma-trigger ang SCR. Samakatuwid, ang SCR ay itinuturing bilang bukas na switch kahit na sa forward mode na pag-block.
Forward Conduction Mode:
Habang ang boltahe sa unahan ay nadagdagan na ang circuit circuit ay mananatiling bukas, ang isang avalanche ay nangyayari sa kantong J2 at ang SCR ay nasa mode ng pagpapadaloy. Maaari naming buksan ang SCR sa anumang sandali sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang positibong gate pulso sa pagitan ng gate at cathode o ng isang pasulong na bolakover boltaver sa kabuuan ng anode at katod ng Thyristor.
Pag-trigger ng Mga Paraan ng SCR o Thyristor
Maraming pamamaraan upang ma-trigger ang SCR tulad ng:
- Pagpapatuloy ng Pag-trigger ng Boltahe
- Pag-trigger ng Gate
- nagti-trigger ng dv / dt
- Pag-trigger ng Temperatura
- Banayad na Pag-trigger
Pagpapatuloy ng Boltahe na Pagpapatuloy:
Sa pamamagitan ng paglalapat ng boltahe sa unahan sa pagitan ng anode at cathode, na may bukas na gate ng gate, ang junction J2 ay nakabaligtad. Bilang isang resulta, ang pagbuo ng pagkaubos ng layer ay nangyayari sa buong J2. Habang dumarami ang boltahe sa unahan, darating ang isang yugto kapag nawala ang layer ng pag-ubos, at ang J2 ay sinasabing mayroong Avalanche Breakdown. Samakatuwid, ang Thyristor ay dumating sa estado ng pagpapadaloy. Ang boltahe kung saan ang avalanche ay nangyayari na tinatawag na forward breakover boltahe V BO.
Pag-trigger ng Gate:
Ito ay isa sa pinakakaraniwan, maaasahan at mahusay na paraan upang i-ON ang Thyristor o SCR. Sa pag-trigger ng gate, upang buksan ang isang SCR, isang positibong boltahe ang inilapat sa pagitan ng gate at katod, na nagbibigay ng kasalukuyang gate at ang singil ay na-injected sa panloob na layer ng P at pasulong na breakover ay nangyayari. Tulad ng mas mataas sa kasalukuyang gate ay babaan ang boltahe ng pasulong na breakover.
Tulad ng ipinakita sa pigura mayroong tatlong kantong sa isang SCR,. Sa pamamagitan ng paggamit ng paraan ng pag-trigger ng gate, habang inilalapat ng gate ng pulso ang junction break na J2, ang junction J1 at J2 ay nakakakuha ng bias o ang SCR ay nasa estado ng pagpapadaloy. Samakatuwid, pinapayagan ang daloy ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng anode patungong katod.
Tulad ng bawat modelo ng dalawang transistor, kapag ang anode ay ginawang positibo patungkol sa cathode. Ang kasalukuyang ay hindi dumadaloy sa pamamagitan ng anode hanggang sa code hanggang sa ma-trigger ang pin ng gate. Kapag ang kasalukuyang dumadaloy sa pin ng gate ay ON ito sa mas mababang transistor. Bilang mas mababang pag-uugali ng transistor, lumiliko ito sa itaas na transistor. Ito ay isang uri ng panloob na positibong feedback, kaya sa pamamagitan ng pagbibigay ng pulso sa gate nang isang beses, ginawang manatiling nasa kondisyon ang Thyristor. Kapag ang parehong transistor ay lumiliko SA kasalukuyang pagsisimula ng pagsasagawa sa pamamagitan ng anode sa katod. Ang estado na ito ay kilala bilang pasulong na pagsasagawa at ito ay kung paano ang isang transistor ay "latches" o mananatiling permanenteng ON. Para ma-OFF ang SCR, hindi mo ito matatanggal sa pamamagitan lamang ng pag-aalis ng kasalukuyang gate, sa estadong ito ang Thyristor ay malaya sa kasalukuyang gate. Kaya, para sa pag-OFF ay kailangang gumawa ng switch na OFF.
dv / dt Nagti-trigger:
Sa baligtad na kampi ng J2 ay nakakakuha ng katangian tulad ng kapasitor dahil sa pagkakaroon ng singil sa buong kantong, nangangahulugang ang kantong J2 ay kumikilos tulad ng isang kapasidad. Kung ang forward boltahe ay inilapat bigla, isang kasalukuyang singilin sa pamamagitan ng kantong capacitance Cj humantong upang buksan ang SCR.
Ang kasalukuyang singilin sa C ay ibinibigay ng;
i C = dQ / dt = d (Cj * Va) / dt (kung saan, ang Va ay pasulong na boltahe ay lilitaw sa kabuuan ng J2) i C = (Cj * dVa / dt) + (Va * dCj / dt) tulad ng junction capacitance ay halos pare-pareho, dCj / dt ay zero, pagkatapos ay i C = Cj dVa / dt
Samakatuwid, kung ang rate ng pagtaas ng pasulong na boltahe dVa / dt ay mataas, ang kasalukuyang singilin na C ay magiging higit pa. Dito, ginagampanan ng kasalukuyang singilin ang papel na ginagampanan ng kasalukuyang gate upang buksan Sa SCR kahit na ang signal ng gate ay zero.
Pag-trigger ng Temperatura:
Kapag ang Thyristor ay nasa mode ng pag-block sa unahan, ang karamihan sa inilapat na boltahe ay nangongolekta sa kantong J2, ang boltahe na ito ay nauugnay sa ilang kasalukuyang pagtulo. Alin ang nagdaragdag ng temperatura ng kantong J2. Kaya, sa pagtaas ng temperatura bumababa ang layer ng pag-ubos at sa ilang mataas na temperatura (sa loob ng ligtas na limitasyon), masisira ang layer ng pag-ubos at ang SCR ay magiging ON state.
Banayad na Pag-trigger:
Para sa pagpapalitaw ng isang SCR na may ilaw, isang recess (o guwang) ay ginawang panloob na p-layer tulad ng ipinakita sa pigura sa ibaba. Ang sinag ng ilaw ng partikular na haba ng daluyong ay nakadirekta ng mga optical fibers para sa pag-iilaw. Tulad ng, ang tindi ng ilaw ay lumampas sa isang tiyak na halaga, SCR makakuha ON. Ang ganitong uri ng SCR na tinatawag na Light Activated SCR (LASCR). Minsan, ang SCR na ito ay nag-trigger gamit ang parehong light source at gate signal na magkakasama. Kinakailangan ang mataas na kasalukuyang gate at mas mababang lakas na ilaw upang I-ON ang SCR.
Ang LASCR o Light triggered SCR ay ginagamit sa sistema ng paghahatid ng HVDC (High Voltage Direct Current).
