- Tristörün MOSFET'ten farkı nedir?
- Tristörün Transistörden Farkı Nedir?
- VI Tristör veya SCR'nin Özellikleri
- SCR veya Tristörün Tetikleme Yöntemleri
- İleri Gerilim Tetiklemesi:
- Kapı Tetikleme:
- dv / dt Tetikleme:
- Sıcaklık Tetikleme:
- Işık Tetikleme:
Genel olarak, Tristörler ayrıca transistörlere benzer cihazları değiştirir. Daha önce tartıştığımız gibi, Transistörler dünyayı değiştiren küçük elektronik bileşenlerdir, bugün onları TV'ler, cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar, hesap makineleri, kulaklıklar gibi her elektronik cihazda bulabiliriz. Uyarlanabilir ve çok yönlüdürler, ancak bu anlamına gelmez her uygulamada kullanılabilirler, onları yükseltici ve anahtarlama cihazı olarak kullanabiliriz ancak daha yüksek akımı kaldıramazlar, ayrıca bir transistör sürekli bir anahtarlama akımına ihtiyaç duyar. Yani tüm bu sorunlar için ve bu sorunların üstesinden gelmek için Tristör kullanıyoruz.
Genellikle, SCR ve Tristör birbirinin yerine kullanılır ancak SCR bir tür Tristördür. Tristör, SCR (Silikon Kontrollü Doğrultucu), GTO (Geçit Kapatma) ve IGBT (Yalıtımlı Kapı Kontrollü Bipolar Transistör) vb. Olmak üzere birçok anahtar türü içerir. Ancak SCR en yaygın kullanılan cihazdır, bu nedenle Tristör kelimesi haline gelir. SCR ile eşanlamlıdır. Basitçe, SCR bir tür Tristördür .
SCR veya Tristör, dört katmanlı, üç bağlantılı yarı iletken bir anahtarlama cihazıdır. Bu sahip üç terminali anot, katot ve kapı. Tristör ayrıca diyot gibi tek yönlü bir cihazdır, yani akımı yalnızca bir yönde akar. Dört katmanlı olduğu için seri olarak üç PN birleşiminden oluşur. Geçit terminali, SCR'yi AÇMAK için geçit tetikleme yöntemi olarak da adlandırdığımız bu terminale küçük voltaj sağlayarak SCR'yi tetiklemek için kullanılır.
Tristörün MOSFET'ten farkı nedir?
Tristör ve MOSFET, her ikisi de elektrik anahtarlarıdır ve en yaygın olarak kullanılırlar. İkisi arasındaki temel fark, MOSFET anahtarlarının voltaj kontrollü cihaz olması ve sadece DC akımını değiştirebilmesi, Tristör anahtarlarının akım kontrollü cihaz olması ve hem DC hem de AC akımını değiştirebilmesidir.
Tristör ile MOSFET arasında bazı farklılıklar var aşağıda tabloda verilmiştir:
Emlak | Tristör | MOSFET |
Termal Kaçış | Evet | Hayır |
Sıcaklık hassasiyeti | az | yüksek |
Tür | Yüksek voltajlı yüksek akım cihazı | Yüksek gerilim orta akım cihazı |
Kapatma |
Ayrı anahtarlama devresi gereklidir |
Gerekli değil |
Açılıyor |
Tek darbe gerekli |
Açma ve Kapatma haricinde sürekli besleme gerekmez |
Anahtarlama hızı |
düşük |
yüksek |
Dirençli giriş empedansı |
düşük |
yüksek |
Kontrol |
Akım kontrollü cihaz |
Voltaj kontrollü cihaz |
Tristörün Transistörden Farkı Nedir?
Tristör ve Transistörün her ikisi de elektrik anahtarlarıdır, ancak Tristörlerin güç kullanma kapasitesi transistörden çok daha iyidir. Tristörün yüksek dereceye sahip olması nedeniyle kilovat cinsinden verilirken, transistör gücü watt olarak değişir. Bir Tristör, analizde kapalı çift transistör olarak alınır. Transistör ve Tristör arasındaki temel fark, Transistörün AÇIK kalması için sürekli anahtarlama beslemesine ihtiyaç duymasıdır, ancak Tristör durumunda sadece bir kez tetiklememiz gerekir ve AÇIK kalır. Bir kez tetiklenmesi ve sonsuza kadar AÇIK kalması gereken alarm devresi gibi uygulamalar için transistör kullanılamaz. Yani bu sorunların üstesinden gelmek için Tristör kullanıyoruz.
Tristör ve Transistör arasında bazı farklılıklar var aşağıda tabloda verilmiştir:
Emlak |
Tristör |
Transistör |
Katman |
Dört Katman |
Üç Katman |
Terminaller |
Anot, Katot ve Kapı |
Verici, Toplayıcı ve Taban |
Gerilim ve akım üzerinde çalışma |
Daha yüksek |
Tristörden daha düşük |
AÇMA |
Açmak için sadece bir kapı darbesi gerekli |
Kontrol akımının gerekli sürekli beslenmesi |
Dahili güç kaybı |
Transistörden daha düşük |
daha yüksek |
VI Tristör veya SCR'nin Özellikleri
Tristör VI karakteristiklerini elde etmek için temel devre aşağıda verilmiştir, Tristörün anot ve katodu yük üzerinden ana beslemeye bağlanır. Tristörün kapısı ve katodu, kapıdan katoda geçiş akımı sağlamak için kullanılan bir Es kaynağından beslenir.
Karakteristik diyagrama göre, SCR'nin üç temel modu vardır: geri engelleme modu, ileri engelleme modu ve ileri iletim modu.
Ters Engelleme Modu:
Bu modda, katot, S anahtarı açıkken anoda göre pozitif yapılır. J1 ve J3 kavşakları ters çevrilir ve J2 ileriye dönüktür. Tristör boyunca ters voltaj uygulandığında (V BR'den daha az olmalıdır), cihaz ters yönde yüksek bir empedans sunar. Bu nedenle, Tristör ters bloke modunda açık anahtar olarak işlem görür. V BR, çığın meydana geldiği ters arıza voltajıdır, voltaj V değerini aşarsa BR Tristör hasarına neden olabilir.
İleri Engelleme Modu:
Anot, katoda göre pozitif yapıldığında, kapı anahtarı açıkken. Tristörün ileriye dönük olduğu söylenir, J1 ve J3 birleşim yerleri ileri doğru önyargılıdır ve J2, şekilde gördüğünüz gibi ters önyargılıdır. Bu modda, ileri kaçak akım küçük olduğundan ve SCR'yi tetiklemek için yeterli olmadığından, ileri kaçak akım olarak adlandırılan küçük bir akım akar. Bu nedenle SCR, ileri engelleme modunda bile açık anahtar olarak kabul edilir.
İleri İletim Modu:
Kapı devresi açık kalırken ileri voltaj arttıkça, J2 bağlantısında bir çığ meydana gelir ve SCR iletim moduna geçer. Kapı ile katot arasında pozitif bir geçit darbesi vererek veya Tristörün anot ve katodu boyunca ileri bir kırılma voltajı vererek SCR'yi her an AÇIK hale getirebiliriz.
SCR veya Tristörün Tetikleme Yöntemleri
SCR'yi tetiklemek için aşağıdaki gibi birçok yöntem vardır:
- İleri Gerilim Tetiklemesi
- Kapı Tetikleme
- dv / dt tetikleme
- Sıcaklık Tetikleme
- Işık Tetikleme
İleri Gerilim Tetiklemesi:
Anot ve katot arasına ileri voltaj uygulayarak, kapı devresini açık tutarak, J2 bağlantısı ters önyargılıdır. Sonuç olarak, tükenme tabakası oluşumu J2 boyunca meydana gelir. İleri voltaj arttıkça, tükenme katmanı kaybolduğunda bir aşama gelir ve J2'nin Çığ Bozulması olduğu söylenir. Bu nedenle, Tristör iletim durumunda gelir. Çığın oluştuğu gerilime ileri kırılma gerilimi V BO denir.
Kapı Tetikleme:
Tristörü veya SCR'yi açmanın en yaygın, güvenilir ve verimli yollarından biridir. Geçit tetiklemede, bir SCR'yi AÇIK duruma getirmek için, geçit ve katot arasına pozitif bir voltaj uygulanır, bu da geçit akımına neden olur ve yük iç P tabakasına enjekte edilir ve ileri kırılma meydana gelir. Kapı akımı yükseldikçe, ileri devre voltajı düşecektir.
Şekilde gösterildiği gibi, bir SCR'de üç bağlantı noktası vardır. Geçit tetikleme yöntemini kullanarak, J2 birleşimine uygulanan geçit darbesi kırılır, J1 ve J2 birleşimi öne eğilir veya SCR iletim durumuna gelir. Böylece akımın anottan katoda geçmesine izin verir.
İki transistör modeline göre, anot katoda göre pozitif yapıldığında. Kapı pimi tetiklenene kadar akım anottan katoda akmayacaktır. Akım geçit pimine aktığında, alt transistörü AÇIK konuma getirir. Alt transistör yürütürken, üst transistörü AÇIK konuma getirir. Bu bir tür dahili pozitif geri beslemedir, bu nedenle bir kez kapıda darbe sağlayarak Tristörün AÇIK durumda kalmasını sağladı. Her iki transistör de AÇIK konuma geldiğinde, akım anottan katoda geçmeye başlar. Bu durum ileri iletken olarak bilinir ve bu, bir transistörün nasıl "kilitlendiği" veya kalıcı olarak AÇIK kaldığıdır. SCR'yi KAPATMAK için, bunu sadece kapı akımını kaldırarak kapatamazsınız, bu durumda Tristör kapı akımından bağımsız hale gelir. Yani, KAPATMAK için KAPATMA devresi yapmanız gerekir.
dv / dt Tetikleme:
Ters taraflı bağlantıda J2, bağlantı boyunca yükün varlığından dolayı kapasitör gibi bir özellik kazanır, J2 bağlantısının bir kapasitans gibi davrandığı anlamına gelir. İleri gerilim aniden uygulanırsa, bağlantı kapasitansı Cj üzerinden bir şarj akımı SCR'yi AÇIK konuma getirir.
Şarj akımı i C tarafından verilir;
i C = dQ / dt = d (Cj * Va) / dt (burada Va, J2 bağlantı noktasında ileri gerilim görünür) i C = (Cj * dVa / dt) + (Va * dCj / dt) bağlantı kapasitansı olduğu gibi neredeyse sabit, dCj / dt sıfırdır, sonra i C = Cj dVa / dt
Bu nedenle, ileri gerilim dVa / dt'nin yükselme hızı yüksekse, şarj akımı i C daha fazla olacaktır. Burada, şarj akımı, kapı sinyali sıfır olsa bile SCR'yi açmak için kapı akımının rolünü oynar.
Sıcaklık Tetikleme:
Tristör ileri bloke modundayken, uygulanan voltajın çoğu J2 bağlantısı üzerinde toplanır, bu voltaj bir miktar kaçak akımla ilişkilidir. Bu J2 bağlantısının sıcaklığını artırır. Dolayısıyla, sıcaklıktaki artışla birlikte tükenme katmanı azalır ve bazı yüksek sıcaklıklarda (güvenli sınır dahilinde), tükenme katmanı kırılır ve SCR AÇIK duruma geçer.
Işık Tetikleme:
Bir SCR'yi ışıkla tetiklemek için, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi iç p-tabakası bir girinti (veya oyuk) yapılır. Belirli dalga boyuna sahip ışık demeti, ışınlama için optik fiberler tarafından yönlendirilir. Işığın yoğunluğu belirli bir değeri aştığında, SCR AÇILIR. Bu tip SCR'ler Light Activated SCR (LASCR) olarak adlandırılır. Bazen bu SCR, hem ışık kaynağı hem de kapı sinyalini kombinasyon halinde kullanarak tetiklenir. SCR'yi AÇMAK için yüksek geçit akımı ve daha düşük ışık yoğunluğu gereklidir.
HVDC (Yüksek Gerilim Doğru Akım) iletim sisteminde LASCR veya Işık tetiklemeli SCR kullanılır.