Tiristor

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Tiristor (sau SCR)
SCR1369.jpg
Un SCR de aproximativ 100 amp, 1200 volți montat pe o aripă de răcire
Tip pasiv
Simbol electric
Simbolul circuitului tiristorului.svg
Configurarea pinului anod , poartă și catod
Vezi: componentă electronică

Tiristorul sau SCR (Silicon Controlled Rectifier) ​​este o componentă electronică , din punct de vedere electric, aproape echivalentă cu dioda , cu singura diferență că conducerea directă are loc numai după aplicarea unui semnal de declanșare adecvat pe un al treilea terminal numită poartă .

Operațiune

Pentru ca semnalul de declanșare să fie valid, acesta trebuie să depășească o valoare minimă a curentului care depinde de tiristor și de tensiunea anod - catod prezentă în interdicție. Conducerea continuă chiar și atunci când semnalul încetează și până când curentul direct scade sub un curent minim de reținere (numit curent de reținere) sau după inversarea polarității tensiunii AK.

Conducerea poate fi stabilită chiar dacă tensiunea directă depășește o valoare aproximativ egală cu limita de rupere în polarizarea directă, numită tensiune de rupere, deoarece curenții de derivare devin deloc neglijabili și astfel încât să activeze dispozitivul.

Trebuie remarcat faptul că în tehnologia CMOS și, în special, în structura integrată a unui invertor realizat în tehnologia n-well sau p-well, există un tiristor parazit (SCR) care generează așa-numitul fenomen de blocare. Acest fenomen are ca efect crearea unei căi de impedanță scăzută între sursa de alimentare și sol, cu distrugerea consecventă a pistelor de alimentare în apropierea zonei de declanșare. Sensibilitatea declanșatoare a acestui fenomen clar nedorit depinde de aspectul structurii CMOS. În special, în prezența de godeuri n și godeuri p neizolate de dielectric, fenomenul de blocare nu poate fi eliminat tehnic; cu toate acestea, posibilitatea declanșării efectului poate fi redusă practic la zero cu soluții tehnologice specifice. Principala constă în aranjarea în vecinătatea limitei dintre puțuri a unei serii de contacte la tensiunile de polarizare ale puțului (+ VDD pentru godeurile p și -VSS pentru godeurile n).

Compoziția internă

Constructiv, tiristorul este format dintr-un strat cvadruplu de semiconductori pnpn, cu anodul conectat la stratul p extern, catodul la stratul n opus și poarta la p intermediar. Poate fi considerat echivalent cu un circuit cu doi tranzistori conectați așa cum se arată în figură:

Structura de joncțiune a SCR, construcție echivalentă cu tranzistorul și simbolul electric

Este posibil să observați prezența a două BJT conectate în feedback între ele și acest efect permite declanșarea. Deoarece curentul de bază al BJT NPN este reglat de terminalul porții, acesta poate declanșa dispozitivul, deoarece o creștere a curentului de bază duce la o creștere a curentului colector și, prin urmare, la o creștere a curentului de bază al PNP, ceea ce va duce la o crește în continuare curentul bazat pe NPN. Prin urmare, este stabilit un mecanism de feedback pozitiv, astfel încât să aducă într-un timp scurt tiristorul de la starea de impedanță ridicată la cea de impedanță scăzută și, prin urmare, de conducere.

Cu toate acestea, nu numai curentul de poartă declanșează dispozitivul sau cel puțin nu numai dacă este aplicat direct. O variație bruscă a tensiunii porții poate provoca un curent de deplasare în capacitățile parazite ale dispozitivului și acest lucru poate fi suficient pentru al porni.

Utilizare

Utilizarea tipică este în redresoarele de tensiune controlabile, capabile să furnizeze tensiuni DC reglabile de la o tensiune alternativă fixă. Alte utilizări sunt în invertoare și convertoare de tensiune alternativă. Circuitul de aprindere al SCR-urilor face ca acest lucru să rămână în urma tensiunii anod-catodice; aceasta determină o fracționare a tensiunii rectificate (așa-numitul control de fază). Dacă este necesar să gestionați puterile foarte mari, este nevoie de o combinație de două tiristoare în antiparalel sau un singur triac , obținând o disipare mai eficientă a căldurii și caracteristici electrice mai bune.

Disponibilitatea tiristoarelor este largă, variind de la cele mai mici capabile să manevreze câteva zeci de miliamperi până la modele care sunt utilizate în reglarea vitezei motoarelor electrice în tracțiunea feroviară și alte aplicații industriale.

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 24227 · LCCN (EN) sh85135157 · GND (DE) 4060020-8 · BNF (FR) cb11933674d (data)
Inginerie Electrică Portal electrotehnic : accesați intrările Wikipedia referitoare la ingineria electrică