Karakteristik dan Jenis THYRISTOR
Perangkat Semikonduktor Empat Lapisan, yang terdiri dari tipe P dan tipe bahan N (PNPN) bergantian. Memiliki tiga elektroda:
Anoda, Katoda, dan Gerbang (Elektroda Kontrol).
➽ Silicon Controlled Rectifier (SCR)
➽ TRIAC, Gate Turn Off Switch (GTO)
➽ Silicon Controlled Switch (SCS)
➽ AC Diode (DIAC)
➽ Unijunction Transistor (UJT)
➽ Programmable Unijunction Transistor (PUT)
Simbol dan Cara Kerja
Jenis Thyristor umum adalah penyearah yang dikendalikan oleh Silikon (SCR). Ketika katoda bermuatan negatif relatif terhadap anoda, tidak ada arus mengalir sampai diaplikasikan ke gerbang.
Kemudian SCR mulai melakukan, dan terus melakukan hingga tegangan antara katoda dan anoda dibalik atau dikurangi di bawah nilai ambang tertentu. Menggunakan jenis Thyristor, Daya dapat dialihkan / dikendalikan menggunakan arus atau tegangan pemicunya yang kecil.
Perangkat semikonduktor Multi-Layer, bagian "Silicon" membutuhkan sinyal Gerbang untuk mengubahnya "ON", bagian "Terkontrol" sekali "ON" berperilaku seperti Dioda meluruskan, "Penyearah". Simbol sirkuit menunjukkan perangkat bertindak seperti Dioda Penyearah Terkontrol.
Dua rangkaian ekivalen transistor menunjukkan bahwa arus kolektor transistor NPN TR2 langsung masuk ke basis transistor PNP TR1, sementara arus kolektor TR1 masuk ke basis TR2.
Kedua transistor saling terhubung saling bergantung satu sama lain untuk konduksi karena setiap transistor mendapatkan arus basis-emitornya dari arus kolektor-emitor. Sampai salah satu transistor diberikan arus basis.
Ketika terminal thyristor Anoda negatif sehubungan dengan Katoda, pusat N-P persimpangan bias maju, tetapi dua sambungan P-N luar bias dan berperilaku sangat mirip dengan dioda biasa. Karena itu thyristor memblokir aliran arus balik sampai pada level tegangan tinggi, titik tegangan tembus dari dua sambungan luar terlampaui dan thyristor melakukan tanpa penerapan sinyal Gate.
Karakteristik negatif yang penting dari thyristor, karena thyristor secara tidak sengaja dipicu ke dalam konduksi oleh tegangan balik terbalik serta suhu tinggi atau tegangan dv / dt yang meningkat pesat seperti lonjakan.
Jika terminal Anoda dibuat positif sehubungan dengan Katoda, dua sambungan P-N luar sekarang bias ke depan tetapi pusat
persimpangan N-P terbalik. Karena itu arus ke depan juga diblokir. Jika arus positif disuntikkan ke dasar transistor NPN TR2, arus kolektor yang dihasilkan mengalir di dasar transistor TR1. Pada gilirannya menyebabkan arus kolektor mengalir di transistor PNP, TR1 yang meningkatkan arus basis TR2 dst.
Setelah thyristor telah berubah "ON" dan melewati arus ke arah depan (anode positif), sinyal gerbang kehilangan semua kontrol karena tindakan lekat regeneratif dari dua transistor internal. Penerapan sinyal atau pulsa gerbang apa pun setelah regenerasi dimulai tidak akan berpengaruh sama sekali karena thyristor sudah melakukan dan sepenuhnya ON.
Tidak seperti transistor, SCR tidak bias untuk tetap berada di dalam beberapa wilayah aktif di sepanjang garis beban antara kondisi pemblokiran dan saturasinya. Besarnya dan durasi gerbang "Turn-On" pulsa memiliki sedikit pengaruh pada pengoperasian karena konduksi dikendalikan secara internal.
Kemudian menerapkan pulsa gerbang sesaat ke perangkat cukup untuk menyebabkannya melakukan dan akan tetap secara permanen "ON" bahkan jika sinyal gerbang benar-benar dihapus.
Jadi dengan menerapkan sinyal Gate pada waktu yang tepat selama setengah gelombang positif AC, thyristor dapat dipicu menjadi konduksi hingga akhir setengah siklus positif.
Pada awal setiap setengah siklus positif, SCR “MATI”. Pada penerapan pulsa gerbang memicu SCR menjadi konduksi dan tetap sepenuhnya menempel pada "ON" selama siklus positif.
Jika thyristor dipicu pada awal setengah siklus (θ = 0o), beban (lampu) akan “ON” untuk siklus positif penuh dari gelombang AC (AC setengah gelombang yang diperbaiki) pada rata-rata tinggi tegangan 0,318 x Vp.
Metode untuk pemicu SCR.
➽ Pemicu Tegangan Maju.
➽ Pemicu Gerbang.
➽ Pemicu dv / dt.
➽ Pemicu Suhu.
➽ Pemicu Cahaya.
Pemicu Tegangan Maju
Dengan menerapkan tegangan maju antara anoda dan katoda, dengan menjaga gerbang sirkuit terbuka, persimpangan J2 adalah bias terbalik. Akibatnya, pembentukan lapisan deplesi terjadi di J2.
Ketika tegangan maju meningkat, tahap muncul ketika lapisan penipisan lenyap, dan J2 dikatakan memiliki Avalanche Breakdown. Oleh karena itu, Thyristor dalam keadaan konduksi. Tegangan di mana longsoran salju disebut sebagai tegangan pemutus tegangan VBO.
Pemicu Gerbang
Cara umum, dapat diandalkan dan efisien untuk MENGAKTIFKAN Thyristor atau SCR. Pada pemicu gerbang, untuk MENGHIDUPKAN sebuah SCR, tegangan positif diterapkan antara gerbang dan katoda, menimbulkan arus gerbang dan muatan yang disuntikkan ke dalam lapisan P dalam dan pemutusan ke depan terjadi. Semakin tinggi arus gerbang akan menurunkan tegangan breakover ke depan.
Pemicu dv / dt
Reverse Bias persimpangan J2 mengakuisisi karakteristik seperti kapasitor karena adanya muatan di persimpangan, berarti persimpangan J2 berperilaku seperti kapasitansi.
Jika tegangan maju diterapkan tiba-tiba, arus pengisian melalui kapasitansi junction Cj mengarah untuk MENGAKTIFKAN SCR.
Pemicu Suhu
Ketika Thyristor berada dalam mode pemblokiran ke depan, sebagian besar tegangan yang diterapkan terkumpul di atas persimpangan J2, tegangan ini terkait dengan beberapa arus bocor. Meningkatkan suhu persimpangan J2.
Jadi, dengan peningkatan suhu lapisan deplesi menurun dan pada beberapa suhu tinggi (dalam batas aman), lapisan deplesi pecah dan SCR berubah menjadi ON.
Pemicu Cahaya
Memicu SCR dengan Cahaya, Reses (Berongga) dibuat P-Layer. Sinar cahaya panjang gelombang tertentu diarahkan oleh serat optik untuk Radiasi. Intensitas cahaya melebihi nilai tertentu, SCR AKTIF.
Jenis SCR ini disebut sebagai Light Activated SCR (LASCR). Terkadang, SCR dipicu menggunakan kedua sumber kombinasi Cahaya dan Snyal. Gerbang tinggi dan Intensitas Cahaya Rendah diperlukan untuk MENGAKTIFKAN SCR.
Dapat dikunci - "ON" oleh pulsa tunggal arus positif yang diterapkan ke terminal Gate mereka dan akan tetap "ON" tanpa batas sampai anoda katoda jatuh di bawah tingkat penguncian minimum.
Simbol skematik untuk SCR dan GTO. Simbol Dioda searah seperti dioda.
Penambahan gerbang menunjuk kan kontrol konduksi dioda. Gerbang mematikan Saklar (GTO) memiliki panah dua arah tentang gerbang gerbang, menunjukkan bahwa konduksi dapat dinonaktifkan oleh pulsa negatif, serta diprakarsai oleh pulsa positif.
Perangkat Silikon Karbida Eksperimental telah diproduksi. Silikon karbida (SiC) beroperasi pada suhu yang lebih tinggi, dan lebih konduktif dari panas daripada logam, kedua berlian. Memungkinkan perangkat mampu secara fisik lebih kecil atau lebih tinggi.
➽ Perangkat semikonduktor yang beroperasi hanya dalam mode Switching.
Dua rangkaian ekivalen transistor menunjukkan bahwa arus kolektor transistor NPN TR2 langsung masuk ke basis transistor PNP TR1, sementara arus kolektor TR1 masuk ke basis TR2.
Ketika terminal thyristor Anoda negatif sehubungan dengan Katoda, pusat N-P persimpangan bias maju, tetapi dua sambungan P-N luar bias dan berperilaku sangat mirip dengan dioda biasa. Karena itu thyristor memblokir aliran arus balik sampai pada level tegangan tinggi, titik tegangan tembus dari dua sambungan luar terlampaui dan thyristor melakukan tanpa penerapan sinyal Gate.
Jika terminal Anoda dibuat positif sehubungan dengan Katoda, dua sambungan P-N luar sekarang bias ke depan tetapi pusat
persimpangan N-P terbalik. Karena itu arus ke depan juga diblokir. Jika arus positif disuntikkan ke dasar transistor NPN TR2, arus kolektor yang dihasilkan mengalir di dasar transistor TR1. Pada gilirannya menyebabkan arus kolektor mengalir di transistor PNP, TR1 yang meningkatkan arus basis TR2 dst.
Karakteristik
Setelah thyristor telah berubah "ON" dan melewati arus ke arah depan (anode positif), sinyal gerbang kehilangan semua kontrol karena tindakan lekat regeneratif dari dua transistor internal. Penerapan sinyal atau pulsa gerbang apa pun setelah regenerasi dimulai tidak akan berpengaruh sama sekali karena thyristor sudah melakukan dan sepenuhnya ON.
Tidak seperti transistor, SCR tidak bias untuk tetap berada di dalam beberapa wilayah aktif di sepanjang garis beban antara kondisi pemblokiran dan saturasinya. Besarnya dan durasi gerbang "Turn-On" pulsa memiliki sedikit pengaruh pada pengoperasian karena konduksi dikendalikan secara internal.
Kemudian menerapkan pulsa gerbang sesaat ke perangkat cukup untuk menyebabkannya melakukan dan akan tetap secara permanen "ON" bahkan jika sinyal gerbang benar-benar dihapus.
Jadi dengan menerapkan sinyal Gate pada waktu yang tepat selama setengah gelombang positif AC, thyristor dapat dipicu menjadi konduksi hingga akhir setengah siklus positif.
Pada awal setiap setengah siklus positif, SCR “MATI”. Pada penerapan pulsa gerbang memicu SCR menjadi konduksi dan tetap sepenuhnya menempel pada "ON" selama siklus positif.
Jika thyristor dipicu pada awal setengah siklus (θ = 0o), beban (lampu) akan “ON” untuk siklus positif penuh dari gelombang AC (AC setengah gelombang yang diperbaiki) pada rata-rata tinggi tegangan 0,318 x Vp.
Metode Triggering SCR / Thyristor
Metode untuk pemicu SCR.
➽ Pemicu Tegangan Maju.
➽ Pemicu Gerbang.
➽ Pemicu dv / dt.
➽ Pemicu Suhu.
➽ Pemicu Cahaya.
Pemicu Tegangan Maju
Dengan menerapkan tegangan maju antara anoda dan katoda, dengan menjaga gerbang sirkuit terbuka, persimpangan J2 adalah bias terbalik. Akibatnya, pembentukan lapisan deplesi terjadi di J2.
Ketika tegangan maju meningkat, tahap muncul ketika lapisan penipisan lenyap, dan J2 dikatakan memiliki Avalanche Breakdown. Oleh karena itu, Thyristor dalam keadaan konduksi. Tegangan di mana longsoran salju disebut sebagai tegangan pemutus tegangan VBO.
Pemicu Gerbang
Cara umum, dapat diandalkan dan efisien untuk MENGAKTIFKAN Thyristor atau SCR. Pada pemicu gerbang, untuk MENGHIDUPKAN sebuah SCR, tegangan positif diterapkan antara gerbang dan katoda, menimbulkan arus gerbang dan muatan yang disuntikkan ke dalam lapisan P dalam dan pemutusan ke depan terjadi. Semakin tinggi arus gerbang akan menurunkan tegangan breakover ke depan.
Pemicu dv / dt
Reverse Bias persimpangan J2 mengakuisisi karakteristik seperti kapasitor karena adanya muatan di persimpangan, berarti persimpangan J2 berperilaku seperti kapasitansi.
Jika tegangan maju diterapkan tiba-tiba, arus pengisian melalui kapasitansi junction Cj mengarah untuk MENGAKTIFKAN SCR.
Pemicu Suhu
Ketika Thyristor berada dalam mode pemblokiran ke depan, sebagian besar tegangan yang diterapkan terkumpul di atas persimpangan J2, tegangan ini terkait dengan beberapa arus bocor. Meningkatkan suhu persimpangan J2.
Jadi, dengan peningkatan suhu lapisan deplesi menurun dan pada beberapa suhu tinggi (dalam batas aman), lapisan deplesi pecah dan SCR berubah menjadi ON.
Pemicu Cahaya
Memicu SCR dengan Cahaya, Reses (Berongga) dibuat P-Layer. Sinar cahaya panjang gelombang tertentu diarahkan oleh serat optik untuk Radiasi. Intensitas cahaya melebihi nilai tertentu, SCR AKTIF.
Jenis SCR ini disebut sebagai Light Activated SCR (LASCR). Terkadang, SCR dipicu menggunakan kedua sumber kombinasi Cahaya dan Snyal. Gerbang tinggi dan Intensitas Cahaya Rendah diperlukan untuk MENGAKTIFKAN SCR.
Ringkasan Thyristor
Silicon Controlled Rectifiers (SCR) dikenal sebagai Thyristors adalah perangkat semikonduktor PNPN Tiga-Persimpangan yang dianggap sebagai dua transistor interkoneksi yang digunakan dalam switching beban listrik yang berat. Dapat dikunci - "ON" oleh pulsa tunggal arus positif yang diterapkan ke terminal Gate mereka dan akan tetap "ON" tanpa batas sampai anoda katoda jatuh di bawah tingkat penguncian minimum.
Simbol skematik untuk SCR dan GTO. Simbol Dioda searah seperti dioda.
Penambahan gerbang menunjuk kan kontrol konduksi dioda. Gerbang mematikan Saklar (GTO) memiliki panah dua arah tentang gerbang gerbang, menunjukkan bahwa konduksi dapat dinonaktifkan oleh pulsa negatif, serta diprakarsai oleh pulsa positif.
Perangkat Silikon Karbida Eksperimental telah diproduksi. Silikon karbida (SiC) beroperasi pada suhu yang lebih tinggi, dan lebih konduktif dari panas daripada logam, kedua berlian. Memungkinkan perangkat mampu secara fisik lebih kecil atau lebih tinggi.
Karakteristik Tetap Thyristor
➽ Perangkat yang dioperasikan,
Gerbang kecil mengontrol arus Anoda yang lebih besar.
➽ Melakukan arus hanya ketika bias maju
dan memicu arus yang diterapkan ke Gerbang.
➽ Bertindak seperti Dioda meluruskan sekali itu dipicu "ON".
➽ Anoda saat ini harus lebih besar daripada menahan arus
Untuk mempertahankan konduksi.
➽ Memblokir aliran arus saat melakukan bias balik,
Tidak masalah jika Gerbang saat ini diterapkan.
➽ Setelah dipicu "ON", akan dikunci "ON" melakukan bahkan ketika gerbang
tidak lagi diterapkan dengan memberikan anoda di atas latching.
[ Avionics Knowledge ] - [ The Computer Networking ]
Belum ada Komentar untuk "Karakteristik dan Jenis THYRISTOR"
Posting Komentar