يكسو كننده قابل كنترل
يكسو كننده قابل كنترلتريستورتريستور

تریستور یا یکسو کننده قابل کنترل – p-n-p-n

تومان۱,۰۰۰

عنوان : تريستور يا يكسو كننده قابل كنترل – p-n-p-n


تعداد صفحات : 25 صفحه


زبان : فارسی


فرمت فایل آموزشی : Word


 

حجم فایل آموزشی : 500 کیلوبایت

 


تریستور که از خانواده نیمه هادی هاست در سال 1960 به بازار آمد و از آن زمان تا کنون در حال تکمیل شدن است. مسایل اصلی در تریستور که همواره در حال تکمیل و توسعه بوده است، عبارتند از تحمل ولتاژ معک.س زیاد، سرعت کموتاسیون ( سرعت روشن و خاموش شدن) و تحمل عبور جریان های قوی می باشد.

تریستور ها عناصر نیمه هادی و حالتی هستند که فقط در یکی از دو حالت قطع و وصل می توانند قرار گیرند. نام دیگر تریستور S.C.R یا یکسو کننده کنترل شده سیلکونی می باشد که در واقع از چهار لایه نیمه هادی PNPN تشکیلا یافته استو سه الکترود با نام های آند و کاتد و گیت دارد.

توضیحات محصول

سرفصل ها

۱-۱-تریستور یا یکسو کننده قابل کنترل( p-n-p-n )

(الف) مدلهای دیودی تریستور

(ب)مدل دو ترانزیستوری تریستور

۱-۲-مشخصات تریستور

۱-۲-۱-بایاس معکوس تریستور (کاتد نسبت به آند مثبت)

۱-۲-۲-تریستور بایاس مستقیم و مسدود (آند نسبت به کاتد مثبت)

۱-۲-۳-تریستور بایاس مستقیم و هدایت

(الف) روشن کردن توسط نور

(ب) روشن کردن توسط علائم الکتریکی اعمال شده به دریچه :

(پ) روشن کردن با ولتاژ شکست

(ت) روشن کردن  dv/dt

۱-۲-۴-خاموش شدن تریستور

الف) جابجایی طبیعی

ب)خاموش یا بایاس معکوس :

(الف) خود جابه جایی توسط مدار تشدید

(ب) خاموش کردن تریستور توسط مدار تشدید کمکی

(پ)خاموش کردن تریستور توسط خازن موازی

(ت)خاموش کردن تریستور توسط خازن سری

۱-۲-۵-زمان خاموشی تریستور

۱-۲-۶-مدارهای محافظ گیت :

۱-۲-۷-حفاظت در برابر dv/dt  :

۱-۲-۸-حفاظت در برابر di/dt :

۱-۳-مشخصات تریستور BT151 :

 

۲-۱-بلوک دیاگرام کلی مدار

۲-۲-تفاوتهای مدار عملی با مدار شبیه سازی شده :

۲-۳-تحلیل و شبیه سازی مدار توسط شبیه ساز Circuitmaker :

۲-۳-۱-طبقه ترانس کاهنده :

۲-۳-۲-طبقه آشکارساز عبور از صفر :

۲-۳-۳-طبقه تولید RAMP :

۲-۳-۴-طبقه Zero-span :

۲-۳-۵-طبقه مقایسه گر (u2c) و مشتق گیر :

۲-۳-۶-طبقه تقویب جریان و ایزولاسیون :

۲-۴-مدار عملی ساخته شده همراه با نرم افزار :

۲-۴-۱-طبقه D/A :

۲-۴-۲-نرم افزار میکرو :


 

بخشی از مقاله

 ۱-۱-تریستور یا یکسو کننده قابل کنترل( p-n-p-n )

 تریستور یک وسیله نیمه هادی چهار لایه سه اتصالی با سه خروجی است و از لایه های نوع p و n سیلیکونی که به طور متناوب قرار گرفته اند ساخته شده اند .. ناحیه p انتهایی آند ، ناحیه n انتهای کاتد و ناحیه p داخلی دریچه یا گیت است . آند از طریق مدار به طور سری به کاتد وصل می شود . این وسیله اساساً یک کلید است و همواره تا زمانی که به پایانه های آند و دریچه ولتاژ مثبت مناسبی به کاتد اعمال نشده است در حالت قطع (حالت ولتاژ مسدود کننده) باقی می ماند و امپدانس بینهایتی از خود نشان خواهد داد . در حالت وصل و عبور جریان بدون احتیاج به علامت (یا ولتاژ) بیشتری روی دریچه به عبور جریان ادامه خواهد داد .

در این حالت به طور ایده آل هیچ امپدانسی در مسیر جریان از خود نشان نمی دهد . برای قطع کلید و یا برگرداندن تریستور به حالت خاموشی بایستی روی دریچه علامت و یا ولتاژی نباشد و جریان در مسیر آند به کاتد به صفر تقلیل یابد . تریستور عبور جریان را فقط در یک جهت امکان پذیر می سازد .

اگر به پایانه های تریستور ولتاژ بایاس خارجی اعمال نشود ، حاملهای اکثریت در هر لایه تا زمانی که ولتاژ الکتروستاتیکی داخلی به وجود آمده از انتشار بیشتر حاملها جلوگیری کند ، منتشر می شوند . اما بعضی از حاملهای اکثریت انرژی کافی جهت عبور از سد تولید شده توسط میدان الکتریکی ترمزکن هر اتصال را دارد . این حاملها پس از عبور ، تبدیل به حاملهای اقلیت می شوند و می توانند با حاملهای اکثریت ترکیب شوند . حاملهای اقلیت هر لایه نیز می توانند توسط میدان الکتریکی ثابتی در هر یک از اتصالها شتابدار شوند ، ولی چون در این حالت (از خارج ولتاژی اعمال نمی شود) مدار خارجی وجود ندارد مجموع جریانهای حاملهای اقلیت و اکثریت بایستی صفر شود .

حال اگر یک ولتاژ بایاس با یک مدار خارجی برای حمل جریانهای داخلی منظور شود ، این جریان ها شامل قسمتهای زیر خواهند بود.

جریان I1 ناشی از :

۱-عبور حاملهای اکثریت (حفره ها ) از اتصال J1

۲-عبور حاملهای اقلیت از اتصال J1

۳-حفره های تزریق شده به اتصال J2 که از طریق ناحیه n اشاعه می یابند اتصال J1 را قطع می کند .

۴-حامل های اقلیت از اتصال J2 که از طریق ناحیه n اشاعه یافته و از اتصال  J1 عبور کرده است . عیناً  نیز از شش قسمت و I3  از چهار قسمت تشکیل خواهد یافت .

برای تشریح اصول کار تریستور از دو روش متشابه مدلهای دیودی و یا دو ترانزیستوری می توان استفاده کرد .

(الف) مدلهای دیودی تریستور

 

تریستور که یک نیمه هادی سه اتصالی ، شبیه سه دیودی است که به طور سری اتصال یافته اند . اگر دریچه بایاس نشود ولی به دو سر آند و کاتد ولتاژ بایاسی اعمال شود این ولتاژ هر قطبیتی که داشته باشد همواره حداقل یک اتصال معکوس بایاس شده ، وجود خواهد داشت تا از هدایت تریستور جلوگیری کند .

اگر کاتد توسط ولتاژ منبع تغذیه (نسبت به آند ) منفی شود و دریچه نسبت به کاتد به طور مثبت بایاس شود لایه p دریچه توسط کاتد از الکترون لبریز می شود و خاصیت خودش را به عنوان لایه p از دست می دهد . در نتیجه تریستور به دیود هدایتی معادلی تبدیل می شود .

(ب)مدل دو ترانزیستوری تریستور

 

پولک p-n-p-n را می توان به صورت دو ترانزیستور با دو ناحیه پایه در نظر گرفت . کلکتور ترانزیستور n-p-n ، جریان محرکی برای پایه ترانزیستور p-n-p که جریان کلکتورش اضافه جریان دریچه به مثابه جریان محرک پایه ترانزیستور n-p-n است ، مهیا کند .

برای روشن کردن تریستور جریان دریچه به جزء خیلی حساس ترانزیستور n-p-n از اتصال p-n-p-n اعمال می شود . اولین ده درصد افزایش جریان آند ، در اصل جریان کلکتور ترانزیستور n-p-n است . پایه n ترانزیستور p-n-p توسط جریان کلکتور ترانزیستور n-p-n باردار می شود . در نتیجه فیدبک مثبتی توسط جریان کلکتور ترانزیستور p-n-p به منظور افزایش

بارهای ایجاد شده در پایه p ترانزیستور n-p-n دایر می شود . به این ترتیب جریان تریستور شروع به افزایش می کند ، به سرعت به مقدار اشباع می رسد و جریان تریستور فقط توسط امپدانس بار محدود می شود .

بهتر است به منظور تشریح مشخصه و خواص تریستور حالتهای مختلف آن را (از نظر بایاس ) مورد بررسی قرار دهیم .


۱-۲-مشخصات تریستور

برای اینکه بتوان وسیله های الکترونیکی را با کیفیت کافی مورد استفاده قرار داد و از آنها محافظت کرد بایستی مشخصات و خواص آنها کاملا معلوم شوند . مشخصات تریستور را می توان با ملاحظه سه حالت مختلف اصلی این وسیله تعیین کرد :

  • شرایط بایاس معکوس
  • بایاس مستقیم و مسدود
  • بایاس مستقیم و هدایت

۱-۲-۱-بایاس معکوس تریستور (کاتد نسبت به آند مثبت)

 

در این حالت اتصالات اول و سوم به طور معکوس  اتصال دوم به طور مستقیم بایاس می شوند و درست مثل یک اتصال p-n مقدار کمی جریان نشتی از کاتد به آند عبور خواهد کرد .

اعمال ولتاژ محرک مثبتی به دریچه تریستور در حالی که آند هنوز منفی است سبب می شود که تریستور رفتاری شبیه ترانزیستور داشته باشد و جریان معکوس نشتی آند تا مقدار قابل ملاحظه مقایسه ای با جریان دریچه افزایش یابد ، از این رهگذر اتلاف قدرت قابل ملاحظه ای در تریستور وقوع خواهد یافت . زیاد گرم شدن اتصال می تواند سبب افسار گسیختگی حرارتی شود .

جریان آند با جریان اشباع معکوس اتصال اول به اضافه کسری از جریان دریچه برابر است . جریان اشباع بستگی به درجه حرارت دارد . بنابراین بالا رفتن درجه حرارت اتصال باعث افزایش جریان اشباع می شود که آن نیز موجب گرم شدن بیشتر اتصال می شود . ولتاژ بیشینه دریچه در شرایط بایاس معکوس غالباً توسط سازندگان برای محدود کردن اثر حرارت معین می شود .

افزایش ولتاژ بایاس معکوس باعث پهن شدن لایه های تهی اتصالات اول و سوم می شود . اتصال اول معمولاً بخش اعظم ولتاژ آند به کاتد را مسدود می کند ، لذا منطقه تهی این اتصال غالباً پهن است . به خاطر اینکه ولتاژ مسیر سوراخ کنی توسط تماس لایه های تهی اتصالات  و  به وجود نیاید لایه n وسطی را کمی  پهن می سازند .


تومان۱,۰۰۰ افزودن به سبد خرید

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “تریستور یا یکسو کننده قابل کنترل – p-n-p-n”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*