Jenis dan Aplikasi THYRISTOR

Thyristor Perangkat Semikonduktor Solid-State empat lapis dengan material tipe P dan N. Setiap kali gerbang menerima arus pemicu, akan mulai bekerja sampai tegangan diperangkat thyristor berada di bawah bias maju.

Sebagai Saklar Bistable. Untuk mengontrol jumlah arus yang besar dari dua sadapan tersebut, harus merancang tiga thyristor timbal dengan menggabung kan sejumlah kecil arus ke arus itu.

Menghidupkan dan Mematikan kemampuan Thyristor

Diklasifikasikan ke dalam jenis berikut:

➤  Unidirectional Thyristors with Turn-On Capability

       ➥  Phase-Controlled Thyristors (SCR)

       ➥  Amplifying Gate Thyristors (SCR)

       ➥  Fast Switching Thyristors (SCR)

       ➥  Asymmetric Silicon Controlled Rectifier (ASCR)

       ?Light Activated Silicon-Controlled Rectifiers (LASCR)

       ➥  FET?Controlled Thyristors (FET-CTH)

       ➥  Reverse Conducting Thyristors (RCT)

       ➥ Solid State Relay (SSR)

➤  Unidirectional Thyristors with Turn Off Capability

       ?Gate Turn-Off Thyristors (GTO)

       ➥  MOS Turn-Off Thyristors (MTO)

       ➥  Emitter Turn-Off Thyristors (ETO)

       ➥  Integrated Gate-Commutated Thyristors (IGCT)

       ?MOS?Controlled Thyristors (MCT)

       ➥  Static Induction Thyristors (SITH)

➤  Bidirectional Control Thyristors

       ?Bidirectional Triode Thyristors (TRIAC)

       ➥ DIode Alternating Current (DIAC)

       ➥  Bidirectional Phase-Controlled Thyristors (BCT)

       ➥ Unijunction transistor (UJT)

       ➥ Gate Assisted Turn-Off Thyristor (GATT)

       ➥ Light Triggered Thyristor (LTT)

       ➥ SIlicon Diode Alternating Current (SIDAC)

       ➥ Breakover Diode (BOD)

       ➥ Base Resistance Controlled Thyristor (BRT)

       ➥ Light Activated Semiconducting Switch (LASS)

Phase-Controlled Thyristors (PCT / SCR)

PCT beroperasi pada garis Frekuensi. Komunikasi alami digunakan untuk mematikan. Ketika gerbang dipicu yang diterapkan ke gerbang-katoda, thyristor mulai konduksi ke arah depan dan cepat kait ke konduksi penuh dengan drop tegangan rendah ke depan.

Ketika arus anoda ke nol, thyristor berhenti melakukan dalam beberapa puluh mikrodetik dan memblokir tegangan balik. Waktu turn-off tq adalah dari urutan 50 hingga one hundred?S.

PCT untuk aplikasi switching kecepatan rendah dan dikenal sebagai Thyristor Konvertor.

Output yang diperkuat dari TA diterapkan sebagai sinyal gerbang ke thyristor TM utama. Gerbang penguat memungkinkan karakteristik dinamis tinggi dengan tipikal dv / dt 1000 V / ?S dan di / dt 500 A / ?S. Ini mengurangi nilai di / dt membatasi induktor dan dv / dt kapasitor.

Tegangan VT on-state bervariasi sekitar 1.15V - 2.5V tergantung arus. Tersedia hingga 5-6 kV dan arus maksimum 4-6 kV. Karena biaya rendah, efisiensi tinggi, kekasaran, dan kemampuan tegangan dan arus yang tinggi.

Thyristor secara ekstensif digunakan dalam konverter bergantian komutator. untuk transmisi tegangan tinggi DC (HVDC)  dan Drive DC Tegangan Tinggi.

Fitur

  Umpan balik positif - perangkat Latching

  Perangkat pembawa minoritas

  Injeksi ganda mengarah ke resistansi yang sangat rendah, sehingga

Tegangan maju yang rendah turun pada perangkat tegangan sangat tinggi

  Tidak bisa aktif dimatikan oleh kontrol gerbang

  Sakelar dua-kuadran dua arah tegangan

  Perangkat 5kV- 6kV, 1kA - 2 kA

Aplikasi

  Line Commutated Converters

  DC Motors Drives

  AC/DC Static Switches

  SVC – Static Var Compensator

Amplifying Gate Thyristors (SCR)

Pada Frekuensi tinggi, Operasi Thyristor memerlukan pertimbangan kemampuan Waktu Turn-Off,  di/dt dan dv/dt.  Frekuensi operasi dan jenis sirkuit menentu kan Waktu Turn-Off dan dv / dt yang diperlukan.

Parameter ditetapkan oleh doping emas yang sesuai untuk mengendalikan umur pembawa minoritas dan menggunakan teknik "Korsleting Pemendek" untuk mengolah alfa perangkat yang rendah.

Pada Arus dan Tegangan yang tinggi, kemampuan Thyristor untuk menahan Wave-Front curam, Pulsa arus tinggi (Kemampuan di/dt) sering terbukti menjadi faktor pembatas utama dalam aplikasinya.

Karakteristik ditentukan oleh suhu sambungan seketika. Bahwa pemanasan lokal diminimalkan. Masalah diperparah oleh peningkatan disipasi yang dihasilkan dari masa hidup lebih rendah, yang diperlukan untuk mencapai waktu flip-off yang singkat.

Fast Switching Thyristors (SCR)

Waktu Turn-Off dari Thyristor, dalam kisaran 5 hingga 50 µs. Matikan waktu tergantung pada rentang tegangan. Ini digunakan dalam aplikasi switching berkecepatan tinggi dengan pergantian paksa.

Misalnya

DC choppers, inverter bermutasi paksa dan Inverter Resonansi. Thyristor ini dikenal sebagai Thyristor Inverter. Penurunan maju ke depan bervariasi kira-kira sebagai fungsi invers dari waktu Turn-Off.

Thyristor ini memiliki dv/dt tinggi biasanya 1000 V / µs dan di / dt dari 1000 A / µs. Cepat Turn-Off dan tinggi di/dt mengurangi ukuran dan berat komponen sirkuit Reaktif. Tegangan On-State dari 1800-V, 2200-A thyristor biasanya 1,7 V.

Aplikasi

  DC–DC Converters for Small Power Drives

  Converters for Resistive Welding

  Forced Commutated inverters

  Induction Heating

Asymmetric Silicon Controlled Rectifier (ASCR)

ASCR adalah versi modifikasi dari Thyristor. Cepat beralih Thyristor dengan kemampuan pemblokiran terbalik sangat terbatas, biasanya 10 V. Pandangan penampang dan karakteristik vi dari ASCR.

Kapasitas pemblokiran terbalik berkurang dalam ASCR dengan membuat lapisan tengah ?N 'lebih tipis daripada SCR. Lapisan tengah ?N ?Terdiri dari wilayah resistivitas rendah (n ) dan wilayah resistivitas tinggi (n-) seperti yang ditunjukkan dalam struktur.

Matikan waktu ASCR jauh lebih pendek daripada SCR, biasanya 3 hingga 5 µs. Karena peralihan cepat; ASCR cocok dalam inverter dan karenanya disebut juga sebagai Inverter Thyristor.

Selama pemulihan balik sementara aliran arus balik menyebabkan lubang untuk disuntikkan melintasi persimpangan J2 dari daerah p2 ke daerah n1. Lubang ini harus menghilang, terutama oleh rekombinasi, sebelum persimpangan J2, yang merupakan persimpangan yang bertanggung jawab untuk memblokir tegangan ke depan, memulihkan kemampuan nya.

Aplikasi

  Frequency converters

  Induction heating

  Resistive welding, electrical heating

  DC motors control

  Forced commutated inverters

  Asynchronous drives

  Battery Charging equipment

Light Activated Silicon Controlled Rectifiers (LASCR)

Sebagai Thyristors Trigger Cahaya (LTT). Dalam LASCR, partikel cahaya (foton) dibuat untuk menyerang persimpangan bias terbalik, yang menyebabkan peningkatan jumlah pasangan elektron-lubang yang memicu thyristor. Untuk thyristor yang dipicu cahaya, slot dibuat di lapisan-P bagian dalam. Jika intensitas cahaya lebih besar dari nilai kritis tertentu, thyristor akan menyala.

Terminal gerbang juga disediakan secara eksternal. Untuk aplikasi praktis, penghambat dihubungkan antara gerbang dan katoda untuk mengurangi sensitivitas gerbang. Ini meningkatkan kemampuan dv/dt.

LASCR menawarkan isolasi listrik lengkap antara sumber pemicu cahaya dan perangkat switching dari konverter daya, yang mengapung pada potensi setinggi beberapa ratus kilovolt. Karena kemampuan isolasi listrik, LASCR digunakan dalam aplikasi tegangan tinggi dan arus tinggi.

Contoh

Transmisi HVDC dan daya reaktif statis atau kompensasi VAR. Peringkat tegangan dari LASCR bisa setinggi 4 kV pada 1500A dengan kekuatan pemicu cahaya kurang dari 100 mW. Karena energi flip-on yang rendah ini, beberapa gerbang penguatan bergradasi secara lateral diintegrasikan untuk mencapai kenaikan arus awal Sederhana terbatas pada 300A/?S. Yang khas di/dt adalah 250 A/?S dan dv/dt bisa setinggi 2000 V/?S.

Aplikasi

  HVDC Transmission Equipment

  Reactive Power Compensators

  High Voltage Drives

  High Power Pulse Generators

FET?Controlled Thyristors (FET-CTH)

Perangkat FET-CTH berisi inbuilt peningkatan N-Channel MOSFET di seluruh Thyristor. Diaktifkan dengan menerapkan tegangan yang cukup, biasanya 3 V, di seberang gerbang katoda.

Memicu arus Thyristor utama dihasilkan secara Internal. Karena kebutuhan pressure perangkat tegangan yang dikendalikan dari SCR.

Thyristor ini tidak dapat dimatikan oleh kontrol gerbang. Memiliki kecepatan switching yang tinggi, tinggi di/dt, dan dV/dt tinggi.

Reverse Conducting Thyristors (RCT)

Thyristor Daya Tinggi yang normal, RCT tidak dapat melakukan pemblokiran terbalik karena dioda balik. Jika menggunakanFreewheel atauReverse Diodemaka akan lebih menguntungkan untuk jenis perangkat ini. Karena Dioda dan SCR tidak pernah melakukan secara bersamaan tidak menghasilkan panas.

Aplikasi

RCT melakukan aplikasi thyristor di inverter frekuensi dan penukar, digunakan di pengendali AC dengan mengguna kanSirkuit Snubbers.

Aplikasi dalam Kontroler AC dengan Menggunakan Snubbers

Melindungi elemen semikonduktor dari lebih dari tegangan adalah dengan mengatur kapasitor dan resistor secara paralel ke Switch secara man or woman.

Komponennya selalu terlindung

dari Over Voltage

Keuntungan

  Kekompakan konverter diperoleh karena inbuilt diode.

  Efek induktansi loop yang tidak diinginkan dihilangkan.

  Transien tegangan balik yang tidak diinginkan akan berkurang

yang menghasilkan pergantian yang lebih baik.

Aplikasi

  DC Drives for Traction Applications

  High Power Choppers and Inverters

? Solid State Relay (SSR)

Gate Turn-Off Thyristors (GTO)

Jenis khusus perangkat semikonduktor daya tinggi adalah GTO (Gerbang Turn-Off Thyristor). Terminal gerbang mengontrol saklar untuk AKTIF dan NONAKTIF.

Jika teganganPulsa Positif diterapkan antara katoda dan terminal Gerbang, maka perangkat akan AKTIF. Katoda dan terminal gerbang sebagai persimpangan PN dan ada tegangan kecil relatif antara terminal. Ini tidak dapat diandalkan sebagai SCR. Untuk meningkatkan keandalan, harus mempertahankan sedikit arus gerbang positif.

Jika teganganPulsa Negatifditerapkan antara gerbang dan terminal Katoda, perangkat akanNONAKTIF. Menginduksi tegangan gerbang katoda beberapa arus maju, yang pada gilirannya menyebabkan arus maju dapat jatuh dan secara otomatis GTO akan bertransisi ke kondisi pemblokiran.

Aplikasi

  Drive motor kecepatan variabel

  Inverter dan traksi daya tinggi

Aplikasi GTO pada

Drive Kecepatan Variabel

Emitter Turn-Off Thyristors (ETO)

Dua alasan utama untuk penggerak kecepatan yang dapat disesuaikan adalah percakapan dan kontrol energi proses. Dan memberikan operasi yang lebih mulus. Frekuensi tinggi melakukan pembalikan GTO dalam aplikasi ini.

Jenis Thyristor akan ON dan OFF dengan menggunakan MOSFET. Memanfaat kan keuntungan MOSFET dan GTO. Terdiri dari dua gerbang, satu gerbang untuk MENGAKTIFKAN dan gerbang lain dengan seri MOSFET untuk MENGAKTIFKAN.

Jika gerbang 2 diterapkan dengan beberapa tegangan positif dan akan MENGAKTIFKAN MOSFET yang dihubungkan secara seri dengan terminal katoda thyristor PNPN. MOSFET yang terhubung ke terminal gerbang thyristor akan mati saat kita menerapkan tegangan positif ke gerbang 1.

Kelemahan MOSFET menghubungkan secara seri dengan terminal gerbang bahwa penurunan tegangan total meningkat dari 0.3V ke 0.5V dan kerugian yang terkait dengannya.

Aplikasi

Perangkat ETO digunakan untuk pembatas arus gangguan dan pemutus sirkuit Solid-State karena interupsi kemampuannya yang tinggi, Kecepatan Switching yang cepat, struktur yang kompak dan kehilangan konduksi yang rendah.

Karakteristik Operasi ETO

di Circuit Breaker Solid State

Jika dibandingkan dengan switchgear elektromekanik pemutus sirkuit strong-nation dapat memberikan keuntungan dalam seumur hidup, fungsionalitas dan kecepatan. Selama waktu mematikan sementara kita dapat mengamati karakteristik operasi dari saklar daya semikonduktor ETO.

MOS Turn-Off Thyristors (MTO)

Emitter Turn Off Thyristor (ETO) adalah sejenis thyristor yang menggunakan MOSFET untuk dihidupkan dan dimatikan. Ini menggabungkan keuntungan dari kedua GTO dan MOSFET. Ia memiliki dua gerbang - satu gerbang ordinary untuk menyala dan satu lagi dengan seri MOSFET untuk dimatikan.

ETO DIAKTIFKAN dengan menerapkan tegangan positif ke gerbang, gerbang 1 dan gerbang 2. Ketika tegangan positif diterapkan ke gerbang 2, ternyata pada MOSFET yang dihubungkan secara seri dengan terminal katoda struktur thyristor PNPN. Tegangan positif yang diterapkan ke gerbang 1 mematikan MOSFET yang terhubung ke terminal gerbang Thyristor.

TURN-OFF

Ketika sinyal tegangan negatif turn-off diterapkan ke MOSFET terhubung ke katoda, itu mematikan dan mentransfer semua arus dari katoda (N-emitor dari transistor NPN di thyristor) ke gerbang foundation melalui MOSFET terhubung ke gerbang dari thyristor. Ini menghentikan proses pelekatan regeneratif dan menghasilkan perputaran yang cepat.

Kedua MOSFET terhubung ke katoda dan MOSFET terhubung ke gerbang Thyristor tidak mengalami tegangan tegangan tinggi terlepas dari besarnya tegangan pada ETO, karena struktur Internal Thyristor mengandung sambungan P-N.

Kelemahan menghubungkan MOSFET secara seri adalah harus membawa arus thyristor utama dan meningkatkan penurunan tegangan total sekitar 0,three hingga 0,5V dan kerugiannya.

Mirip dengan GTO, ETO memiliki ekor Turn-Off yang panjang. Akhir Turn-Off dan Turn-On berikutnya harus menunggu sampai muatan sisa pada sisi anode dihamburkan melalui proses Rekombinasi.

Integrated Gate-Commutated Thyristors (IGCT)

Perangkat semikonduktor daya, yang digunakan untuk beralih arus listrik dalam peralatan industri.

Thyristor Gerbang Turn-Off (GTO). Dikembangkan oleh Mitsubishi dan ABB. Seperti Thyristor GTO, IGCT adalah sakelar daya yang sepenuhnya dapat dikontrol, yang berarti dapat dinyalakan dan dimatikan oleh terminal kontrolnya (gerbang). Gerbang drive elektronik terintegrasi dengan perangkat Thyristor.

IGCT - Tipe khusus thyristor yang mirip dengan Gerbang Turn-Off Thyristor (GTO). Dapat dihidupkan dan dimatikan oleh sinyal gerbang, memiliki kerugian konduksi yang lebih rendah dibandingkan dengan GTO, dan menahan tingkat kenaikan tegangan lebih tinggi (dv/dt), sehingga tidak ada snubber diperlukan disebagian Aplikasi.

MOS?Controlled Thyristors (MCT)

Thyristor MOS-dikendalikan (MCT) menambahkan kecepatan untuk beralih daya. Mirip dengan Thyogor Gerbang Turn-Off (GTO), kekuatan force jauh lebih sedikit untuk mematikan MCT karena arus kecil mengalir ke gerbang.

Menangani 100 A pada 1.000 V dengan mematikan waktu di bawah 2 mdetik dan waktu pengaktifan 200 nsec. Memiliki tegangan penahan rendah. dikontrol Voltase.

MCT serupa dalam operasi Thyristor GTO, tetapi memiliki gerbang terisolasi tegangan terkendali. Memiliki dua MOSFET tipe konduktivitas yang berlawanan di sirkuit.

Satu untuk Turn-On dan Turn-Off. Thyristor dengan hanya satu MOSFET di sirkuit, yang hanya dapat dihidupkan (SCR normal), disebut Thyristor MOS-Gated.

Thyristor yang dikendalikan MOSFET Tegangan positif pada terminal gerbang sehubungan dengan katoda mengubah thyristor pada keadaan.

Tegangan Negatif terminal gerbang sehubungan dengan anoda, yang dekat dengan tegangan katoda selama keadaan nyala, mengubah thyristor menjadi mati.

Static Induction Thyristors (SITH)

Static Induction Thyristor (SIT, SITh), Thyristor struktur gerbang terkubur di mana elektroda gerbang ditempatkan di daerah N-Base. Elektroda gerbang harus bias Negatif untuk menahan Off-State.

Memiliki kebisingan rendah, distorsi rendah, kemampuan daya frekuensi audio yang tinggi. Waktu Turn-On dan Turn-Off sangat singkat, biasanya 0,25 mikrodetik.

Teknologi listrik berdenyut mencakup teknik pulsa berdaya tinggi cepat, digunakan dalam akselerator partikel, sumber plasma, laser gas berdenyut, sumber cahaya panjang gelombang pendek.

Perangkat Switching, yang dapat mengontrol tegangan tinggi dan arus tinggi, memberikan efek besar dalam kinerja generator listrik berdenyut. Untuk tegangan tinggi dan saklar arus tinggi, switch tipe discharge seperti celah percikan atau hidrogen thyratrons telah biasanya digunakan.

? Bidirectional Triode Thyristors (TRIAC)

? DIode Alternating Current (DIAC)

Bidirectional Phase Controlled Thyristors (BCT)

Thyristor digunakan sebagai katup arus fase yang dikendalikan untuk konversi AC ke DC dan sebaliknya, beroperasi pada frekuensi rendah (paling sering di sekitar frekuensi saluran AC). Dalam keadaan konduksi, thyristor memiliki kerugian yang sangat rendah, menjadikannya alat yang menarik untuk secara efisien mengendalikan arus dan energi yang sangat tinggi.

One Directional Thyristor

Sebagai Silicon Controller Rectifier (SCR), sebenarnya tidak lebih dari empat perangkat pengontrol arus sederhana yang memungkinkan arus yang lewat hanya pada satu arah. Ini memiliki tiga persimpangan dan tiga terminal. Perangkat beroperasi jika arus melewati gerbang thyristor yang terhubung ke fabric tipe-p yang terdekat dengan katoda.

Bi-Directional Thyristor

Sebagai TRIAC untuk arus bolak-balik adalah perangkat yang melakukan arus dua arah. Baik positif atau negatif dapat mengaktifkan aliran dan aktif elektroda gerbangnya.

Setelah perangkat dipicu, kemudian berhenti melakukan jika nilai turun dari nilai ambang yang dikenal sebagai Holding Current.

? UniJunction Transistor (UJT)

? Programmable Unijunction Transistor (PUT)

➤ Silicon Controlled Switch (SCS)

Gate Assisted Turn-Off Thyristor (GATT)

Light Triggered Thyristor (LTT)

SIlicon Diode Alternating Current (SIDAC)

Breakover Diode (BOD)

Base Resistance Controlled Thyristor (BRT)

Light Activated Semiconducting Switch (LASS)

Silicon Unilateral Switch (SUS)

[ Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]

0 Response to "Jenis dan Aplikasi THYRISTOR"

Post a Comment

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel