ประเภทและการใช้ไทริสเตอร์

ไทริสเตอร์หรือที่รู้จักกันในชื่อไทริสเตอร์หรือไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ชนิดกำลังที่มีจุดเชื่อมต่อ PN สามจุด เนื่องจากสามารถควบคุมกระแสได้เหมือนประตู จึงเรียกว่า "ไทริสเตอร์" ไทริสเตอร์เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ควบคุมเซมิคอนดักเตอร์กำลังที่ใช้บ่อยที่สุดพร้อมการใช้งานที่หลากหลาย

ประเภทและการใช้ไทริสเตอร์

ซิลิคอนที่ควบคุมได้คือวัสดุซิลิกอนผลึกเดี่ยวสองจุดเชื่อมต่อ PN สามองค์ประกอบเทอร์มินัลโดยมีลักษณะการนำไฟฟ้าแบบทิศทางเดียว สามารถควบคุมแรงดันและกระแสได้ระหว่างการนำไฟฟ้า ควบคุมได้สูง-โหลดไฟฟ้าด้วยไดรเวอร์ขนาดเล็ก (ระดับมิลลิแอมแปร์)- เนื่องจากคุณลักษณะเฉพาะของมัน จึงได้รับความนิยมอย่างสูงและใช้กันทั่วไปในการควบคุมวงจรเรียงกระแส อินเวอร์เตอร์ สวิตช์แบบไร้สัมผัส การควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ และสาขาอื่นๆ นอกจากไทริสเตอร์ธรรมดาแล้ว ไทริสเตอร์หลายประเภทยังได้รับมาเพื่อความต้องการการใช้งานที่แตกต่างกัน

ไทริสเตอร์สามัญ

1. ไทริสเตอร์แบบสลับได้ KG

ไทริสเตอร์ปกติจะสูญเสียการทำงานเมื่อมีการส่งสัญญาณเชิงบวกไปยังอิเล็กโทรดควบคุม G ในการปิดไทริสเตอร์ปกติ แรงดันไฟฟ้าบวกระหว่างแอโนด A และแคโทด K จะต้องเป็นศูนย์ หรือต้องใช้แรงดันไฟฟ้าเชิงลบ ไทริสเตอร์แบบสลับได้สามารถปิดได้อย่างมีประสิทธิภาพตราบใดที่กระแสทริกเกอร์เชิงลบที่มีขนาดใหญ่และกว้างเพียงพอถูกจ่ายให้กับอิเล็กโทรดควบคุม G

การใช้งาน: โดยทั่วไปใช้ในการควบคุมความเร็วของสับ การควบคุมความเร็วความถี่ตัวแปร แหล่งจ่ายไฟอินเวอร์เตอร์ และวงจรควบคุม DC เช่นเปิดเครื่อง/ออกจากโหลด DC (คอยล์รีเลย์, โซลินอยด์วาล์ว, คลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้า, มอเตอร์กระแสตรง), เครื่องจุดไฟรถยนต์ ฯลฯ

2. ไทริสเตอร์แบบสองทิศทาง KS

ถ้าแรงดันไฟฟ้าลบถูกจ่ายไปที่แอโนด A และแคโทด K ของไทริสเตอร์ปกติ แม้ว่าจะมีการจ่ายสัญญาณทริกเกอร์เชิงบวกให้กับอิเล็กโทรดควบคุม G ก็ตาม ไทริสเตอร์ปกติจะไม่ทำงาน อย่างไรก็ตามไทริสเตอร์แบบสองทิศทางสามารถดำเนินการได้ หากต้องการปิดไทริสเตอร์แบบสองทิศทาง แรงดันไฟฟ้าระหว่างแอโนด A และแคโทด K ต้องเป็นศูนย์

การใช้งาน: โดยทั่วไปใช้ใน AC/วงจรควบคุมกระแสตรง เช่น ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์; เครื่องปรับอากาศ/สวิตช์โหลดกระแสตรง ฯลฯ

3. ไทริสเตอร์นำกลับ KN (ยังเป็นที่รู้จักกันในนามไทริสเตอร์นำกระแสย้อนกลับ)

ในการใช้งานบางอย่าง เช่น อินเวอร์เตอร์และสับเปอร์ จำเป็นต้องเชื่อมต่อขั้วแอโนด A และขั้วแคโทด K ของไทริสเตอร์ขนานกับไดโอดถอยหลัง ตามข้อกำหนดนี้ ไทริสเตอร์แบบนำไฟฟ้าแบบย้อนกลับจะถูกรวมเข้ากับไดโอดแบบย้อนกลับบนวัสดุเวเฟอร์ซิลิคอน ดังนั้นไทริสเตอร์แบบนำกลับจึงมีการนำไปข้างหน้าที่ควบคุมได้ การนำไฟฟ้าแบบย้อนกลับตามธรรมชาติ และความสามารถในการส่งผ่านกระแสขนาดใหญ่อย่างไม่สามารถควบคุมได้ สามารถทนต่อแรงดันสูงและอุณหภูมิสูงได้ คุณสมบัติต่างๆ เช่น เวลาปิดเครื่องสั้นและแรงดันไฟฟ้าสถานะต่ำ เป็นต้น

การใช้งาน: โดยทั่วไปใช้สำหรับเปลี่ยนอุปกรณ์จ่ายไฟ; แหล่งจ่ายไฟสำรองของ UPS; เมื่อไฟฟ้าแรงสูงและแรงสูง-โหลดไฟฟ้า เช่นเดียวกับแหล่งพลังงานของระบบขนส่งทางราง

4. KK ซิลิคอนที่ควบคุมได้อย่างรวดเร็ว

เนื่องจากความต้องการการตอบสนองที่รวดเร็วและเปิด-ไทริสเตอร์แบบเร็วนั้นถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของไทริสเตอร์ธรรมดาโดยการเปลี่ยนกระบวนการผลิต ซึ่งจะทำให้รอบการหมุนสั้นลงอย่างมาก-เปิดและปิดเวลาของไทริสเตอร์ด้วยการเลี้ยว-ตรงเวลาประมาณ 8 μ ส; เวลาปิดเครื่องประมาณ 50 μ ส. เวลาสับเปลี่ยนของวงจรหลักน้อยกว่า 60 มิลลิวินาที และความถี่ในการทำงานก็เพิ่มขึ้นเป็นหลายพันเฮิรตซ์ด้วย

การใช้งาน: ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับแหล่งจ่ายไฟสำรองของ UPS; แหล่งจ่ายไฟความถี่ตัวแปรสามเฟส แหล่งจ่ายไฟความถี่ปานกลาง แหล่งจ่ายไฟอัลตราโซนิก อินเวอร์เตอร์, ชอปเปอร์; สวิตช์เร็ว, โมดูเลเตอร์ความกว้างพัลส์, มัลติฮาร์มอนิกออสซิลเลเตอร์ ฯลฯ

5. ไทริสเตอร์ที่ควบคุมด้วยแสง

ไทริสเตอร์ที่ควบคุมด้วยแสงสามารถตื่นเต้นได้เมื่อดำเนินการโดยใช้แหล่งกำเนิดแสง นอกจากนี้ยังอาจเป็นไทริสเตอร์ที่ควบคุมโดยการกระตุ้นสัญญาณจากอิเล็กโทรดควบคุม G ซึ่งคล้ายกับไทริสเตอร์ทั่วไป มันมีสองขั้ว (ไม่มีอิเล็กโทรดควบคุม G) และสามขั้วในโครงสร้าง การควบคุมแสงหมายถึงฉนวนไฟฟ้าที่สมบูรณ์ระหว่างวงจรหลักและวงจรควบคุม

การใช้งาน: โดยทั่วไปใช้ทำออปโตคัปเปลอร์ ขั้วต่อภายนอกในระบบควบคุมอัตโนมัติ (เช่นการตรวจสอบ อินพุตควบคุมลอจิก/เอาท์พุท ฯลฯ)- วงจรส่งไฟฟ้าแรงสูงกระแสตรง ฯลฯ