تریستور چیست و چه کاربردی دارد؟

تریستور چیست و چه کاربردی دارد؟

در حال حاضر اطرافمان پر شده است از لوازم الکترونیکی و ما در طول روز بیشتر کارهای ضروری و روزانه خود را توسط این وسیله ها انجام می دهیم و این دستگاه های الکترونیکی زندگی را برای ما راحت تر کرده اند که در ادامه یکی از این قطعات پرکاربرد را به شما معرفی خواهیم کرد.

تریستور ها (SCR) قطعات الکترونیکی هستند که در بسیاری از دستگاه های الکترونیکی و برد الکترونیکی و طراحی مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد.

تریستور چیست؟

همان طور که در ابتدای مقاله نیز به آن اشاره کردیم تریستورها قطعات الکترونیکی هستند که در مدارهای الکترونیکی و بردهای الکترونیکی استفاده می شوند.این قطعه الکترونیکی یک نیمه هادی است که از جنس سیلیکون ساخته شده است و از لحاظ ساختاری نیز از چهار لایه N و P تشکیل شده است که برای تنظیم و کنترل قدرت مورد استفاده قرار می گیرد. این قطعه دارای 3 پایه آند و کاتد و گیت که جریان بین آند و کاتد را کنترل می کند ،می باشد.

کاربرد تریستور چیست؟

این قطعه به عنوان یکسو کننده ها عمل می کنند و فقط جریان را از یک سو و فقط از آند به سمت کاتد جریان می دهند و برای عبور جریان دو طرفه باید دو SCR را به صورت برعکس و موازی در مدار الکترونیکی قرار دهیم.عملکرد این قطعه مانند رله می باشد با این تفاوت که اگر به پایه کاتد و گیت  ولتاژی را اعمال کنیم یک جریان بین پایه های آند و کاتد ایجاد می شود.برای اینکه یک تریستور در مدار روشن شود باید یک جریان مثبت از سمت آند به سمت کاتد ایجاد شود و یک پالس مثبت در گیت نیز به وجود آید و برای خاموش کردن آن نیز باید به صورت دستی ولتاژ گیت را قطع کنیم.

تریستورها در مدار الکترونیکی به شکل های مختلف قرار می گیرند و عمل می کنند:

• SCR در حالت هدایت مستقیم :

در حالت جریان مستقیم  هدایت جریان به عهده SCR ها می باشد و این جریان تا زمانی ادامه پیدا می کند که میزان ولتاژ اعمال شده از حد مجاز پایین تر نباشد و در صورت افت ولتاژ جریان را از خود عبور نخواهد داد.

• SCR در حالت بایاس مستقیم :

در این حالت نیز ولتاژ در جهتی اعمال می شود که یک جریان در دیود ها ایجاد شود و در این جریان تریستورها نقشی ندارند.

• SCR در حالت بایاس معکوس :

در این مورد ولتاژ اعمال شده به SCR در جهتی اعمال می شود که توسط یک دیود بلاک شده است.

روشن و خاموش بودن

برای اینکه تریستورها در مدار در حالت روشن و یا هدایت قرار بگیرند و یا اینکه خاموش باشند باید یک سری اتفاقات بیفتد و یک سری شرایط مهیا باشد که در ادامه به این موارد اشاره می کنیم.

• باید مقدار ولتاژ آند به کاتد یک مقدار مثبتی باشد.
• باید یک پالس مثبت به گیت وارد شود و میزان ولتاژ گیت بیشتر از کاتد باشد.
• برای اینکه این قطعه در حالت هدایت قرار بگیرد باید میزان جریان آند زیاد باشد.

بعد از روشن شدن SCR میزان ولتاژ آند به کاتد بسیار کاهش پیدا می کند و به مداری که پالسی به گیت اعمال می کند و باعث روشن شدن تریستور می شود مدار آتش گفته می شود.به مدت زمانی که طول میکشد تا تریستور روشن شود نیز زمان روشن سازی می گویند که بین 1 تا 3 میکرو ثانیه است.

برای خاموش کردن SCR در مدار باید شرایط زیر را مهیا کرد:

• برای اینکه SCR در مدار خاموش شود و جریان را هدایت نکند باید میزان ولتاژ آند نسبت به کاتد منفی شود.
• و یا میزان ولتاژ ورودی به آند کمتر از میزان تعیین شده (ولتاژ بحرانی)باشد.

به روش های خاموش کردن SCR در مدار کموتاسیون گفته می شود که در مدارهایی که به دلیل جریان متناوب SCR خود به خود خاموش می شود کموتاسیون طبیعی و اگر به صورت دستی خاموش شود نیز کموتاسیون اجباری گفته می شود.

انواع تریستورها

تریستورها به صورت کلی به دو نوع استاد و دیسکی تقسیم می شود.نوع دیسکی در اینورترها مورد استفاده قرار می گیرد و نوع استاد در مدارهای یکسو کننده کنترل شده مورد استفاده قرار میگیرند و نوع استاد نسبت به نوع دیسکی سرعت قطع و وصل شدن پایین تری نیز دارد.