Temat: Tyrystor i triak. Tyrystor jest to półprzewodnikowy element który składa się z 4 warstw w układzie P N P N. Jest on wyposażony w 3 elektrody, z których dwie są przyłączone do warstw skrajnych, a trzecia do jednej z warstw środkowych. Dwie skrajne warstwy są spolaryzowane w kierunku przewodzenia.pierwsza warstwa P jest anodą a ostatnia N katodą. Druga warstwa P (środkowa) jest warstwą sterującą, zwaną bramką (G ang. gate bramka) i spolaryzowana w kierunku zaporowym. Tyrystor przewodzi napięcie w kierunku od anody do katody. Jeżeli anoda ma dodatnie napięcie względem katody, to złącza skrajne typu p-n są spolaryzowane w kierunku przewodzenia, a złącze środkowe typu n-p są w kierunku zaporowym. Dopóki do bramki nie doprowadzi się napięcia, dopóty tyrystor praktycznie wcale nie przewodzi prądu. Doprowadzenie do bramki napięcia dodatniego względem katody spowoduje przepływ prądu bramkowego i właściwości zaporowe złącza środkowego zanikają w ciągu kilku mikrosekund; moment ten nazywany jest czasami "zapłonem" tyrystora (określenie to pochodzi z czasów, kiedy funkcję tyrystorów pełniły lampy elektronowe - gazotrony, w których przewodzenie objawiało się świeceniem zjonizowanego gazu.
Załączenie tyrystora jest to przejście ze stanu blokowania w stan przewodzenia, możliwe jest po przekroczeniu danej wartości prądu i napięcia anodowego. Ze względu na załączanie tyrystora jedną z ważniejszych charakterystyk jest charakterystyka przełączania prądem bramki. Tą charakterystykę obrazuje się w postaci zamkniętej powierzchni, ograniczonej skrajnymi przebiegami dla danego typu tyrystorów. Powierzchnia ta obejmuje wszystkie egzemplarze danego typu tyrystora. 1. Obszar nieprzełączania obszar który zawiera takie wartości prądów i napięć bramkowych które nie spowodują przełączenia któregokolwiek egzemplarza tyrystora danego typu. 2. Obszar możliwych przełączeń można w nim uzyskać przełączenie wybranych egzemplarzy tyrystorów danego typu. Obszar ten jest ograniczany napięciem przełączającym bramki U GT i prądem przełączającym bramki I GT.
3. Obszar pewnych przełączeń wyznacza wartości prądów i napięć bramkowych, które gwarantują przełączenie ze stanu blokowania do przewodzenia wszystkich egzemplarzy tyrystorów danego typu. 4. Obszar możliwych uszkodzeń obwodu bramkowego znajduje się poza krzywą dopuszczalnej wartości strat mocy w bramce. Zaletami tyrystorów jest niewielka masa i małe rozmiary. Również posiadają dużą odporność na wstrząsy. Mogą pracować w temperaturach 65 do +125 stopni Celsjusza. Wadą jest ich jednokierunkowe przewodzenie (oprócz tyrystora dwukierunkowego- triaka). Charakterystyka prądowo - napięciowa:
Zastosowanie tyrystorów: Tyrystory mają zastosowanie w wielu dziedzinach. Jako sterowniki prądu stałego są stosowane w stabilizatorach napięcia stałego i w automatyce silników prądu stałego. Jako sterowniki prądu przemiennego w automatyce silników indukcyjnych i w technice oświetleniowej. Jako łączniki i przerywacze prądu stałego i przemiennego w automatyce napędu elektrycznego, układach stabilizacji napięcia i w technice zabezpieczeń. Jako przemienniki częstotliwości oraz jako układy impulsowe w generatorach odchylenia strumienia elektronowego w kineskopach telewizorów kolorowych, w urządzeniach zapłonowych silników spalinowych w automatyce silników indukcyjnych, technice ultradźwięków. Odmiany tyrystorów Tyrystor triodowy blokujący wstecznie Tyrystor triodowy przewodzący wstecznie Tyrystor asymetryczny Fototyrystor Tyrystor wyłączalny prądem bramki Tyrystor elektrostatyczny Tyrystor sterowany Tyrystor dwukierunkowy triak
Parametry wybranych tyrystorów mocy Tyrystory specjalne: Diak-pięciowarstwowy element,mogący przewodzić prąd w obydwu kierunkach. Stosowany jest w układach zabezpieczających. Załącza się go podobnie jak dynistor. Dynistor-tyrystor załączany napięciem bez wyprowadzonej bramki. Triak-tyrystor dwukierunkowy. Stosuje się go sterownikach i układach zabezpieczeń. Tyrystor GTO - tyrystor wyłączalny prądem bramki. Jego konstrukcja umożliwiająca wyłączanie w dużym stopniu pogarsza wytrzymałość napięciową
w stanie zaworowym. Jest stosowany w układach wielkiej mocy przy częstotliwościach większych niż inne tyrystory-do 2kHz. Triak jest to tyrystor,który ma możliwość przewodzenia prądu w obu kierunkach(tyrystor dwukierunkowy). Triaki można załączać przy ujemnym jak i dodatnim napięciu anoda katoda. Triaki bardzo dobrze zastępują tyrystory i znacznie umożliwiają uproszczenie układów sterujących. Uproszczona struktura blokowa, oraz charakterystyka prądowonapięciowa:
Triak posiada charakterystykę prądowo-naopięciową, która jest symetryczna względem początku układu. Efekt załączania triaka przy dodatnim jak i ujemnym napięciu anodowym otrzymano poprzez wprowadzenie dodatkowej warstwy półprzewodnikowej w strukturę tyrystora. Bibliografia: Chwaleba A.,Moeschke B.,Płoszajski G.,ELEKTRONIKA 5 WSiP S.A. Warszawa 1999. Chochowski A., Podstawy elektrotechniki i elektroniki dla elektryków część 2 WSiP 2003. www.wikipedia.pl