Secara komersial, perangkat thyristor pertama dirilis pada tahun 1956. Dengan perangkat kecil, Thyristor dapat mengontrol tegangan dan daya dalam jumlah besar. Berbagai macam aplikasi dalam peredup cahaya, kontrol daya listrik dan kontrol kecepatan motor listrik . Sebelumnya, Thyristor digunakan sebagai pembalikan arus untuk mematikan perangkat. Sebenarnya butuh arus searah sehingga sangat sulit untuk di aplikasikan ke perangkat. Tapi sekarang, dengan menggunakan sinyal gerbang kontrol, perangkat baru dapat dihidupkan dan dimatikan. Thyristor dapat digunakan untuk menyalakan dan mematikan sepenuhnya. Tetapi transistor terletak di antara keadaan hidup dan mati. Jadi, thyristor digunakan sebagai sakelar dan tidak cocok sebagai penguat analog. Silakan ikuti tautan untuk: Teknik komunikasi thyristor dalam elektronika daya

Apa itu Thyristor?

Thyristor adalah perangkat semikonduktor empat lapisan solid-state dengan bahan tipe P dan N. Setiap kali sebuah gerbang menerima arus pemicu maka itu mulai berjalan sampai tegangan di perangkat thyistor berada di bawah bias maju. Jadi itu bertindak sebagai sakelar bistable dalam kondisi ini. Untuk mengontrol jumlah besar arus dari dua lead, kita harus merancang tiga lead thyristor dengan menggabungkan jumlah kecil arus ke arus itu. Proses ini dikenal sebagai lead kontrol. Jika perbedaan potensial antara kedua kabel berada di bawah tegangan rusaknya, maka thyristor dua lead digunakan untuk menyalakan perangkat.

Thyristor

Simbol Sirkuit Thyristor

Simbol rangkaian resistor seperti yang diberikan di bawah ini. Ini memiliki tiga terminal Anoda, katoda dan gerbang.

Simbol TRIAC

Ada tiga kondisi di thyristor

Mode pemblokiran terbalik - Dalam mode operasi ini, dioda akan memblokir tegangan yang diterapkan.
Mode pemblokiran maju - Dalam mode ini, tegangan yang diterapkan pada suatu arah membuat dioda bekerja. Tetapi konduksi tidak akan terjadi di sini karena thyristor belum terpicu.
Mode konduksi maju - Thyristor telah terpicu dan arus akan mengalir melalui perangkat sampai arus maju mencapai di bawah nilai ambang yang dikenal sebagai 'Arus penahan'.

Diagram Lapisan Thyristor

Thyristor terdiri dari tiga persimpangan p-n yaitu J1, J2, dan J3. Jika anoda berada pada potensial positif terhadap katoda dan terminal gerbang tidak dipicu dengan tegangan apapun maka J1 dan J3 akan berada dalam kondisi bias maju. Sedangkan persimpangan J2 akan berada dalam kondisi bias balik. Jadi persimpangan J2 akan dalam keadaan mati (tidak ada konduksi yang akan terjadi). Jika kenaikan tegangan melintasi anoda dan katoda melebihi V_BO(Tegangan rusak) kemudian terjadi longsoran salju untuk J2 dan kemudian thyristor akan dalam keadaan ON (mulai berjalan).

Jika sebuah V._G (Potensi positif) diterapkan ke terminal gerbang, kemudian terjadi kerusakan di persimpangan J2 yang akan bernilai rendah V._JIKA . Thyristor dapat beralih ke status ON, dengan memilih nilai yang tepat V._G .Dalam kondisi kerusakan longsoran, thyristor akan berjalan terus menerus tanpa mempertimbangkan tegangan gerbang, sampai dan kecuali,

Potensi V_JIKAdihapus atau
Menahan arus lebih besar dari arus yang mengalir melalui perangkat

Sini V._G - Tegangan pulsa yang merupakan tegangan keluaran osilator relaksasi UJT.

Diagram Lapisan Thyristor

Sirkuit switching thyristor

Sirkuit DC Thyristor
Sirkuit AC Thyristor

Sirkuit DC Thyristor

Saat terhubung ke supply DC, untuk mengontrol beban dan arus DC yang lebih besar kami menggunakan thyristor. Keuntungan utama thyristor dalam rangkaian DC sebagai sakelar memberikan penguatan arus yang tinggi. Arus gerbang kecil dapat mengontrol arus anoda dalam jumlah besar, sehingga thyristor dikenal sebagai perangkat yang dioperasikan saat ini.

Sirkuit DC Thyristor

Sirkuit AC Thyristor

Ketika terhubung ke catu daya AC, thyristor bertindak berbeda karena tidak sama dengan rangkaian yang terhubung DC. Selama satu setengah siklus, thyristor digunakan sebagai rangkaian AC yang menyebabkannya mati secara otomatis karena kondisinya yang bias terbalik.

Sirkuit AC Thyristor

Jenis-jenis Thyristor

Berdasarkan kemampuan menghidupkan dan mematikan, thyristor diklasifikasikan ke dalam jenis berikut:

Thyristor atau SCR yang dikontrol silikon
Gerbang mematikan thyristor atau GTO
Emitter mematikan thyristor atau ETO
Balikkan konduksi thyristor atau RCT
Bidirectional Triode Thyristor atau TRIAC
MOS mematikan thyristor atau MTO
Thyristor atau BCT yang dikendalikan fase dua arah
Thyristor atau SCR switching cepat
Penyearah terkontrol silikon yang diaktifkan ringan atau LASCR
Thyristor atau FET-CTH yang dikontrol FET
Gerbang terintegrasi memperingan Thyristor atau IGCT

Untuk pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini, di sini kami menjelaskan beberapa jenis thyristor.

Silicon Controlled Rectifier (SCR)

Penyearah terkontrol silikon juga dikenal sebagai penyearah thyristor. Ini adalah perangkat solid state pengontrol arus empat lapis. SCR dapat mengalirkan arus hanya dalam satu arah (perangkat searah). SCR dapat dipicu secara normal oleh arus yang diterapkan ke terminal gerbang. Untuk mengetahui lebih banyak tentang SCR. Silakan ikuti tautan untuk mengetahui lebih banyak tentang: Dasar-dasar dan karakteristik tutorial SCR

Gerbang mematikan Thyristor (GTO)

Salah satu jenis khusus perangkat semikonduktor daya tinggi adalah GTO (gate turn-off thyristor). Terminal gerbang mengontrol sakelar untuk dinyalakan dan dimatikan.

Simbol GTO

Jika pulsa positif diterapkan antara terminal katoda dan gerbang, maka perangkat akan DIHIDUPKAN. Terminal katoda dan gerbang berperilaku sebagai a Persimpangan PN dan ada tegangan kecil yang relatif di antara terminal. Ini tidak dapat diandalkan sebagai SCR. Untuk meningkatkan keandalan, kita harus mempertahankan sejumlah kecil arus gerbang positif.

Jika pulsa tegangan negatif diterapkan antara gerbang dan terminal katoda, maka perangkat akan MATI. Untuk menginduksi tegangan katoda gerbang beberapa arus maju dicuri, yang pada gilirannya arus maju yang diinduksi dapat turun dan secara otomatis GTO akan beralih ke keadaan pemblokiran.

Aplikasi

Penggerak motor kecepatan variabel
Inverter dan traksi daya tinggi

Aplikasi GTO pada Variable Speed Drive

Ada dua alasan utama untuk penggerak kecepatan yang dapat disesuaikan adalah percakapan dan kontrol energi proses. Dan itu memberikan operasi yang lebih lancar. GTO melakukan reverse frekuensi tinggi tersedia dalam aplikasi ini.

Aplikasi GTO

Emitor MATIKAN Thyristor

Emitter turn OFF thyristor adalah salah satu jenis thyristor dan akan ON dan OFF dengan menggunakan MOSFET. Ini mencakup kedua keuntungan MOSFET dan GTO. Ini terdiri dari dua gerbang- satu gerbang digunakan untuk menghidupkan dan gerbang lain dengan seri MOSFET digunakan untuk mematikan.

Emitor MATIKAN Thyristor

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

Kelemahan MOSFET yang dihubungkan secara seri dengan terminal gerbang adalah bahwa penurunan tegangan total meningkat dari 0,3V menjadi 0,5V dan kerugian yang sesuai dengannya.

Aplikasi

Perangkat ETO digunakan untuk pembatas arus gangguan dan solid-state pemutus arus karena interupsi arus berkemampuan tinggi, kecepatan peralihan cepat, struktur kompak dan kehilangan konduksi rendah.

Karakteristik Operasi ETO di Solid State Circuit Breaker

Jika dibandingkan dengan switchgear elektromekanis, solid-state circuit breaker dapat memberikan keuntungan dalam masa pakai, fungsionalitas, dan kecepatan. Selama Matikan transien kita dapat mengamati karakteristik operasi sebuah Sakelar daya semikonduktor ETO .

Aplikasi ETO

Reverse Conducting Thyristor atau RCT

Thyristor daya tinggi normal berbeda dari thyristor konduksi terbalik (RCT). RCT tidak dapat melakukan pemblokiran balik karena dioda terbalik. Jika kita menggunakan freewheel atau reverse diode maka akan lebih menguntungkan untuk jenis perangkat tersebut. Karena dioda dan SCR tidak akan pernah bekerja dan secara bersamaan tidak dapat menghasilkan panas.

Simbol RCT

Aplikasi

RCT atau aplikasi penghantar balik thyristor di inverter dan pengubah frekuensi, yang digunakan di Pengontrol AC dengan menggunakan Sirkuit snubber .

Aplikasi dalam Pengontrol AC dengan Menggunakan Snubber

Melindungi elemen semikonduktor dari tegangan berlebih adalah dengan mengatur kapasitor dan resistor secara paralel ke sakelar secara individual. Jadi komponen selalu terlindungi dari tegangan berlebih.

Aplikasi RCT

Bidirectional Triode Thyristor atau TRIAC

TRIAC adalah sebuah perangkat untuk mengendalikan arus dan itu adalah a tiga semikonduktor terminal alat. Ini berasal dari nama yang disebut Triode untuk Arus Bolak-balik. Thyristor hanya dapat berjalan dalam satu arah, tetapi TRIAC dapat berjalan di kedua arah. Ada dua opsi untuk mengganti bentuk gelombang AC untuk kedua bagian - satu menggunakan TRIAC dan yang lainnya adalah Thyristor yang terhubung kembali ke belakang. Untuk MENGAKTIFKAN satu setengah siklus, kami menggunakan satu Thyristor dan untuk mengoperasikan siklus lain kami menggunakan Thyristor yang terhubung terbalik.

Triac

Aplikasi

Digunakan dalam dimmer cahaya Domestik, kontrol motor kecil, kontrol kecepatan kipas listrik, pengendalian peralatan listrik AC rumah tangga kecil.

“bagaimana arus bolak-balik dihasilkan ”

Aplikasi dalam peredup cahaya Domestik

Dengan menggunakan bagian pencacah Tegangan AC peredup cahaya akan berfungsi. Ini memungkinkan lampu melewati hanya bagian-bagian dari bentuk gelombang. Jika redup lebih dari memotong bentuk gelombang juga lebih. Terutama daya yang ditransfer akan menentukan kecerahan lampu. Biasanya TRIAC digunakan untuk membuat peredup cahaya.

Aplikasi Triac

Ini semua tentang Jenis Thyristor dan aplikasinya . Kami percaya bahwa informasi yang diberikan dalam artikel ini bermanfaat bagi Anda untuk lebih memahami proyek ini. Selanjutnya, setiap pertanyaan tentang artikel ini atau bantuan apa pun dalam mengimplementasikan proyek listrik dan elektronik , Anda dapat dengan bebas mendekati kami dengan menghubungkan di bagian komentar di bawah. Ini pertanyaan untuk Anda, apa saja tipe dari Thyristor?

Kredit Foto: