Opracowanie PDF - Tyrystory

Tyrystor
Tyrystor jest elementem półprzewodnikowym składającym się z 4 warstw w układzie pn-p-n. Jest on wyposażony w 3 elektrody, z których dwie są przyłączone do warstw
skrajnych, a trzecia do jednej z warstw środkowych. Elektrody przyłączone do warstw
skrajnych nazywa się katodą (K) i anodą (A), a elektroda przyłączona do warstwy
środkowej – bramką (G, od ang. gate – bramka).
Działanie
Tyrystor przewodzi w kierunku od anody do katody. Jeżeli anoda jest na dodatnim
potencjale względem katody, to złącza skrajne typu p-n są spolaryzowane w kierunku
przewodzenia, a złącze środkowe n-p w kierunku zaporowym. Dopóki do bramki nie
doprowadzi się napięcia, dopóty tyrystor praktycznie nie przewodzi prądu.
Doprowadzenie do bramki dodatniego napięcia względem katody spowoduje przepływ
prądu bramkowego i właściwości zaporowe środkowego złącza zanikają w ciągu kilku
mikrosekund; moment ten nazywany bywa "zapłonem" tyrystora (określenie to
pochodzi z czasów, kiedy funkcję tyrystorów pełniły lampy elektronowe – tyratrony, w
których przewodzenie objawiało się świeceniem zjonizowanego gazu). Warto
wspomnieć, że "zapalony" tyrystor przewodzi prąd nawet jeśli napięcie do bramki nie
jest już przyłożone, traci on te właściwości dopiero po zaniku prądu przewodzenia.
Wówczas konieczny jest ponowny zapłon tyrystora.
Zastosowanie
Tyrystory znalazły zastosowania 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, końcowe tory falowników, układach stabilizacji
napięcia i w technice zabezpieczeń. Jako przemienniki częstotliwości – w automatyce
silników indukcyjnych, technice ultradźwięków, w urządzeniach zapłonowych silników
spalinowych, gdzie ma duże znaczenie szybkość narastania prądu w cewce zapłonowej, a
więc płynącego przez tyrystor - od tego zależy wysokość indukowanego przez nią
napięcia. Są stosowane w energetycznych układach przekształtnikowych najwyższych
napięć i mocy, przykładem jest stacja przekształtnikowa w Ustce zasilająca
stałoprądowy kabel podmorski łączący polski system energetyczny ze szwedzkim na
napięcie znamionowe 400 kV. Były stosowane w stopniach mocy układów odchylenia
poziomego strumienia elektronowego w kineskopach telewizorów np. pierwszy kolorowy
Neptun 501A, skąd zostały jednak szybko i całkowicie wyparte przez tranzystory
impulsowe z powodu niekorzystnych właściwości układów tyrystorowych.
Miłosz Andrzejewski IE