TYRYSTOR

TYRYSTOR
Tyrystor jest półprzewodnikowym elementem przełączania, tj. moŜe znajdować się w stanie
przewodzenia lub w stanie nieprzewodzenia. W stanie przewodzenia płyną przez tyrystor
duŜe prądy przy małym spadku napięcia (ok.1V), co odpowiada małej rezystancji; natomiast
w stanie nieprzewodzenia spadek napięcia jest duŜy, a płynący prąd mały, co odpowiada
duŜej rezystancji. Przejście z jednego stanu do drugiego zachodzi skokowo.
Tyrystor, zwany takŜe sterowana diodą krzemową, składa się z czterech warstw
półprzewodnika PNPN.
Załączenie tyrystora, czyli przejście ze stanu blokowania w stan przewodzenia, jest moŜliwe
po doprowadzeniu do bramki dodatniego napięcia względem katody przy prawidłowym
spolaryzowaniu ( anoda + ; katoda - ). Proces przełączania moŜe być zainicjowany równieŜ
przez np. gwałtowny wzrost napięcia anoda-katoda, wzrost temp., oświetleniem struktury
tyrystora itp. Najczęściej jednak w praktyce jest on wywoływany prądem bramki IG.
Wyłączenie tyrystora, czyli przejście ze stanu przewodzenia w stan blokowania lub
wsteczny, wymaga zmniejszenia prądu anodowego tyrystora do wartości tzw. prądu
podtrzymania IH albo zmiany polaryzacji napięcia anoda-katoda.
Schemat zastępczy tyrystora
W stanie spoczynkowym oba tranzystory są zatkane (nie przewodzą). Po wciśnięciu
przycisku pojawi się prąd bazy - otworzy się tranzystor npn. Prąd jego kolektora spowoduje
otwarcie tranzystora pnp. Z kolei prąd kolektora pnp popłynie do bazy npn - podtrzymując
jego otwarcie, po puszczeniu przycisku. Wystarczy więc podać nawet krótki impuls na
bramkę, aby otworzyć element na stałe. Układ będzie przewodził aŜ do zaniku lub zmiany
polaryzacji napięcia zasilającego lub przerwie w obciąŜeniu.
Zastosowanie
Tyrystory stosuje się najczęściej w obwodach, w których płyną duże prądy i
występują dość znaczne napięcia, np. w elektroenergetyce, trakcji elektrycznej,
napędach elektrycznych, elektrycznych układach regulacji o dużych mocach itd. Przy
tego typu zastosowaniach duże znaczenie mają wartości graniczne prądów, napięć i
mocy, których nie należy przekraczać podczas eksploatacji.
Zalety i wady tyrystorów
Zalety
•
•
•
•
•
małe rozmiary
niewielka masa
duŜa odporność na wstrząsy i naraŜenia środowiskowe i moŜliwość pracy w temp. 65°C do +125°C
mały spadek napięcia na elemencie przewodzącym rzędu 0,6 – 1,6 V
krótki czas przejścia ze stanu zaporowego w stan przewodzenia i na odwrót
Wady
•
jednokierunkowe przewodzenie (nie dotyczy tyrystora dwukierunkowego – triaka
"wygasanie" tyrystora po zaniku prądu przewodzenia, wymagające ponownego
"zapłonu" prądem bramki (wada ta wykorzystywana bywa i w niektórych
zastosowaniach staje się zaletą).