Tyrystor

Tyrystor jest elementem półprzewodnikowym krzemowym składającym 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. Elektrody przyłaczone do warstw skrajnych nazywa się katodą (K) i anodą (A), a elektroda przyłączona do warstwy środkowej - bramką (G, od ang. gate=bramka).

Tyrystor przewodzi 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 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 - gazotrony, w których przewodzenie objawiało się świeceniem zjonizowanego gazu.

Parametry tyrystorów

• Graniczne napięcie powtarzalne U_RRM i graniczne napięcie niepowtarzalne U_RSM w kierunku zaporowym.

• Graniczne napięcie powtarzalne U_DRM i graniczne napięcie nie powtarzalne U_DSM w kierunku blokowania. Napiecie pracy przyjmuje się nie wieksze niż 0,67 U_DRM.

• Prąd graniczny obciazenia I_TAVM, okreslany jako najwieksza wartość średnia prądu tyrytora o ksztalcie półfali sinusoidy o czestotliwości 50 Hz w określonych warunkach chłodzenia

• Właściwości sterowania określone przez charakterystyki napięciowo-prądowe bramki U_G=f(I_G).

• Zastosowanie tyrystorów

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, układach stabilizacji napiecia i w technice zabezpieczeń. Jako przemienniki czestotliwosci - w automatyce silników indukcyjnych, technice ultradźwięków oraz jako układy impulsowe - w generatorach odchylenia strumienia elektronowego w kineskopach telewizorów kolorowych, w urzadzeniach zapłonowych silników spalinowych.

Odmiany tyrystorów

• Tyrystor triodowy blokujacy wstecznie

• Tyrystor triodowy przewodzacy wstecznie

• Tyrystor asymetryczny

• Fototyrystor

• Tyrystor wyłączalny prądem bramki

• Tyrystor elektrostatyczny

• Tyrystor sterowany

• Tyrystor dwukierunkowy - triak.

Zalety i wady tyrystorów

Zalety

• małe rozmiary

• niewielka masa

• duża odporność na wstrząsy i narażenia środowiskowe i możliwość pracy w temp. -65°C do +125°C

• mały spadek napięcia na elemencie przewodzacym 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)

---