تحقیق تریستور ها

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

تریستور ها از مهمترین قطعات نیمه هادی قدرت هستند وبسیار زیاد در مدارهای الکترونیک قدرت بکارگرفته می شوند . این عناصر کلید های دو حالته ای هستند که از حالت قطع به حالت وصل در می آیند. در بسیاری از کاربرد ها می توان تریسور را یک کلید اید ه آل فرض نمود اما در عمل رفتار تریستور ها دارای مشخصات و محدودیتهای خاص است.

تریستور عنصر نیمه هادی چهار لایه ای است که ساختار آن بصورت pnpn بوده و دارای سه پیوند pn است. این عنصر سه سر دارد . آند ؛ کاتد وگیت . تریستور ها به روش دیفیوژن ساخته می شوند .

هنگامی که ولتاژ آند نسبت به کاتد مثبت باشد پیوند های 1J و 3 J

درحالت بایاس مستقیم و پیوند 2 J در حالت بایاس معکوس قرار می گیرد وتنها جریان نشتی اندکی از آند به کاتد جریان می یابد. در این حالت می گوییم تریستور در وضعیت سد کنندگی مستقیم یا حالت قطع قرار دارد و جریان نشتی را جریان حالت قطعِِ D I می نامیم .اگر ولتاژ آند نسبت به کاتد VAK به قدر کافی زیاد شوند پیوند 2 J که در حالت بایاس معکوس قرار دارد شکسته می شود . این پدیده را شکست بهمنی وولتاژ متناظر با آن را ولتاژ شکست مستقیم VBO می نامیم.از آنجا که پیوند های 1J و 3 J قبلا در حالت بایاس مستقیم قرار گرفته اند حرکت آزادانه حامل ها در سه پیوند ؛ منجر به برقراری جریان مستقیم قابل ملا حظه ای در آند می شود . در این وضعیت تریستور در وضعیت هدایت یا وصل قرار می گیرد وهمچنین به خاطر مقاومت اهمی چهار لایه افت ولتاژ کوچکی در حدود V 1 مشاهده می گردد.

به منظور آنکه تعداد کافی از حاملها در پیوند جریان یابند جریان آند با ید از مقداری که جریان تثبیت کننده I L نامیده می شود . بیشتر باشد. در غیر این صورت با کاهش ولتاژآند نسبت به کاتد تریستور از حالت وصل به حالت قطع باز خواهد گشت . جریان تثبیت کننده I L حد اقل جریان آند مورد نیاز است که بعد از آنکه تریستور روشن شد و سیگنال گیت ازروی آن برداشته شد ؛ لازم است بر قرار باشد تا تریستور رادر حالت روشن نگه دارد.

هنگامی که تریستور شروع به هدایت کرد ؛ رفتار آن مشابه یک دیود در حال

هدایت می شود و کنترلی روی آن وجود ندارد . عنصر به هدایت خود ادامه خواهد داد چرا که به واسطه ی حرکت آزادانه ی حامل ها لایه تخلیه در پیوند 2 J وجود ندارند . عنصر به خود ادامه خواهد داد چرا که به واسطه حرکت آزادانه حامل ها لایه تخلیه در پیوند 2 J وجود ندارد . گر چه اگرجریان مستقیم آند به سطحی پایین تر از جریانی که نگهدارنده ی I H نامیده می شود ؛کاهش یابد ؛ به علت کاهش تعداد حاملها در اطراف پیوند 2 J یک ناحیه تخلیه ایجاد می گردد و تریستور در حالت قطع قرار می گیرد . جریان نگهدارنده در حد میلی آمپر بوده واز جریان تثبیت کننده I L است یعنی I H > I L جریان نگهدارنده کمترین جریان آند می باشد که تریستور رادر حالت روشن نگاه می دارد

عملکرد نوزایی یا تثبیت کنندگی به واسطه فیدیک مثبت را می توان با مدل دو ترانزیستوری تریستور توجیه کرد .هر تریستور را می توان به صورت دو ترانزیستور

مکمل (یک ترانزیستور Q1 pnp ویک ترانزیستور Q2 npn ) در شکل زیر در نظرگرفت.

روشن کردن تریستور :

هر تریستور با افزایش جریان آند آن روشن می گردد . روشن کردن تریستور به

یکی از روشهای زیر امکان پذیر است :

گرما: اگر دمای تریستور بالا رود تعداد زوجهای حفره - الکترون افزایش خواهد یافت در نتیجه جریان نشتی افزایش می یابد.واین افزایش جریانها a 1 + a2 را افزایش خواهد داد. بواسطه فرآیند نوزایی ( a 1 + a2 ) ممکن است به سمت واحد میل کند وامکان دارد تریستور روشن شود . این شیوه روشن شدن تریستور ممکن است باعث نا پایدلری حرارتی گردد وباید از آن اجتناب کرد.