Йарымкечириъи диодларын тяснифаты

Tiristorların digər növləri

Yxarıda izah edilən struktur, statik və dinamik parametrlər adi sayılan assimmetrik tiristorlar haqqındadır və bütün tiristorlar üçün səciyyəvidir. Lakin, digər növ tiristorlar da var ki, onlar bir-birlərindən strukturuna, idarəetmə prinsipinə və başqa göstəricilərinə görə fərqlənirlər.
Simistorlar- cərəyanı ya hər iki tərəfə buraxırlar, ya da heç buraxmırlar.
Beşqatlı struktura malikdirlər. İdarəetmə gərginliyi birpolyarlı olub, tiristoru elə açır ki, sinusoidal gərginliyin hər iki yarımperiodunda cərəyan axır.
Simistorlardan dəyişən cərəyanı tənzimləmək məqsədi ilə istifadə edilir. Sxemdə dəyişən cərəyanı tənzimləmək məqsədi iki adi tiristorun qarşılıqlı paralel qoşulması göstərilmişdir. Belə qoşulma elə simistorun ekvivalent sxemini müəyyən edir.


Fototiristor – fotoelektron yarımkeçirici cihaz olub, adi tiristor kimi dördqatlı struktura malikdir, idarə edilməsi isə işıq impulsları ilə yerinə yetirilir. İdarəedici işıq seli ekvivalent sxemdə olan hər iki bazaya daxil olur. Işıqlanma artdıqca, VT1 və VT2 tranzistorlarının emitter cərəyanı artır. Son nəticədə tiristor açılır. Fototiristorun VAX-ı adi tiristorun VAX-ı kimidir. Fərq yalnız ondadır ki, adi tiristorun VAX-dan fərqli olaraq, fototiristorun VAX-da idarəetmə təsiri müvafiq elektroddan verilən idarəetmə cərəyanı ilə deyil, işıq seli ilə yerinə yetirilir. Fototiristorlardan elə avadanlıqlarda istifadə edilir ki, burada işıq siqnalları ilə böyük güclü elektrik dövrələrini kommutasiya etmək lazım gəlsin.

Daxilində idarəetdici işıq selinin mənbəyi quraşdırılmış fototiristor optotiristor adlanır. Optotiristorlar yarımkeçirici güc çeviricilərinin elektrik idarəetmə sxemlərini kifayət qədər sadələşdirməyə imkan yaradır. Belə ki, onların özləri , heç bir kənar yardımçı avadanlıq olmadan idarəetmə və güc dövrələri arasında elektrik ayrılmasını yarada bilirlər.

Bağlanan tiristorlar- daha çox GTO – tiristorlar kimi tanınırlar (gate turn-off thyristor), bəzən ikiəməliyyatlı tiristorlar kimi də adlanırlar. Əsas fərqli cəhətləri odur ki, idarəetmə elektrodu tərəfindən həm açılır, həm də bağlanırlar. GTO-tiristorunun idarəetmə elektrodundan axan müsbət polyarlı cərəyan onu açır, və açıq halda olan tiristor da idarəetmə cərəyanın polyarlığının müsbətdən mənfiyə dəyişməsi zamanı bağlanır. Sxemdə GTO- tiristorun bağlanması sxemi göstərilmişdir. Sxemdə olan tiristor məlum qayda üzrə açılmış vəziyyətdədir.

Onu bağlamaq üçün idarəetmə elektroduna mənfi polyarlıqlı U_GQ gərginliyi verilir. Bu mənfi polyarlıqlı gərginlik I_GQ idarəetmə cərəyanın isarəsimni və deməli axma istiqamətini dəyişir. Bu cərəyan tiristorun baza p qatından əsas yükdaşıyıcıların sovurulub çıxarılmasına səbəb olur. Nəticədə tiristorun strukturunun mərkəzi keçidindinin cərəanı azalır və o bağlanır. GTO-tiristorunun çatışmaz cəhəti də bağlanma prosesi ilə bağlıdır: bağlanmaya görə ötürmə ədədi nisbətən çox kiçikdir : K_off

=I_a / I_QG ≈3...5. Məsələn, tiristordan axan cərəyan 1000 A olarsa, onun bağlanması üçün : I_GQ = 250 А qiymətində impuls cərəyanı lazımdır .
GTO-tiristorun bağlanma müddəti birbaşa bağlayıyıcı cərəyanın amplitidundan və artım sürətindən asılıdır: tq=k( di_GQ /dt) . Cərəyanın kifayət qədər tələb olunan amplitidini əldə etmək üçün mənfi polyarlıqlı bağlayıcı U_GQ gərginliyini artırmaq lazımdır. Lakin bu gərginliyin yuxarı qiyməti tiristorun strukturunun katod tərəfdə olan p-n keçidinin dağılmaması şərti ilə məhdudlaşır . Əlavə olaraq, idarəetmə dövrəsində bağlayıcı cərəyanın artım sürətini aşağı salan parazit xarakterli induktiveffekt yaradır (100 – 300 nHn). Bütün bu amillər GTO-tiristorlarının bağlanması müddətinin nisbətən çox olmasına səbəb olur ( bir –neçə mks). Son nəticədə GTO-tiristorları tezlik diapazonunun yalnız aşağı zonaları üçün tətbiq edilə bilərlər (250-300 Hs)
GCT-tiristorları (gate commutated thyristor) GTO-tiristorlarının təkmilləşdirilmiş növüdür. Əsas üstünlükləri nisbətən kiçik bağlanma müddətinə malik olmalarıdır. Yəni, bağlanmaya görə yüksək cəldliyə malikdirlər. Bu, konstrktiv üsullarla və idarəetmə prinsipinin dəyişdirilməsi hesabına əldə edilmişdir. Bağlanan GCT-tiristorun idarəetmə dövrəsi aşağıdakı mühüm xüsusiyyətlərə malikdir:

• 
  bağlama cərəyanın I_GQ amplitudu artırılmış və o, anod cərəyanının qiymətinə çatdırılmış, bəzən isə daha yüksək olur. Yəni : K_off = I_a /I_GQ ≈1;
  
• 
  idarəetmə elektrodunun parazit induktivliyi kifayət qədər az (4 – 5nHn), bağlayıcı cərəyanın artım sürəti isə nisbətən, yüksəkdir (di_QG /dt = 3000…4000 А/mks, müqayisə et: GTO-tiristorları üçün : di_QG /dt = 30…40 А/mks).
  

IGСT -tiristorlar (integrated gate commutated thyristor), tiristorun monolit gövdəsində quraşdırılmış inteqral idarəetmə sxeminə malikdirlər. Nəticədə idarəetmə sxemi sadələşdilmiş, vətiristorun uzunömürlüyü
yüksəldilmişdir.
Sahə ilə idarə edilən МСТ –tiristorlar (MOS – control thyristor) bağlanan tiristorlardan onunla fərqlənirlər ki, bu tiristorların strukturunda iki əlavə sahə tranzistoru var.
Tranzistorlardan biri idarəetmə elektrodu dövrəsində yerləşir və tiristorun açılıb, işə qoşulmasını təmin edir. Digər tranzistor tiristorun strukturunda, katod elektroduna yaxın yerləşdiyi üçün onun bağlanmasını təmin edir.
MCT-tiristorların bir neçə növləri var: p- və n- kanalı MCT- tiristorlar; simmetrik və asimmetrik bloklayıcı MCT- tiristorlar; bir- və ikitərəfli idarə edilən MCT-tiristorlar və s.
n-kanallı MCT-tiristorun ekvivalent sxemində tiristorun idarəetmə elektrodu dövrəsində yerləşən idarəedici VT3 və katod dövrəsində yerləşən VT4 sahə tranzistorlarının girişlərinə müsbət polyarlıqlı gərginlik verildikdə, VT3 n- kanallı olduğu üçün açılır, VT4 p-kanallı olduğu üçün bağlanır. Nəticədə MCT strukturulu tiristor açılır. Tiristorun bağlanması isə p-kanallı VT4 trazistorunun açılması lazımdır ki, bu da mənfi polyarlıqlı gərginlik verildikdə mümkündür.
MCT-tiristorlarının GTO- və GCT- tiristorlarından üstün cəhətlərindən ən əsası odur ki, bu tiristorlarla 10MVt-lıq dövrəlıri 1o kHs-tezlikdə kommutasiya etməkl mümkündür.
2. Dinistor
2 elektrodlu tiristorun işləməsinə baxaq. Xarici gərqinlik belə cihazın n₁ – kənar hissəsinə mənfi, p₂ – kənar hissəyə müsbət olmaqla tətbiq olunur (şəkil 1,a). Bu zaman kənar K₁ və K₃ keçıdləri düz istiqamətdə qoşulur və onlar emitter keçidləri adlanır.

Orta keçid K₂ əks istiqamətdə qoşulur və onu kollektor keçidi adlandırırlar. Beləlilkə, tiristorda 2 emitter (n₁-və p₂-) və 2 baza (p₁-və n₂-) var. Xarici U gərginliyinin əsas hissəsi kollektor keçidində düşür; ona görə də tiristorun VAX-ının I hissəsi (şəkil 2) adi diodun əks xarakteristikasına uyğundu r– cərəyan kiçik, gərginlik düşküsü isə böyükdür. Tiristora tətbiq olunan gərginlik artdıqca, K₁ və K₃ emitter keçidlərindəki gərginlik düküləri artır.

Böyük anod gərginliklərində (U_a=U_aç gərginliyində) kollektor keçidinin elektrik deşilməsi baş verir və keçirici kanal yaranır. Bu halda tiristor sıçrayışla bağlı haldan açıq hala keçir, yəni İ_a cərəyanı kəskin artır, U_a gərginliyi isə kəskin azalır (VAX-ın III hissəsi). Bu isə VAX–da mənfi diferensial müqavimətli hissənin olduğunu göstərir (II hissə). VAX-ın II hissəsi dayanıqsızdır: tiristor bu halda çox qısa müddətdə olur. Açıq halda dinistorun VAX-ı diodun düz xarakteristikasına uyğun gəlir. Beləliklə, tiristor 2 dayanaqlı vəziyətdə ola bilər: böyük gərginlik düşküsü və kicik cərəyanla xarakterizə olunan bağlı hal, kiçik gərginlik düşküsü və böyük cərəyanla xarakterizə olunan acıq hal.
Açıq vəziyyətdə tiristor o vaxta qədər qalır ki, keçən cərəyan hesabına kollektor keçidi düz istiqamətdə olsun. Tiristordan axan cərəyan İ_a ≤ İ_bağ. şərtini ödədikdə tiristor yenidən sıçrayışla bağlı hala keçir, yəni kollektor keçidi əks istiqamətdə qoşulur.