Sp€nac€ polovodičov‚ několikavrstvov‚ souč„stky
Diak Tyristor Triak Transil GTO Tyristor
Diak
Diak je tř•vrstvov‚ sp•nac• souč‚stka, jej•ž sepnut• je ř•zeno vnějš•m napět•m ("napěťov‚ spƒnač"). Použ•v‚ se jako pomocn‚ souč‚stka např•klad pro sp•n‚n• tyristorů a triaků nebo jako přepěťov‚ ochrana. Diak m‚ podobnou strukturu jako pětivrstvov… diak, což
PNP tranzistor. Existuje i
je vlastně triak bez
vyveden‰ ř•d•c•
elektrody.
Voltamp‚rov„ charakteristika diaku Při připojen• vnějš•ho libovoln‰m
směru
blokuj•c•m
stavu
napět• v
je
diak
(jeden
v z
přechodů je v z‚věrn‰m směru). Při překročen• sp•nac•ho
napět•
U SP dojde k vratn‰mu "průrazu"
a diak se otevře, přičemž klesne napět• na jeho svork‚ch. Proud by ale neměl překročit vŠrobcem definovanou maxim‚ln• hodnotu IMAX, aby nedošlo k tepeln‰mu zničen• diaku.
Tyristor
Tyristor je sp•nac• souč‚stka ("spƒnan‚ usměrňovač"). Použ•v‚ se předevš•m pro bezztr‚tovou regulaci a vyr‚b• se ve velk‰ šk‚le vŠkonů až po napět• a proudy v ř‚dech tis•ců (tramvaje). Tyristor
je
čtyřvrstv‚ souč‚stka třemi PN.
se
přechody Z
hlediska
principu lze toto uspoř‚d‚n• vysvětlit
na
n‚hradn•m schematu dva
jako
propojen‰
tranzistory PNP a NPN. Tranzistory prot‰k‚
jen
minim‚ln• zbytkovŠ
proud.
Zap•nac• proudovŠ
impulz
do ř•d•c• elektrody neboli b‚ze tranzistoru NPN otevře jeho kolektorovŠ přechod, č•mž se otevře i tranzistor PNP a d‚le se navz‚jem oba tranzistory udržuj• otevřen‰. Stejn‚ situace nastane i v př•padě, ž e vnějš• napět• vybud• tak velkŠ zbytkovŠ proud, ž e se jeden z tranzistorů pootevře, což spust• vz‚jemn‰ ‹pln‰ otevřen• tranzistorů.
Voltamp‚rov„ charakteristika tyristoru Při
připojen•
vnějš•ho napět•
v
z„věrn‚m směru
se
tyristor chov‚
jako
usměrňovac• dioda
(dva
krajn• přechody jsou
v
z‚věrn‰m směru)
a
nevede proud, nesm• se
ovšem
překročit maxim‚ln• z‚věrn‰ napět•.
Při
připojen• napět•
v
propustn‚m směru je pouze jeden prostředn• přechod v z‚věrn‰m směru a pokud je napět• U AK menš• než U 0, tyristor je v blokuj€c€m stavu. Pokud napět• překroč• hodnotu U 0, nebo přivedeme proudovŠ impuls do ř•d•c• elektrody, tyristor se otevře, skokově klesne napět• na jeho svork‚ch a prot‰k‚ proud, kterŠ s rostouc•m napět•m prudce roste. Pokud ale se snižuj•c•m se napět•m klesne pod hodnotu IMIN, tyristor se přepne zpět do blokuj€c€ho stavu. Ve stř€dav…ch obvodech se tedy tyristor vyp€n„ s„m při průchodu napět• nulou. Ve stejnosměrn…ch obvodech je nutn‰ vyvolat vypnut• tyristoru kr‚tkodobŠm přiveden•m napět• U AK v opačn‰ polaritě např•klad nabitŠm kondenz‚torem. Vypnut€ tyristoru ř€d€c€ elektrodou nen€ možn‚. V z„věrn‚m směru je tyristor mnohem m‚ně odoln… proti průrazu (napět• U BR je přibližně stejn‰ jako napět• U 0), takže se nepouž•v‚ k usměrňov‚n•, ve stř•davŠch obvodech je předřazena usměrňovac• dioda. Simulace funkce tyristoru
Triak
Je speci‚ln• varianta obousměrn‰ho tyristoru pro sp•n‚n• obou polarit napět• ("střƒdav‚ spƒnač"), zvl‚d‚ ovšem jenom menš• vŠkony.
Voltamp‚rov„ charakteristika triaku
Transil
Transil
je
polovodičov‚
souč‚stka,
kter‚ slouž• jako ochrana proti přepět• ("ochrann‚ hlƒdač napětƒ"). Principi‚lně jednosměrn‰ho
jde
v
transilu
př•padě vlastně
o
speci‚ln• Zenerovu diodu, obousměrnŠ transil nahrazuje dvě Zenerovy diody a chr‚n• proti přepět• obou polarit.
Voltamp‚rov„ charakteristika obousměrn‚ho transilu Pokud
je
napět• menš• než
sp•nac•
hodnota, transil
je
rozpojenŠ neteče
a j•m
ž‚dnŠ proud. Po
dosažen•
sp•nac•ho napět• transil velmi
rychle
sepne
a
udržuje napět•
na
stejn‰ hodnotě. Po poklesu vnějš•ho napět•
pod
hodnotu sp•nac•ho napět•,
opět
samočinně vypne. Transil schopen
je ve
špičce kr‚tkodobě vydržet velk‰ vŠkony, pokud ale přepět• trv‚ d‰le, dojde k jeho nen‚vratn‰mu zkratov‚n•, č•mž zabr‚n• zničen• chr‚něnŠch souč‚stek (třeba unipol‚rn•ch tranzistorů). Transil nahrazuje starš• souč‚stku Varistor, což je rezistor ř•zenŠ napět•m. Charakteristika varistoru je prakticky shodn‚ s charakteristikou transilu, ale při d‰le trvaj•c•m přepět• dojde k jeho zničen• a velmi často k rozpojen• vŠvodů, takže obvody už nejsou d‚le chr‚něny proti přepět•.
GTO Tyristor
GTO
Tyristor
(Gate
T urn
Off)
je
speci‚ln• tyristor, kterŠ lze
vypnout
poměrně
velkŠm z‚pornŠm proudovŠm impulzem
do
ř•d•c• elektrody. Na rozd•l od klasick‰ho tyristoru m ‚ velmi složitŠ přechod PN u katody, ř•d•c• elektroda je rozdělen‚ do mnoha paprskovitě uspoř‚danŠch elementů. Vyp•n‚n• prob•h‚ postupně od vnějš•ho obvodu a způsobuje vŠrazn‰ oteplen•. Tyristor mus• bŠt doplněn podpůrnŠmi odlehčovac•mi obvody. Verze IGCT (Integrated Gate-Commutated T hyristor) určen‚ k velmi rychl‰mu vyp•n‚n• m ‚ ř•d•c• obvod integrov‚n (připojen těsně k tyristoru), protože podpůrn‰ obvody mus• zajistit velkou strmost vyp•nac•ho proudu ř•d•c• elektrody, c o ž by parazitn• indukčnosti delš•ch př•vodů znemožnila.
Diak ER900 28-36V
Tyristor BTW69-1200 Urrm=1200 V If=50 A Ig=50 mA,
Tyristor T322510 Urrm = 1000V If = 25A Igt = 150mA
Triak BT136 600V/4A
Transil P6KE250A Ubr = 250V Pmax = 600W
