サイリスタのトリガーまたはSCRトリガー

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ザ・ SCRまたはサイリスタ の一種です 半導体デバイス また、高電力スイッチングアプリケーションで使用するために特別に設計されています。このデバイスの操作は、スイッチングモードでのみ実行でき、スイッチとして機能します。 SCRがゲート端子によってトランスミッションにトリガーされると、SCRは常に電流を供給します。 SCRまたはサイリスタ回路を設計する場合、回路をアクティブにするために特別な集中が必要です。 SCR回路の全領域の動作は、主にそのトリガー方法に依存します。この記事では、SCRトリガーまたはSCRターンオン方法、またはサイリスタのトリガーのさまざまな方法について説明します。温度、電圧などを含むさまざまなエンティティに基づいて、さまざまなトリガー方法を使用できます。SCRトリガーで頻繁に使用されるいくつかのトリガー方法について説明します。

SCRトリガーとは何ですか?

シリコン制御整流器(SCR)またはサイリスタには、順方向伝導と順方向ブロッキングという2つの安定状態が含まれていることがわかっています。 SCRのトリガー方法は、SCRが順方向ブロッキング状態から順方向導通状態に切り替わるとき、つまりオフ状態からオン状態に切り替わるとき、次のように定義できます。 SCRをオンにする方法 またはSCRトリガー。




シリコン制御整流器

シリコン制御整流器

SCRトリガーメソッド

SCRのトリガーは、主に温度、電圧供給、ゲート電流などのさまざまな変数に依存します。電圧が制御されたシリコンに印加されるとき 整流器 、アノード端子をカソードに対して+ veにすることができる場合、SCRは転送バイアスに変わります。したがって、このサイリスタは順方向ブロッキング状態になります。



scr-triggering-circuit

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これは導通モードにアクティブ化することができ、任意のタイプのSCRターンオン方式を使用して実行されます。 SCRをアクティブ化するには、次のようなさまざまな方法があります。

  • 順方向電圧トリガー
  • 温度トリガー
  • dv / dtトリガー
  • 光のトリガー
  • ゲートトリガー

順方向電圧トリガー

この種のトリガー方法は、主にアノードとカソード間の電圧を上げるために使用されます。そのため、空乏層の幅を広げることができ、J2接合での少数電荷キャリアの加速電圧を上げることができます。さらに、これは アバランシェブレークダウン 順方向ブレーク過電圧でのJ2-ジャンクションの。

この段階では、シリコン制御の整流器が導通モードに変わる可能性があるため、電圧降下の少ない大電流が流れます。 SCRのトリガー状態全体で、転送電圧降下の範囲はSCR全体で1〜1.5ボルトです。これは、負荷電流を使用して増幅できます。


実際には、この方法はカソードに非常に大きなアノード電圧を必要とするため、使用できません。電圧がブレーク過電圧よりも高くなると、非常に大きな電流が流れます。これはサイリスタに害を及ぼす可能性があります。したがって、ほとんどの場合、この種のSCRトリガー方法は使用できません。

温度トリガー

このタイプのトリガーは、主にいくつかの状況が原因で発生します。それは突然の反応を増加させる可能性があり、その結果は、任意の設計方法の要素である間、書き留める必要があります。

サイリスタの温度トリガーは、主にJ2接合の両端の電圧とリーク電流が接合の温度を上昇させる可能性がある場合に発生します。温度が上昇すると、漏れ電流が増加します。

この増加方法は、デバイスの温度が高いために単純に発生する傾向がありますが、サイリスタをアクティブにするのに十分な場合があります。

dv / dtトリガー

このタイプのトリガーでは、SCRが転送バイアスにあるときはいつでも、J1とJ3のような2つのジャンクションが転送バイアスにあり、J2ジャンクションが逆バイアスになります。ここで、J2ジャンクションは、ジャンクションの両端に既存の電荷があるため、コンデンサのように機能します。 「V」がSCRの両端の電圧である場合、電荷(Q)と静電容量は次のように書くことができます。

ic = dQ / dt

Q = CV

ic = d(CV)/ dt = C. dV / dt + V.dC / dt

dC / dt = 0の場合

ic =C。dV/ dt

したがって、SCRの両端の電圧レートの変化が高または低になると、SCRがトリガーされる可能性があります。

光のトリガー

SCRが光の放射でトリガーされると、LASCRまたは光活性化SCRと呼ばれます。この種のトリガーは、HVDCシステム内の位相によって制御されるコンバーターに使用されます。この技術では、適切な波長の強度と発光がJ2接合部に当たることが許可されます。

光トリガー

光トリガー

これらの種類のサイリスタには、P層内の位置が含まれます。したがって、この位置に光が当たると、J2接合で電子正孔対が生成され、接合のリードに追加の電荷キャリアが与えられ、サイリスタがトリガーされます。

ゲートトリガー

ゲートトリガーは、サイリスタまたはSCRをトリガーするための効率的で最も一般的に使用される方法です。サイリスタは順方向にバイアスされているため、ゲート端子に十分な電圧がかかると、J2接合に電子が追加されます。これは逆流電流の増幅に影響を与えるため、電圧でのJ2接合のブレークダウンはVBOよりも小さくなります。

サイリスタのサイズに基づいて、ゲート電流は数mAから200mAに変化します。ゲート端子に印加される電流が大きい場合、追加の電子がJ2接合に挿入され、より低い印加電圧で導通位置に接近します。

この手法では、ゲートとカソードのような2つの端子間に正の電圧を印加できます。したがって、SCRトリガーには、パルス信号、DC信号、AC信号の3種類のゲート信号を使用できます。

ゲートSCRトリガー回路を設計する際には、次の重要な点に注意する必要があります。

  • SCRがトリガーされると、ゲート信号を即座に切り離す必要があります。そうしないと、電力損失がゲートジャンクション内で発生します。
  • SCRは逆バイアスされているため、ゲート信号をこれに適用しないでください。
  • ゲート信号のパルス幅は、保持電流の値まで増加するためにアノード電流に使用される必要な時間より長くなければなりません。

したがって、これはすべてについてです SCRの概要 トリガーメソッド。上記の情報から、最終的に、サイリスタを順方向ブロッキング状態から順方向条件状態に変更することは、トリガーと呼ばれると結論付けることができます。ここにあなたへの質問があります、