Чем отличается транзистор от тиристора: сравнение характеристик и применения

Какие основные различия между транзистором и тиристором. Как устроены эти полупроводниковые приборы. В каких схемах и устройствах применяются транзисторы и тиристоры. Какие преимущества и недостатки имеет каждый из этих типов полупроводников.

Основные различия в устройстве транзистора и тиристора

Транзисторы и тиристоры — это полупроводниковые приборы, которые широко используются в электронике, но имеют ряд существенных различий:

• Транзистор имеет три слоя полупроводника и три вывода (эмиттер, база, коллектор), а тиристор — четыре слоя и три вывода (анод, катод, управляющий электрод).
• Транзистор может работать в активном режиме как усилитель, а тиристор только в ключевом режиме.
• Транзистором можно управлять током базы, а тиристором — только включать подачей импульса на управляющий электрод.
• Тиристор после включения остается в проводящем состоянии даже без сигнала управления, а транзистор выключается при снятии управляющего сигнала.

Принцип работы транзистора

Транзистор состоит из трех областей полупроводника с чередующимся типом проводимости — p-n-p или n-p-n. Принцип его работы основан на управлении потоком носителей заряда между эмиттером и коллектором с помощью тока базы. Это позволяет транзистору усиливать электрические сигналы.

Основные режимы работы транзистора:

• Активный — используется для усиления сигналов
• Ключевой — для коммутации цепей
• Насыщения — для работы в импульсных схемах

Принцип работы тиристора

Тиристор имеет четырехслойную p-n-p-n структуру. В закрытом состоянии он не проводит ток. При подаче импульса на управляющий электрод тиристор переходит в открытое состояние и начинает проводить ток. После этого он остается открытым даже без управляющего сигнала, пока анодный ток не станет меньше тока удержания.

Как работает тиристор:

1. В закрытом состоянии не проводит ток
2. При подаче импульса на управляющий электрод открывается
3. Остается открытым без сигнала управления
4. Закрывается при снижении анодного тока ниже тока удержания

Области применения транзисторов

Благодаря способности усиливать сигналы, транзисторы нашли широкое применение в различных областях электроники:

• Усилители звуковых и высокочастотных сигналов
• Генераторы электрических колебаний
• Импульсные схемы в цифровой технике
• Стабилизаторы напряжения и тока
• Преобразователи напряжения
• Электронные ключи в системах автоматики

Где используются тиристоры

Тиристоры применяются преимущественно в силовой электронике для коммутации больших токов и напряжений:

• Регуляторы мощности в цепях переменного тока
• Преобразователи переменного тока в постоянный
• Пусковые устройства электродвигателей
• Системы управления освещением
• Инверторы для сварочных аппаратов
• Импульсные источники питания

Преимущества и недостатки транзисторов

Транзисторы имеют ряд достоинств, но также некоторые ограничения:

Преимущества транзисторов:

• Возможность работы в режиме усиления сигналов
• Высокое быстродействие (до сотен МГц)
• Малые размеры
• Низкое энергопотребление
• Возможность интеграции в микросхемы

Недостатки транзисторов:

• Сравнительно небольшая мощность
• Чувствительность к перегреву
• Зависимость параметров от температуры
• Ограниченное максимальное напряжение

Достоинства и недостатки тиристоров

Тиристоры также имеют свои сильные и слабые стороны:

Преимущества тиристоров:

• Способность коммутировать большие токи и напряжения
• Высокий КПД в ключевом режиме
• Малое падение напряжения в открытом состоянии
• Высокая перегрузочная способность
• Простота схем управления

Недостатки тиристоров:

• Невозможность работы в режиме усиления
• Сложность выключения в цепях постоянного тока
• Низкое быстродействие (единицы кГц)
• Чувствительность к скорости нарастания напряжения и тока

Сравнение характеристик транзисторов и тиристоров

Основные параметры транзисторов и тиристоров существенно различаются:

Параметр	Транзистор	Тиристор
Максимальный ток	До 100 А	До 5000 А
Максимальное напряжение	До 1500 В	До 6000 В
Частота переключения	До 1 ГГц	До 25 кГц
Управляющий ток	мА-единицы А	мкА-мА
Падение напряжения в открытом состоянии	0.2-2 В	1-2 В

Выбор между транзистором и тиристором

При разработке электронных устройств выбор между транзистором и тиристором зависит от конкретной задачи:

• Для усиления сигналов используют транзисторы
• Для коммутации больших мощностей применяют тиристоры
• В высокочастотных схемах предпочтительны транзисторы
• Для управления нагрузкой в сети переменного тока удобны тиристоры
• В цифровых схемах используют транзисторные ключи
• Для защиты от перегрузок по току применяют тиристоры

Правильный выбор типа полупроводникового прибора позволяет оптимизировать характеристики и стоимость разрабатываемого устройства.

Транзистор и тиристор отличие — ТехПорт

Содержание

1. Тиристор – краткий обзор полупроводника
2. Тиристор в цепи постоянного напряжения
3. Преимущества и недостатки использования тиристора
4. Тиристор в цепи переменного тока
5. Управление половинной волной
6. Полный технический расклад тиристора

§ 156. ТИРИСТОРЫ

Наряду с полупроводниковыми диодами и транзисторами в технике все шире используют управляемые полупроводниковые приборы с четырехслойной р-n-р-n структурой, называемые тири­сторами.

По внутренней структуре тиристоры отличаются от транзисто­ров тем, что вместо трех в них имеются четыре полупроводниковых слоя с тремя электронно-дырочными переходами (рис. 220).

К р-области анода А прилегает относи­тельно широкая область базы с элек­тронной проводимостью, за ней — тон­кая базовая область с дырочной прово­димостью, к которой присоединен вывод управляющего электрода УЭ, и область катода К с электронной прово­димостью. Слои наращиваются обычно на тонкой кремниевой пластинке мето­дом диффузии и вплавления.

При приложении к тиристору пря­мого напряжения Е переходы П1 и П3 окажутся открытыми (проводящими), а на переходе П2 будет обратное сме­щение. Поэтому действие тиристора можно заменить эквивалентным дей­ствием комбинации из двух транзисто­ров: транзистора типа р-n-р с эмиттерным переходом П1 и коллекторным П2 и транзистора типа n-р-n, имеющего

тот же коллекторный переход П2 и эмиттерный — П3. Соединение обоих транзисторов показано на рис. 221.

Из эквивалентной схемы видно, что ток коллектора транзистора типа р-n-р одновременно является током базы, отпирающим тран­зистор n-р-n, а коллекторный ток последнего — базовым током, отпирающим транзистор типа р-n -р.

При увеличении прямого напряжения батареи с, подаваемого на ти­ристор, небольшое приращение тока в цепи эмиттера транзистора типа р-n-р ΔIэ1 вы­зовет приращение тока в цепи коллектора этого же транзистора ΔIк1, что, в свою очередь, приводит к увеличению коллек­торного тока сопряженного транзистора ΔIк2 , а также коллекторного транзистора типа р-n-р ΔIк1. Далее процесс продол­жается, и ток эквивалентных транзисто­ров возрастает.

Наличие третьего вывода УЭ тиристоров значительно облегчает управляемость прибора. Увеличение тока в цепи тиристора может быть достигнуто независимо от величины приложенного напряжения путем введения дополнительного тока через управляющий электрод в одну из базовых областей структу­ры. Ток в цепи управляющего электрода, складываясь с общим током прибора, вызовет увеличение коэффициента усиления по току транзистора р-n-р типа, в результате чего начнется лавинное нара­стание тока в цепи.

После отпирания тиристора за счет тока в цепи управляющего электрода управляющее действие его прекращается. Запирание ти­ристора может быть осуществлено путем изменения полярности напряжения на аноде или уменьшения тока, протекающего через прибор до значения, называемого током «удержания».

Из сказанного следует, что работа управляемого полупроводни­кового прибора подобна работе тиратрона, в котором управление включением анодной цепи выполняется подачей напряжения зажигания на сетку лампы.

По сравнению с тиратроном тиристоры имеют меньший вес и габариты, обладают большой механической прочностью и значи­тельно большим коэффициентом полезного действия. Тиристор мо­жет работать при более низких напряжениях питания.

Тиристоры обладают рядом преимуществ и перед мощными, транзисторами. Они могут работать при очень больших токах и более высоких обратных напряжениях.

Существенным недостатком тиристоров является то, что они не могут быть выключены с помощью управляющего сигнала.

В настоящее время тиристоры применяют в основном в устрой­ствах электропитания в качестве выпрямителей, преобразователей энергии, частотных преобразователей, в устройствах защиты элек­тронной аппаратуры.

Тиристоры относятся к полупроводниковым приборам структуры p-n-p-n, и принадлежат, по сути, к особому классу биполярных транзисторов, четырехслойных, трех (и более) переходных приборов с чередующейся проводимостью.

Устройство тиристора позволяет ему работать подобно диоду, то есть пропускать ток лишь в одном направлении.

И также как у полевого транзистора, у тиристора имеется управляющий электрод. При этом как диод, тиристор имеет особенность, – без инжекции неосновных рабочих носителей заряда через управляющий электрод он не перейдет в проводящее состояние, то есть не откроется.

Упрощенная модель тиристора позволяет нам понять, что управляющий электрод здесь аналогичен базе биполярного транзистора, однако имеется ограничение, которое заключается в том, что отпереть то тиристор с помощью этой базы можно, а вот запереть нельзя.

Тиристор, как и мощный полевой транзистор, конечно может коммутировать значительные токи. И в отличие от полевых транзисторов, мощности, коммутируемые тиристорами, могут исчисляться мегаваттами при высоких рабочих напряжениях. Но имеют тиристоры один серьезный недостаток — значительное время выключения.

Для того чтобы запереть тиристор, необходимо прервать или сильно уменьшить его прямой ток на достаточно продолжительное время, за которое неравновесные основные рабочие носители заряда, электронно-дырочные пары, успели бы рекомбинировать или рассосаться. Пока не прерван ток, тиристор будет оставаться в проводящем состоянии, то есть будет продолжать вести себя как диод.

Схемы коммутации переменного синусоидального тока обеспечивают тиристорам подходящий режим работы — синусоидальное напряжение смещает переход в обратном направлении, и тиристор автоматически запирается. Но для поддержания работы прибора, на управляющий электрод необходимо в каждом полупериоде подавать отпирающий управляющий импульс.

В схемах с питанием на постоянном токе прибегают к дополнительным вспомогательным схемам, функция которых — принудительно снизить анодный ток тиристора, и вернуть его в запертое состояние. А поскольку при запирании рекомбинируют носители заряда, то и скорость переключения тиристора сильно ниже, чем у мощного полевого транзистора.

Если сравнить время полного закрытия тиристора с временем полного закрытия полевого транзистора, то разница достигает тысяч раз: полевому транзистору чтобы закрыться нужно несколько наносекунд (10-100 нс), а тиристору требуется несколько микросекунд (10-100 мкс). Почувствуйте разницу.

Конечно, есть области применения тиристоров, где полевые транзисторы не выдерживают конкуренции с ними. Для тиристоров практически нет ограничений в предельно допустимой коммутируемой мощности — это их преимущество.

Тиристоры управляют мегаваттами мощности на больших электростанциях, в промышленных сварочных аппаратах они коммутируют токи в сотни ампер, а также традиционно управляют мегаваттными индукционными печами на сталелитейных заводах. Здесь полевые транзисторы никак не применимы. В импульсных же преобразователях средней мощности полевые транзисторы выигрывают.

Долгое выключение тиристора, как говорилось выше, объясняется тем, что будучи включенным, он требует для выключения снятия коллекторного напряжения, и подобно биполярному транзистору, у тиристора уходит конечное время на рекомбинацию или удаление неосновных носителей.

Проблемы, которые вызывают тиристоры в связи с этой своей особенностью, связаны прежде всего с невозможностью переключения с высокими скоростями, как это могут делать полевые транзисторы. А еще перед подачей на тиристор коллекторного напряжения, тиристор должен обязательно быть закрытым, иначе неизбежны коммутационные потери мощности, полупроводник чрезмерно при этом нагреется.

Иначе говоря, предельное dU/dt ограничивает быстродействие. График зависимости рассеиваемой мощности от тока и времени включения иллюстрирует эту проблему. Высокая температура внутри кристалла тиристора может не только вызвать ложное срабатывание, но и помешать переключению.

В резонансных инверторах на тиристорах проблема запирания решается сама собой, там выброс напряжения обратной полярности приводит к запиранию тиристора, при условии, что воздействие это достаточно длительное.

Так выявляется главное преимущество полевых транзисторов перед тиристорами. Полевые транзисторы способны работать на частотах в сотни килогерц, и управление сегодня не является проблемой.

Тиристоры же будут надежно работать на частотах до 40 килогерц, ближе к 20 килогерцам. Это значит, что если бы в современных инверторах использовались тиристоры, то аппараты на достаточно высокую мощность, скажем, на 5 киловатт, получались бы весьма громоздкими.

В этом смысле полевые транзисторы способствуют тому, что инверторы получаются более компактными за счет меньшего размера и веса сердечников силовых трансформаторов и дросселей.

Чем выше частота, тем меньшего размера требуются трансформаторы и дроссели для преобразования одной и той же мощности, это знает каждый, кто знаком со схемотехникой современных импульсных преобразователей.

Безусловно, в некоторых применениях тиристоры оказываются очень полезными, например диммеры для регулировки яркости света, работающие на сетевой частоте 50 Гц, в любом случае выгоднее изготавливать на тиристорах, они получаются дешевле, чем если бы там применялись полевые транзисторы.

А в сварочных инверторах, например, выгоднее использовать полевые транзисторы, именно в силу простоты управления переключением и высокой скорости этого переключения. Кстати, при переходе с тиристорной схемы на транзисторную, несмотря на большую стоимость последних, из приборов исключаются лишние дорогостоящие компоненты.

Главная страница » Тиристоры и схемы коммутации мощной нагрузки

Тиристоры выступают твердотельными электронными устройствами, обладающими высокой скоростью коммутации. Эти приборы допустимо использовать для управления всевозможными маломощными электронными компонентами. Однако наряду с маломощной электроникой, посредством тиристоров успешно управляется силовое оборудование. Рассмотрим классические схемы включения тиристора под управление достаточно высокими нагрузками, например, электролампами, электромоторами, электрическими нагревателями и т. п.

Тиристор – краткий обзор полупроводника

Включение полупроводника в открытое состояние возможно путём подачи импульса пускового тока небольшой величины на управляющий электрод У.

Когда тиристор пропускает ток нагрузки в прямом направлении, электрод анода A является положительным по отношению к электроду катода K, с точки зрения регенеративной фиксации.

Как правило, триггерный импульс для электрода У должен иметь длительность в несколько микросекунд. Однако чем длиннее импульс, тем быстрее происходит внутренний лавинный пробой. Также увеличивается время открывания перехода. Но максимальный ток затвора превышать не допускается.

После переключения и полной проводки, падение напряжения на участке анод- катод держится постоянным на уровне около 1 вольта, при всех значениях анодного тока от нуля до номинального значения.

Тем не менее, следует помнить: как только полупроводник начинает проводить, этот процесс продолжается даже при отсутствии управляющего сигнала У.

Продолжается такое состояние до момента, когда ток анода уменьшится до величины меньше допустимо минимальной. Лишь на этом уровне и ниже происходит автоматическая блокировка перехода. Иначе работают лишь новые тиристоры структуры MCT.

Инновационная разработка в группе тиристоров. Управляемая структура MCT (MOSFET Controled thyristor): 1 — управление 1; 2 — анод; 3 — управление 2; 4 — катод; 5 — подложка металл; OFF-FET — канал типа n-канал; ON-FET — канал типа p-канал

Этот фактор показывает, что в отличие от биполярных транзисторов и полевых транзисторов, тиристоры, по сути, невозможно использовать для усиления или контролируемого переключения.

Таким образом, напрашивается логичный вывод: тиристоры как полупроводниковые приборы специально разработаны для использования в составе схем коммутации высокой мощности.

Эти полупроводники могут работать только в режиме переключения, где они действуют как открытый или закрытый коммутатор. Как только этот коммутатор срабатывает, он остаётся в состоянии проводника.

Поэтому в цепях постоянного напряжения и некоторых сильно индуктивных цепях переменного напряжения, значение тока необходимо искусственно уменьшать при помощи отдельного переключателя или схемы отключения.

Тиристор в цепи постоянного напряжения

При условии питания схемы постоянным напряжением, тиристор эффективен в качестве переключателя мощной нагрузки. Здесь прибор действует подобно электронной защелке, поскольку после активации остается в состоянии «включено», вплоть до сброса этого состояния вручную. Рассмотрим практическую схему.

Схема 1: КН1, КН2 — кнопки нажимные без фиксации; Л1 — нагрузка в виде лампы накаливания 100 Вт; R1, R2 — резисторы постоянные 470 Ом и 1 кОм

Эта простая схема включения/выключения применяется для управления лампой накаливания. Между тем схему вполне допустимо использовать в качестве коммутатора электродвигателя, нагревателя и любой другой нагрузки, рассчитанной на питание постоянным напряжением.

Здесь тиристор имеет прямое смещённое состояние перехода и включается в режим короткого замыкания нормально разомкнутой кнопкой КН1.

Эта кнопка соединяет управляющий электрод У с источником питания через резистор R1. Если значение R1 установить слишком высоким относительно питающего напряжения, устройство не сработает.

Стоит только нажать кнопку КН1, тиристор переключается в состояние прямого проводника и остаётся в этом состоянии независимо от дальнейшего положения кнопки КН1. При этом токовая составляющая нагрузки показывает большее значение, чем ток фиксации тиристора.

Преимущества и недостатки использования тиристора

Одним из основных преимуществ использования этих полупроводников в качестве переключателя видится очень высокий коэффициент усиления по току. Тиристор — это устройство, фактически управляемое током.

Катодный резистор R2 обычно включается с целью уменьшения чувствительности электрода У и увеличения возможностей соотношения напряжение-ток, что предотвращает ложное срабатывание устройства.

Когда тиристор защелкнется и останется в состоянии «включено», сбросить это состояние возможно только прерыванием питания или уменьшения анодного тока до нижнего значения удержания.

Поэтому логично использовать нормально замкнутую кнопку КН2, чтобы разомкнуть цепь, уменьшая до нуля ток, протекающий через тиристор, заставляя прибор перейти в состояние «выключено».

Однако схема имеет также недостаток. Механический нормально замкнутый переключатель КН2 должен быть достаточно мощным — соответствовать мощности всей схемы.

В принципе, можно было бы просто заменить полупроводник мощным механическим выключателем. Один из способов преодолеть проблему с мощностью — подключить коммутатор параллельно тиристору.

Схема 2: КН1, КН2 — кнопки нажимные без фиксации; Л1 — лампа накаливания 100 Вт; R1, R2 — резисторы постоянные 470 Ом и 1 кОм

Доработка схемы — включение нормально разомкнутого переключателя малой мощности параллельно переходу А-К, даёт следующий эффект:

• активация КН2 создаёт «КЗ» между электродами А и К,
• уменьшается ток фиксации до минимального значения,
• устройство переходит в состояние «выключено».

Тиристор в цепи переменного тока

При подключении к источнику переменного тока тиристор работает несколько иначе. Это связано с периодическим изменением полярности переменного напряжения.

Поэтому применение в схемах с питанием переменным напряжением автоматически будет приводить к состоянию обратного смещения перехода. То есть в течение половины каждого цикла прибор будет находиться в состоянии «отключено».

Для варианта с переменным напряжением схема тиристорного запуска аналогична схеме с питанием постоянным напряжением. Разница незначительная — отсутствие дополнительного переключателя КН2 и дополнение диода D1.

Благодаря диоду D1, предотвращается обратное смещение по отношению к управляющему электроду У.

Во время положительного полупериода синусоидальной формы сигнала, устройство смещено вперед, но при выключенном переключателе КН1, к тиристору подводится нулевой ток затвора и прибор остается «выключенным».

В отрицательном полупериоде устройство получает обратное смещение и также останется «выключенным», независимо от состояния переключателя КН1.

Схема 3: КН1 — переключатель с фиксацией; D1 — диод любой под высокое напряжение; R1, R2 -резисторы постоянные 180 Ом и 1 кОм, Л1 — лампа накаливания 100 Вт

Если переключатель КН1 замкнуть, вначале каждого положительного полупериода полупроводник останется полностью «выключенным».

Но в результате достижения достаточного положительного триггерного напряжения (возрастания тока управления) на электроде У, тиристор переключится в состояние «включено».

Фиксация состояния удержания остаётся стабильной при положительном полупериоде и автоматически сбрасывается, когда положительный полупериод заканчивается. Очевидно, т.к. здесь ток анода падает ниже текущего значения.

Во время следующего отрицательного полупериода, устройство будет полностью «отключено» до следующего положительного полупериода. Затем процесс вновь повторяется.

Получается, нагрузка имеет только половину доступной мощности источника питания. Тиристор действует как выпрямляющий диод и проводит переменный ток лишь во время положительных полуциклов, когда переход смещен вперед.

Управление половинной волной

Фазовое управление тиристором является наиболее распространенной формой управления мощностью переменного тока.

Пример базовой схемы управления фазой показан ниже. Здесь напряжение затвора тиристора формируется цепочкой R1C1 через триггерный диод D1.

Во время положительного полупериода, когда переход смещен вперед, конденсатор C1 заряжается через резистор R1 от напряжения питания схемы.

Управляющий электрод У активируются только тогда, когда уровень напряжения в точке «x» вызывает срабатывание диода D1. Конденсатор C1 разряжается на управляющий электрод У, устанавливая прибор в состояние «включено».

Длительность времени положительной половины цикла, когда открывается проводимость, контролируется постоянной времени цепочки R1C1, заданной переменным резистором R1.

Схема 4: КН1 — переключатель с фиксацией; R1 — переменный резистор 1 кОм; С1 — конденсатор 0,1 мкф; D1 — диод любой на высокое напряжение; Л1 — лампа накаливания 100 Вт; П — синусоида проводимости

Увеличение значения R1 приводит к задержке запускающего напряжения, подаваемого на тиристорный управляющий электрод, что, в свою очередь, вызывает отставание по времени проводимости устройства.

В результате доля полупериода, когда устройство проводит, может регулироваться в диапазоне 0 -180º. Это означает, что половинная мощность, рассеиваемая нагрузкой (лампой), поддаётся регулировке.

Существует масса способов достижения полноволнового управления тиристорами. Например, можно включить один полупроводник в схему диодного мостового выпрямителя. Этим методом легко преобразовать переменную составляющую в однонаправленный ток тиристора.

Однако более распространенным методом считается вариант использования двух тиристоров, соединенных инверсной параллелью.

Самым практичным подходом видится применение одного симистора. Этот полупроводник допускает переход в обоих направлениях, что делает симисторы более пригодными для схем переключения переменного тока.

Полный технический расклад тиристора

6.5. Симметричные тиристоры (симисторы)

Тиристором называется управляемый полупроводниковый переключатель, обладающий односторонней проводимостью. В открытом состоянии он ведет себя подобно диоду, а принцип управления тиристором отличается от транзистора, хотя и тот и другой имеют по три вывода и обладают способностью усиливать ток.

Выводы тиристора

— это анод, катод и управляющий электрод.

Анод и катод

— это электроды электронной лампы или полупроводникового диода. Их лучше запомнить по изображению диода на принципиальных электрических схемах. Представьте, что электроны выходят из катода расходящимся пучком в виде треугольника и приходят на анод, тогда вывод от вершины треугольника — катод с отрицательным зарядом, а противоположный вывод — анод с положительным зарядом.

Подав на управляющий электрод определенное напряжение относительно катода, можно перевести тиристор в проводящее состояние. А для того чтобы тиристор вновь запереть, необходимо сделать его рабочий ток меньшим, чем ток удержания данного тиристора.

Тиристор, как полупроводниковый электронный компонент, состоит из четырех слоев полупроводника (кремния) p и n-типа.

На рисунке верхний вывод — это анод — область p-типа, снизу — катод — область n-типа, сбоку выведен управляющий электрод — область p-типа. К катоду присоединяется минусовая клемма источника питания, а в цепь анода включается нагрузка, питанием которой следует управлять.

Воздействуя на управляющий электрод сигналом определенной длительности, можно очень легко управлять нагрузкой в цепи переменного тока, отпирая тиристор на определенной фазе периода сетевой синусоиды, тогда закрытие тиристора будет происходить автоматически при переходе синусоидального тока через ноль. Это несложный и весьма популярный способ регулирования мощности активной нагрузки.

В соответствии с внутренним устройством тиристора, в запертом состоянии его можно представить цепочкой из трех диодов, соединенных последовательно, как показано на рисунке. Видно, что в запертом состоянии данная схема не пропустит ток ни в одном, ни в другом направлении. Теперь представим тиристор схемой замещения на транзисторах.

Видно, что достаточный базовый ток нижнего n-p-n-транзистора приведет к возрастанию его коллекторного тока, который тут же явится базовым током верхнего p-n-p-транзистора.

Верхний p-n-p-транзистор теперь отпирается, и его коллекторный ток складывается с базовым током нижнего транзистора, и тот поддерживается в открытом состоянии благодаря наличию в данной схеме положительной обратной связи. И если сейчас перестать подавать напряжение на управляющий электрод, открытое состояние все равно останется таковым.

Чтобы запереть эту цепочку, придется как-то прервать общий коллекторный ток данных транзисторов. Разные способы отключения (механические и электронные) показаны на рисунке.

Симистор

, в отличие от тиристора, имеет шесть слоев кремния, и в проводящем состоянии он проводит ток не в одном, а в обоих направлениях, словно замкнутый выключатель. По схеме замещения его можно представить как два тиристора, включенных встречно-параллельно, только управляющий электрод остается один общий на двоих. А после открытия симистора, чтобы ему закрыться, полярность напряжения на рабочих выводах должна измениться на противоположную или рабочий ток должен стать меньше чем ток удержания симистора.

Если симистор установлен для управления питанием нагрузки в цепи переменного или постоянного тока, то в зависимости от текущей полярности и направления тока управляющего электрода, более предпочтительными окажутся определенные способы управления для каждой ситуации. Все возможные сочетания полярностей (на управляющем электроде и в рабочей цепи) можно представить в виде четырех квадрантов.

Стоит отметить, что квадранты 1 и 3 соответствуют обычным схемам управления мощностью активной нагрузки в цепях переменного тока, когда полярности на управляющем электроде и на электроде А2 в каждом полупериоде совпадают, в таких ситуациях управляющий электрод симистора достаточно чувствителен.

Управление

Для отпирания симистора на его управляющий электрод подаётся напряжение относительно условного катода. Полярность управляющего напряжения, как правило, должна быть либо отрицательной, либо должна совпадать с полярностью напряжения на условном аноде. Поэтому часто используется такой метод управления симистором, при котором сигнал на управляющий электрод подаётся с условного анода через токоограничительный резистор и выключатель. Управлять симистором часто удобно, задавая определённую силу тока управляющего электрода, достаточную для отпирания. Некоторые типы симисторов (так называемые четырёхквадрантные симисторы) могут отпираться сигналом любой полярности, хотя при этом может потребоваться больший управляющий ток (а именно, больший управляющий ток требуется в четвёртом квадранте, т. е. когда напряжение на условном аноде имеет  отрицательную полярность, а на управляющем электроде —  положительную).

Как проверить работоспособность симистора?

В сети можно найти несколько способ, где описан процесс проверки при помощи мультиметра, те, кто описывал их, судя по всему, сами не пробовали ни один из вариантов. Чтобы не вводить в заблуждение, следует сразу заметить, что выполнить тестирование мультиметром не удастся, поскольку не хватит тока для открытия симметричного тринистора. Поэтому, у нас остается два варианта:

1. Использовать стрелочный омметр или тестер (их силы тока будет достаточно для срабатывания).
2. Собрать специальную схему.

Ограничения

При использовании симистора накладываются ограничения, в частности при индуктивной нагрузке. Ограничения касаются скорости изменения напряжения (dU/dt) между основными электродами симистора и скорости изменения рабочего тока di/dt. Превышение скорости изменения напряжения на симисторе (из-за наличия его внутренней ёмкости), а также величины этого напряжения, могут приводить к нежелательному открыванию симистора. Превышение скорости нарастания тока между основными электродами, а также величины этого тока, может привести к повреждению симистора. Существуют и другие параметры, на которые накладываются ограничения в соответствии с предельно-допустимыми режимами эксплуатации. К таким параметрам относятся ток и напряжение управляющего электрода, температура корпуса, рассеиваемая прибором мощность и пр.

Опасность превышения по скорости нарастания тока заключается в следующем. Благодаря глубокой положительной обратной связи переход симистора в открытое состояние происходит лавинообразно, но, несмотря на это, процесс отпирания может длиться до нескольких микросекунд, в течение которых к симистору оказываются приложены одновременно большие значения тока и напряжения. Поэтому, даже несмотря на то, что падение напряжения на полностью открытом симисторе невелико, мгновенная мощность во время открывания симистора может достигнуть большой величины. Это сопровождается выделением тепловой энергии, которая не успевает рассеяться и может привести к перегреву и повреждению кристалла.

Одним из способов защиты симистора от выбросов напряжения при работе с индуктивной нагрузкой является включение варистора параллельно основным выводам симистора. Для защиты симистора от превышения скорости изменения напряжения применяют так называемую снабберную цепочку (RC-цепь), подключаемую аналогично.

Устойчивость симистора к разрушению при превышении допустимой скорости нарастания тока (dI/dt) зависит от внутреннего сопротивления и индуктивности источника питания и нагрузки[1]. При работе на емкостную нагрузку необходимо внести в цепь соответствующую индуктивность.

Симметричный тиристор

Если проанализировать путь развития полупроводниковой электроники, то почти сразу становится понятно, что все полупроводниковые приборы созданы на переходах или слоях (n-p, p-n).

Простейший полупроводниковый диод имеет один переход (p-n) и два слоя.

У биполярного транзистора два перехода и три слоя (n-p-n, p-n-p). А что будет, если добавить ещё один слой?

Тогда мы получим четырёхслойный полупроводниковый прибор, который называется тиристор. Два тиристора включенные встречно-параллельно и есть симистор, то есть симметричный тиристор.

В англоязычной технической литературе можно встретить название ТРИАК (TRIAC – triode for alternating current).

Вот таким образом симистор изображается на принципиальных схемах.

У симистора три электрода (вывода). Один из них управляющий. Обозначается он буквой G (от англ. слова gate – «затвор»). Два остальных – это силовые электроды (T1 и T2). На схемах они могут обозначаться и буквой A (A1 и A2).

Литература

• 1. Э.Кадино «Цветомузыкальные установки» -М.: ДМК Пресс, 2000.
• 2. Кублановский. Я. С. Тиристорные устройства. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1987. — 112 с.: ил. — (Массовая радиобиблиотека. Вып. 1104).

Активные твердотельные	Диод Светодиод Фотодиод Полупроводниковый лазер Диод Шоттки Стабилитрон Стабистор Варикап Вариконд Магнитодиод Диодный мост Лавинный диод Лавинно-пролётный диод Туннельный диод Диод Ганна Транзистор Биполярный транзистор Полевой транзистор КМОП-транзистор Однопереходный транзистор Фототранзистор Составной транзистор Баллистический транзистор Интегральная схема Цифровая интегральная схема Аналоговая интегральная схема Аналого-цифровая интегральная схема Гибридная интегральная схема Тиристор Симистор Динистор Фототиристор Оптрон Резисторная оптопара Датчик Холла
Активные вакуумные и газоразрядные	Электронная лампа Электровакуумный диод Триод Маячковая лампа Тетрод Лучевой тетрод Пентод Гексод Гептод Пентагрид Октод Нонод Механотрон Клистрон Магнетрон Амплитрон Платинотрон Электронно-лучевая трубка Лампа бегущей волны Лампа обратной волны Тиратрон Кенотрон Игнитрон
Устройства отображения	Электронно-лучевая трубка ЖК-дисплей Светодиод Газоразрядный индикатор Вакуумно-люминесцентный индикатор Блинкерное табло Семисегментный индикатор Матричный индикатор Кинескоп
Акустические	Микрофон Громкоговоритель Тензорезистор Пьезокерамический излучатель
Термоэлектрические	Терморезистор Термопара Элемент Пельтье

Отрывок, характеризующий Симистор

– Ну, Господи благослови, – проговорил граф, полу шутя, полу серьезно; но Наташа заметила, что отец ее заторопился, входя в переднюю, и робко, тихо спросил, дома ли князь и княжна. После доклада о их приезде между прислугой князя произошло смятение. Лакей, побежавший докладывать о них, был остановлен другим лакеем в зале и они шептали о чем то. В залу выбежала горничная девушка, и торопливо тоже говорила что то, упоминая о княжне. Наконец один старый, с сердитым видом лакей вышел и доложил Ростовым, что князь принять не может, а княжна просит к себе. Первая навстречу гостям вышла m lle Bourienne. Она особенно учтиво встретила отца с дочерью и проводила их к княжне. Княжна с взволнованным, испуганным и покрытым красными пятнами лицом выбежала, тяжело ступая, навстречу к гостям, и тщетно пытаясь казаться свободной и радушной. Наташа с первого взгляда не понравилась княжне Марье. Она ей показалась слишком нарядной, легкомысленно веселой и тщеславной. Княжна Марья не знала, что прежде, чем она увидала свою будущую невестку, она уже была дурно расположена к ней по невольной зависти к ее красоте, молодости и счастию и по ревности к любви своего брата. Кроме этого непреодолимого чувства антипатии к ней, княжна Марья в эту минуту была взволнована еще тем, что при докладе о приезде Ростовых, князь закричал, что ему их не нужно, что пусть княжна Марья принимает, если хочет, а чтоб к нему их не пускали. Княжна Марья решилась принять Ростовых, но всякую минуту боялась, как бы князь не сделал какую нибудь выходку, так как он казался очень взволнованным приездом Ростовых. – Ну вот, я вам, княжна милая, привез мою певунью, – сказал граф, расшаркиваясь и беспокойно оглядываясь, как будто он боялся, не взойдет ли старый князь. – Уж как я рад, что вы познакомились… Жаль, жаль, что князь всё нездоров, – и сказав еще несколько общих фраз он встал. – Ежели позволите, княжна, на четверть часика вам прикинуть мою Наташу, я бы съездил, тут два шага, на Собачью Площадку, к Анне Семеновне, и заеду за ней. Илья Андреич придумал эту дипломатическую хитрость для того, чтобы дать простор будущей золовке объясниться с своей невесткой (как он сказал это после дочери) и еще для того, чтобы избежать возможности встречи с князем, которого он боялся. Он не сказал этого дочери, но Наташа поняла этот страх и беспокойство своего отца и почувствовала себя оскорбленною. Она покраснела за своего отца, еще более рассердилась за то, что покраснела и смелым, вызывающим взглядом, говорившим про то, что она никого не боится, взглянула на княжну. Княжна сказала графу, что очень рада и просит его только пробыть подольше у Анны Семеновны, и Илья Андреич уехал. M lle Bourienne, несмотря на беспокойные, бросаемые на нее взгляды княжны Марьи, желавшей с глазу на глаз поговорить с Наташей, не выходила из комнаты и держала твердо разговор о московских удовольствиях и театрах. Наташа была оскорблена замешательством, происшедшим в передней, беспокойством своего отца и неестественным тоном княжны, которая – ей казалось – делала милость, принимая ее. И потом всё ей было неприятно. Княжна Марья ей не нравилась. Она казалась ей очень дурной собою, притворной и сухою. Наташа вдруг нравственно съёжилась и приняла невольно такой небрежный тон, который еще более отталкивал от нее княжну Марью. После пяти минут тяжелого, притворного разговора, послышались приближающиеся быстрые шаги в туфлях. Лицо княжны Марьи выразило испуг, дверь комнаты отворилась и вошел князь в белом колпаке и халате. – Ах, сударыня, – заговорил он, – сударыня, графиня… графиня Ростова, коли не ошибаюсь… прошу извинить, извинить… не знал, сударыня. Видит Бог не знал, что вы удостоили нас своим посещением, к дочери зашел в таком костюме. Извинить прошу… видит Бог не знал, – повторил он так не натурально, ударяя на слово Бог и так неприятно, что княжна Марья стояла, опустив глаза, не смея взглянуть ни на отца, ни на Наташу. Наташа, встав и присев, тоже не знала, что ей делать. Одна m lle Bourienne приятно улыбалась. – Прошу извинить, прошу извинить! Видит Бог не знал, – пробурчал старик и, осмотрев с головы до ног Наташу, вышел. M lle Bourienne первая нашлась после этого появления и начала разговор про нездоровье князя. Наташа и княжна Марья молча смотрели друг на друга, и чем дольше они молча смотрели друг на друга, не высказывая того, что им нужно было высказать, тем недоброжелательнее они думали друг о друге. Когда граф вернулся, Наташа неучтиво обрадовалась ему и заторопилась уезжать: она почти ненавидела в эту минуту эту старую сухую княжну, которая могла поставить ее в такое неловкое положение и провести с ней полчаса, ничего не сказав о князе Андрее. «Ведь я не могла же начать первая говорить о нем при этой француженке», думала Наташа. Княжна Марья между тем мучилась тем же самым. Она знала, что ей надо было сказать Наташе, но она не могла этого сделать и потому, что m lle Bourienne мешала ей, и потому, что она сама не знала, отчего ей так тяжело было начать говорить об этом браке. Когда уже граф выходил из комнаты, княжна Марья быстрыми шагами подошла к Наташе, взяла ее за руки и, тяжело вздохнув, сказала: «Постойте, мне надо…» Наташа насмешливо, сама не зная над чем, смотрела на княжну Марью. – Милая Натали, – сказала княжна Марья, – знайте, что я рада тому, что брат нашел счастье… – Она остановилась, чувствуя, что она говорит неправду. Наташа заметила эту остановку и угадала причину ее. – Я думаю, княжна, что теперь неудобно говорить об этом, – сказала Наташа с внешним достоинством и холодностью и с слезами, которые она чувствовала в горле. «Что я сказала, что я сделала!» подумала она, как только вышла из комнаты. Долго ждали в этот день Наташу к обеду. Она сидела в своей комнате и рыдала, как ребенок, сморкаясь и всхлипывая. Соня стояла над ней и целовала ее в волосы. – Наташа, об чем ты? – говорила она. – Что тебе за дело до них? Всё пройдет, Наташа. – Нет, ежели бы ты знала, как это обидно… точно я…

Эквиваленты транзистора, динистора, тиристора, варикапа, замена деталей

В современных радиоэлектронных устройствах используется весьма широкий ассортимент самых разнообразных электронных приборов. Порой отсутствие одного или нескольких таких элементов может затормозить или даже прервать выполнение работы по монтажу или макетированию схемы.

Очень часто встречаются ситуации, когда необходимо один элемент заменить другим. Если речь идет о простой замене одного номинала резистора или конденсатора на другой, то решение задачи замены или подбора заменяющего номинала очевидно. Менее очевидны замены радиоэлементов, имеющих специфические, только им присущие свойства.

Ниже будут рассмотрены вопросы замены некоторых специальных полупроводниковых приборов их эквивалентами, выполненными из более доступных элементов.

В импульсной технике широко используют управляемые и неуправляемые коммутирующие элементы, имеющие вольт-амперную характеристику с N- или S-образным участком. Это лавинные транзисторы, газовые разрядники, динисторы, тиристоры, симисторы, однопереходные транзисторы, лямбда-диоды, туннельные диоды, инжекционно-полевые транзисторы и другие элементы.

В релаксационных генераторах импульсов, различных преобразователях электрических и неэлектрических величин в частоту широко используют биполярные лавинные транзисторы. Следует отметить, что специально такие транзисторы почти не выпускают. На практике в этих целях используют обычные транзисторы в необычном включении или режиме эксплуатации.

Эквивалент лавинного транзистора и динистора

Лавинный транзистор — полупроводниковый прибор, работающий в режиме лавинного пробоя. Такой пробой обычно возникает при напряжении, превышающем предельно допустимое значение.

Не допустить теплового пробоя (необратимого повреждения) транзистора можно при ограничении тока через транзистор (подключением высокоомной нагрузкой).

Лавинный пробой транзистора может наступать в «прямом» и «инверсном» включении транзистора. Напряжение лавинного пробоя при инверсном включении (полярность подключения полупроводникового прибора противоположна общепринятой, рекомендованной) обычно ниже, чем для «прямого» включения.

Вывод базы транзистора часто не используется (не подключается к другим элементам схемы). В ряде случаев базовый вывод соединяют с эмиттером через высокоом-ный резистор (сотни кОм — ед. МОм). Это позволяет в некоторых пределах регулировать величину напряжения лавинного пробоя.

На рис. 1 приведена схема равноценной замены «лавинного» транзистора интегрального прерывателя К101КТ1 ее дискретными аналогами. Интересно отметить, что при ближайшем рассмотрении эта схема тождественна эквивалентной схеме динистора (рис. 1), тиристора (рис. 2) и однопереходного транзистора (рис. 4).

Отметим попутно, что и вид вольт-амперных характеристик всех этих полупроводниковых приборов имеет общие характерные особенности. На их вольт-амперных характеристиках имеется S-образный участок, участок с так называемым «отрицательным» динамическим сопротивлением. Благодаря такой особенности вольт-амперной характеристики перечисленные приборы могут использоваться для генерации электрических колебаний.

Рис. 1. Аналог лавинного транзистора и динистора.

Эквивалент тиристора

Тиристоры, динисторы и им подобные элементы способны при весьма незначительных внутренних потерях управлять большими мощностями, подводимыми к нагрузке.

Тиристоры — приборы, обладающие двумя устойчивыми состояниями: состоянием низкой проводимости (проводимость отсутствует, прибор заперт) и состоянием высокой проводимости (проводимость близка к нулю, прибор открыт). Представители класса тиристоров [Вишневский А.И]:

• диодные тиристоры (динисторы, диаки), имеющие два вывода (анод и катод), управляемые путем подачи на электроды напряжения с высокой скоростью его нарастания или повышения приложенного напряжения до величины, близкой к критической;
• триодные тиристоры (тринисторы, триаки), трехэлектродные элементы, управляющий электрод которых служит для перевода тиристора из закрытого состояния в открытое;
• тетродные тиристоры, имеющие два управляющих электрода;
• симметричные тиристоры — симисторы, имеющие пятислой-ную структуру. Иногда этот полупроводниковый прибор называют семистором.

Диодные тиристоры (динисторы), ассортимент которых не столь велик, различаются, главным образом, максимально допустимым постоянным прямым напряжением в закрытом состоянии.

Так, для динисторов типов КН102А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, И (2Н102А — И) значения этих напряжений составляют, соответственно, 5, 7, 10, 14, 20, 30, 40, 50 В при обратном токе не более 0,5 мА. Максимально допустимый постоянный ток в открытом состоянии для этих полупроводниковых приборов равен 0,2 А при остаточном напряжении в открытом состоянии 1,5 В.

На рис. 1 приведена эквивалентная схема низковольтного динистора. Если принять R1=R3=100 Ом, можно получить динистор с управляемым (с помощью резистора R2) напряжением переключения от 1 до 25 В [Войцеховский Я., Р 11/73-40, Р 12/76-29]. При отсутствии этого резистора и при условии R1=R3=5,1 кОм напряжение переключения составит 9 Б, а при R1=R3=3 кОм —12 В.

Аналог тиристора р-п-р-п-структуры, описанный в книге Я. Войцеховского, показан на рис. 2. Буквой А обозначен анод; К — катод; УЭ — управляющий электрод. В схемах (рис. 1, 2) могут быть использованы транзисторы типов КТ315 и КТ361.

Необходимо лишь, чтобы подводимое к полупроводниковому прибору или его аналогу напряжение не превышало предельных паспортных значений. В таблице (рис. 2) показано, какими величинами R1 и R2 следует руководствоваться при создании аналога тиристора на основе германиевых или кремниевых транзисторов.

Рис. 2. Аналог тиристора.

В разрывы электрической цепи, показанные на схеме (рис. 2) крестиками, можно включить диоды, позволяющие влиять на вид вольт-амперной характеристики аналога. В отличие от обычного тиристора, его аналогом (рис. 2) можно управлять, используя дополнительный вывод — управляющий электрод УЭдоп, подключенный к базе транзистора VT2 (верхний рисунок) или VT1 (нижний рисунок).

Обычно тиристор включают кратковременной подачей напряжения на управляющий электрод УЭ. При подаче напряжения на электрод УЭдоп тиристор, напротив, можно перевести из включенного состояния в выключенное.

Аналог управляемого динистора

Аналог управляемого динистора может быть создан с использованием тиристора (рис. 3) [Р 3/86-41]. При указанных на схеме типах элементов и изменении сопротивления резистора R1 от 1 до 6 кОм напряжение переключения динистора в проводящее состояние изменяется от 15 до 27 В.

Рис. 3. Аналог управляемого динистора.

Эквивалент однопереходного транзистора

Рис. 4. Аналог однопереходного транзистора.

Эквивалентная схема используемого в генераторных устройствах полупроводникового прибора — однопереходного транзистора — показана на рис. 4. Б1 и Б2 — первая и вторая базы транзистора.

Эквивалент инжекционно-полевого транзистора

Инжекционно-полевой транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с S-образной ВАХ. Подобные приборы широко используют в импульсной технике — в релаксационных генераторах импульсов, преобразователях напряжение-частота, ждущих и управляемых генераторах и т. д.

Такой транзистор может быть составлен объединением полевого и обычного биполярного транзисторов (рис. 5, 6). На основе дискретных элементов может быть смоделирована не только полупроводниковая структура.

Рис. 5. Аналог инжекционно-полевого транзистора п-структуры.

Рис. 6. Аналог инжекционно-полевого транзистора р-структуры.

Эквивалент низковольтного газового разрядника

На рис. 7 показана схема устройства, эквивалентного низковольтному газовому разряднику [ПТЭ 4/83-127]. Этот прибор представляет собой газонаполненный баллон с двумя электродами, в котором возникает электрический межэлектродный пробой при превышении некоторого критического значения напряжения.

Напряжение «пробоя» для аналога газового разрядника (рис. 7) составляет 20 В. Таким же образом, может быть создан аналог, например, неоновой лампы.

 

Рис. 7. Аналог газового разрядника — схема эквивалентной замены.

Эквивалентная замена лямбда-диодов

Совершенно особым видом ВАХ обладают полупроводниковые приборы типа лямбда-диодов, туннельных диодов. На вольт-амперных характеристиках этих приборов имеется N-об-разный участок.

Лямбда-диоды и туннельные диоды могут быть использованы для генерации и усиления электрических сигналов. На рис. 8 и рис. 9 показаны схемы, имитирующие лямбда-ди-од [РТЕ 9/87-35].

Практически в генераторах чаще используют схему, представленную на рис. 9 [ПТЭ 5/77-96]. Если между стоками полевых транзисторов включить управляемый резистор (потенциометр) либо транзистор (полевой или биполярный), то видом вольт-амперной характеристики такого «лямбда-диода» можно управлять в широких пределах: регулировать частоту генерации, модулировать колебания высокой частоты и т.д.

Рис. 8. Аналог лямбда-диода.

Рис. 9. Аналог лямбда-диода.

Эквивалентная замена туннельных диодов

Рис. 10. Аналог туннельного диода.

Туннельные диоды также используют для генерации и усиления высокочастотных сигналов. Отдельные представители этого класса полупроводниковых приборов способны работать до мало достижимых в обычных условиях частот — порядка единиц ГГц. Устройство, позволяющее имитировать вольт-амперную характеристику туннельного диода, показано на рис. 10 [Р 4/77-30].

Схема эквивалента варикапа

Варикапы — это полупроводниковые приборы с изменяемой емкостью. Принцип их работы основан на изменении барьерной емкости полупроводникового перехода при изменении приложенного напряжения.

Чаще на варикап подают обратное смещение, реже — прямое. Такие элементы обычно применяют в узлах настройки радио- и телеприемников. В качестве варикапов могут быть использованы обычные диоды и стабилитроны (рис. 11), а также их полупроводниковые аналоги (рис. 12 [F 9/73-434], рис. 13 [ПТЭ 2/81-151]).

Рис. 11. Варикап.

Рис. 12. Схема аналога варикапа.

Рис. 13. Схема аналога варикапа на основе полевого транзистора.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1).

Транзистор и тиристор отличие — Topsamoe.ru

Тиристоры относятся к полупроводниковым приборам структуры p-n-p-n, и принадлежат, по сути, к особому классу биполярных транзисторов, четырехслойных, трех (и более) переходных приборов с чередующейся проводимостью.

Устройство тиристора позволяет ему работать подобно диоду, то есть пропускать ток лишь в одном направлении.

И также как у полевого транзистора, у тиристора имеется управляющий электрод. При этом как диод, тиристор имеет особенность, – без инжекции неосновных рабочих носителей заряда через управляющий электрод он не перейдет в проводящее состояние, то есть не откроется.

Упрощенная модель тиристора позволяет нам понять, что управляющий электрод здесь аналогичен базе биполярного транзистора, однако имеется ограничение, которое заключается в том, что отпереть то тиристор с помощью этой базы можно, а вот запереть нельзя.

Тиристор, как и мощный полевой транзистор, конечно может коммутировать значительные токи. И в отличие от полевых транзисторов, мощности, коммутируемые тиристорами, могут исчисляться мегаваттами при высоких рабочих напряжениях. Но имеют тиристоры один серьезный недостаток — значительное время выключения.

Для того чтобы запереть тиристор, необходимо прервать или сильно уменьшить его прямой ток на достаточно продолжительное время, за которое неравновесные основные рабочие носители заряда, электронно-дырочные пары, успели бы рекомбинировать или рассосаться. Пока не прерван ток, тиристор будет оставаться в проводящем состоянии, то есть будет продолжать вести себя как диод.

Схемы коммутации переменного синусоидального тока обеспечивают тиристорам подходящий режим работы — синусоидальное напряжение смещает переход в обратном направлении, и тиристор автоматически запирается. Но для поддержания работы прибора, на управляющий электрод необходимо в каждом полупериоде подавать отпирающий управляющий импульс.

В схемах с питанием на постоянном токе прибегают к дополнительным вспомогательным схемам, функция которых — принудительно снизить анодный ток тиристора, и вернуть его в запертое состояние. А поскольку при запирании рекомбинируют носители заряда, то и скорость переключения тиристора сильно ниже, чем у мощного полевого транзистора.

Если сравнить время полного закрытия тиристора с временем полного закрытия полевого транзистора, то разница достигает тысяч раз: полевому транзистору чтобы закрыться нужно несколько наносекунд (10-100 нс), а тиристору требуется несколько микросекунд (10-100 мкс). Почувствуйте разницу.

Конечно, есть области применения тиристоров, где полевые транзисторы не выдерживают конкуренции с ними. Для тиристоров практически нет ограничений в предельно допустимой коммутируемой мощности — это их преимущество.

Тиристоры управляют мегаваттами мощности на больших электростанциях, в промышленных сварочных аппаратах они коммутируют токи в сотни ампер, а также традиционно управляют мегаваттными индукционными печами на сталелитейных заводах. Здесь полевые транзисторы никак не применимы. В импульсных же преобразователях средней мощности полевые транзисторы выигрывают.

Долгое выключение тиристора, как говорилось выше, объясняется тем, что будучи включенным, он требует для выключения снятия коллекторного напряжения, и подобно биполярному транзистору, у тиристора уходит конечное время на рекомбинацию или удаление неосновных носителей.

Проблемы, которые вызывают тиристоры в связи с этой своей особенностью, связаны прежде всего с невозможностью переключения с высокими скоростями, как это могут делать полевые транзисторы. А еще перед подачей на тиристор коллекторного напряжения, тиристор должен обязательно быть закрытым, иначе неизбежны коммутационные потери мощности, полупроводник чрезмерно при этом нагреется.

Иначе говоря, предельное dU/dt ограничивает быстродействие. График зависимости рассеиваемой мощности от тока и времени включения иллюстрирует эту проблему. Высокая температура внутри кристалла тиристора может не только вызвать ложное срабатывание, но и помешать переключению.

В резонансных инверторах на тиристорах проблема запирания решается сама собой, там выброс напряжения обратной полярности приводит к запиранию тиристора, при условии, что воздействие это достаточно длительное.

Так выявляется главное преимущество полевых транзисторов перед тиристорами. Полевые транзисторы способны работать на частотах в сотни килогерц, и управление сегодня не является проблемой.

Тиристоры же будут надежно работать на частотах до 40 килогерц, ближе к 20 килогерцам. Это значит, что если бы в современных инверторах использовались тиристоры, то аппараты на достаточно высокую мощность, скажем, на 5 киловатт, получались бы весьма громоздкими.

В этом смысле полевые транзисторы способствуют тому, что инверторы получаются более компактными за счет меньшего размера и веса сердечников силовых трансформаторов и дросселей.

Чем выше частота, тем меньшего размера требуются трансформаторы и дроссели для преобразования одной и той же мощности, это знает каждый, кто знаком со схемотехникой современных импульсных преобразователей.

Безусловно, в некоторых применениях тиристоры оказываются очень полезными, например диммеры для регулировки яркости света, работающие на сетевой частоте 50 Гц, в любом случае выгоднее изготавливать на тиристорах, они получаются дешевле, чем если бы там применялись полевые транзисторы.

А в сварочных инверторах, например, выгоднее использовать полевые транзисторы, именно в силу простоты управления переключением и высокой скорости этого переключения. Кстати, при переходе с тиристорной схемы на транзисторную, несмотря на большую стоимость последних, из приборов исключаются лишние дорогостоящие компоненты.

Тиристором называется управляемый полупроводниковый переключатель, обладающий односторонней проводимостью. В открытом состоянии он ведет себя подобно диоду, а принцип управления тиристором отличается от транзистора, хотя и тот и другой имеют по три вывода и обладают способностью усиливать ток.

Выводы тиристора — это анод, катод и управляющий электрод.

Анод и катод — это электроды электронной лампы или полупроводникового диода. Их лучше запомнить по изображению диода на принципиальных электрических схемах. Представьте, что электроны выходят из катода расходящимся пучком в виде треугольника и приходят на анод, тогда вывод от вершины треугольника — катод с отрицательным зарядом, а противоположный вывод — анод с положительным зарядом.

Подав на управляющий электрод определенное напряжение относительно катода, можно перевести тиристор в проводящее состояние. А для того чтобы тиристор вновь запереть, необходимо сделать его рабочий ток меньшим, чем ток удержания данного тиристора.

Тиристор, как полупроводниковый электронный компонент, состоит из четырех слоев полупроводника (кремния) p и n-типа. На рисунке верхний вывод — это анод — область p-типа, снизу — катод — область n-типа, сбоку выведен управляющий электрод — область p-типа. К катоду присоединяется минусовая клемма источника питания, а в цепь анода включается нагрузка, питанием которой следует управлять.

Воздействуя на управляющий электрод сигналом определенной длительности, можно очень легко управлять нагрузкой в цепи переменного тока, отпирая тиристор на определенной фазе периода сетевой синусоиды, тогда закрытие тиристора будет происходить автоматически при переходе синусоидального тока через ноль. Это несложный и весьма популярный способ регулирования мощности активной нагрузки.

В соответствии с внутренним устройством тиристора, в запертом состоянии его можно представить цепочкой из трех диодов, соединенных последовательно, как показано на рисунке. Видно, что в запертом состоянии данная схема не пропустит ток ни в одном, ни в другом направлении. Теперь представим тиристор схемой замещения на транзисторах.

Видно, что достаточный базовый ток нижнего n-p-n-транзистора приведет к возрастанию его коллекторного тока, который тут же явится базовым током верхнего p-n-p-транзистора.

Верхний p-n-p-транзистор теперь отпирается, и его коллекторный ток складывается с базовым током нижнего транзистора, и тот поддерживается в открытом состоянии благодаря наличию в данной схеме положительной обратной связи. И если сейчас перестать подавать напряжение на управляющий электрод, открытое состояние все равно останется таковым.

Чтобы запереть эту цепочку, придется как-то прервать общий коллекторный ток данных транзисторов. Разные способы отключения (механические и электронные) показаны на рисунке.

Симистор, в отличие от тиристора, имеет шесть слоев кремния, и в проводящем состоянии он проводит ток не в одном, а в обоих направлениях, словно замкнутый выключатель. По схеме замещения его можно представить как два тиристора, включенных встречно-параллельно, только управляющий электрод остается один общий на двоих. А после открытия симистора, чтобы ему закрыться, полярность напряжения на рабочих выводах должна измениться на противоположную или рабочий ток должен стать меньше чем ток удержания симистора.

Если симистор установлен для управления питанием нагрузки в цепи переменного или постоянного тока, то в зависимости от текущей полярности и направления тока управляющего электрода, более предпочтительными окажутся определенные способы управления для каждой ситуации. Все возможные сочетания полярностей (на управляющем электроде и в рабочей цепи) можно представить в виде четырех квадрантов.

Стоит отметить, что квадранты 1 и 3 соответствуют обычным схемам управления мощностью активной нагрузки в цепях переменного тока, когда полярности на управляющем электроде и на электроде А2 в каждом полупериоде совпадают, в таких ситуациях управляющий электрод симистора достаточно чувствителен.

Основное отличие – транзистор против тиристора

Транзисторы и тиристоры являются полупроводниковыми устройствами, которые имеют многочисленные применения в электрических цепях. главное отличие между транзистором и тиристором является то, что транзистор имеет три слоя полупроводниковтогда как тиристор имеет четыре слоя полупроводников, Иногда тиристоры называютуправляемые кремнием выпрямители (SCR).

Что такое транзистор

Транзисторы – это полупроводниковые устройства, которые могут действовать как усилители или переключатели в электрических цепях. Транзистор состоит из трех легированных полупроводников. Основные типы транзисторов включаютбиполярные переходные транзисторы (биполярные транзисторы) а такжеполевые транзисторы (полевые транзисторы) а такжебиполярные транзисторы с изолированным затвором (БТИЗЫ), Мы обсудили, как эти транзисторы работают в статьях, сравнивая разницу между BJT и FET и разницу между IGBT и MOSFET. Транзисторы имеют три терминала. Управляя напряжением, подаваемым на одну из клемм, можно контролировать ток через две другие клеммы этих устройств.

Что такое тиристор

Тиристор также имеет три контакта, такие как транзистор, и эти контакты называются «анод», «катод» и «затвор». Однако тиристор сделан из четыре слои легированных полупроводников. Функционально тиристор действует как комбинация двух транзисторов, как показано ниже:

Вы можете думать о тиристоре как о двух транзисторах, работающих вместе. Справа: символ тиристора.

Тиристор имеет три режима:

1. Режим обратной блокировкиВ этой установке анод имеет более отрицательный потенциал, чем катод. Это означает, что соединения J
   1 и J₃ смещены в обратном направлении в то время как соединение J₂ вперед смещен. В этом режиме ток не может течь через тиристор.
2. Режим прямой блокировкиВ этой установке анод имеет более положительный потенциал, чем катод. Здесь, J₁ и J₃ вперед смещен, в то время как J₂ в обратном смещении. Ток все еще не может течь через тиристор.
3. Режим прямой проводки: В этой настройке анод и катод соединены как в режиме прямой блокировки. Однако теперь через тиристор течет ток. Этого можно было бы достичь двумя способами: если бы разность потенциалов между анодом и катодом была такой большой, то соединение J₂ будет проходить пробой, позволяя течь через него. Если разность потенциалов недостаточно велика для возникновения пробоя, прямая проводимость также могла быть достигнута путем передачи прямого тока через затвор.

Если на затвор подается ток, а прямой ток в тиристоре достигает порогового значения тока, известного какзапирающий токтиристор будет продолжать проводить, даже если ток затвора удален. Как только тиристор начал проводить прямой ток, он может продолжать делать это, пока прямой ток выше порогового значения тока, известного какудерживающий ток, По этой причине тиристор можно использовать как выключатель. На рисунке ниже показана зависимость тока от напряжения для тиристора:

Характеристическая кривая зависимости тока от напряжения для тиристора.

Отличие транзистора от диода

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Перестал работать Mi band 4 1 ставка.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Что такое биполярный транзистор и как его проверить
• Немного о транзисторах…
• Primary Menu
• Вы точно человек?
• Чем диод отличается от транзистора?
• Транзистор
• Защита от напряжений обратной полярности с помощью «идеальных диодов»

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок №31.

Тиристор, симистор, динистор.

Что такое биполярный транзистор и как его проверить

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой. Почему в современных инверторах используют транзисторы, а не тиристоры. Тиристоры относятся к полупроводниковым приборам структуры p-n-p-n, и принадлежат, по сути, к особому классу биполярных транзисторов , четырехслойных, трех и более переходных приборов с чередующейся проводимостью.

Устройство тиристора позволяет ему работать подобно диоду, то есть пропускать ток лишь в одном направлении. И также как у полевого транзистора, у тиристора имеется управляющий электрод. При этом как диод, тиристор имеет особенность, — без инжекции неосновных рабочих носителей заряда через управляющий электрод он не перейдет в проводящее состояние, то есть не откроется. Упрощенная модель тиристора позволяет нам понять, что управляющий электрод здесь аналогичен базе биполярного транзистора, однако имеется ограничение, которое заключается в том, что отпереть то тиристор с помощью этой базы можно, а вот запереть нельзя.

Тиристор, как и мощный полевой транзистор, конечно может коммутировать значительные токи. И в отличие от полевых транзисторов, мощности, коммутируемые тиристорами, могут исчисляться мегаваттами при высоких рабочих напряжениях.

Но имеют тиристоры один серьезный недостаток — значительное время выключения. Для того чтобы запереть тиристор, необходимо прервать или сильно уменьшить его прямой ток на достаточно продолжительное время, за которое неравновесные основные рабочие носители заряда, электронно-дырочные пары, успели бы рекомбинировать или рассосаться. Пока не прерван ток, тиристор будет оставаться в проводящем состоянии, то есть будет продолжать вести себя как диод.

Схемы коммутации переменного синусоидального тока обеспечивают тиристорам подходящий режим работы — синусоидальное напряжение смещает переход в обратном направлении, и тиристор автоматически запирается. Но для поддержания работы прибора, на управляющий электрод необходимо в каждом полупериоде подавать отпирающий управляющий импульс. В схемах с питанием на постоянном токе прибегают к дополнительным вспомогательным схемам, функция которых — принудительно снизить анодный ток тиристора, и вернуть его в запертое состояние.

А поскольку при запирании рекомбинируют носители заряда, то и скорость переключения тиристора сильно ниже, чем у мощного полевого транзистора. Если сравнить время полного закрытия тиристора с временем полного закрытия полевого транзистора, то разница достигает тысяч раз: полевому транзистору чтобы закрыться нужно несколько наносекунд нс , а тиристору требуется несколько микросекунд мкс. Почувствуйте разницу. Конечно, есть области применения тиристоров, где полевые транзисторы не выдерживают конкуренции с ними.

Для тиристоров практически нет ограничений в предельно допустимой коммутируемой мощности — это их преимущество. Тиристоры управляют мегаваттами мощности на больших электростанциях, в промышленных сварочных аппаратах они коммутируют токи в сотни ампер, а также традиционно управляют мегаваттными индукционными печами на сталелитейных заводах. Здесь полевые транзисторы никак не применимы.

В импульсных же преобразователях средней мощности полевые транзисторы выигрывают. Долгое выключение тиристора, как говорилось выше, объясняется тем, что будучи включенным, он требует для выключения снятия коллекторного напряжения, и подобно биполярному транзистору, у тиристора уходит конечное время на рекомбинацию или удаление неосновных носителей. Проблемы, которые вызывают тиристоры в связи с этой своей особенностью, связаны прежде всего с невозможностью переключения с высокими скоростями, как это могут делать полевые транзисторы.

А еще перед подачей на тиристор коллекторного напряжения, тиристор должен обязательно быть закрытым, иначе неизбежны коммутационные потери мощности, полупроводник чрезмерно при этом нагреется. График зависимости рассеиваемой мощности от тока и времени включения иллюстрирует эту проблему.

Высокая температура внутри кристалла тиристора может не только вызвать ложное срабатывание, но и помешать переключению. В резонансных инверторах на тиристорах проблема запирания решается сама собой, там выброс напряжения обратной полярности приводит к запиранию тиристора, при условии, что воздействие это достаточно длительное. Так выявляется главное преимущество полевых транзисторов перед тиристорами.

Полевые транзисторы способны работать на частотах в сотни килогерц, и управление сегодня не является проблемой. Тиристоры же будут надежно работать на частотах до 40 килогерц, ближе к 20 килогерцам. Это значит, что если бы в современных инверторах использовались тиристоры, то аппараты на достаточно высокую мощность, скажем, на 5 киловатт, получались бы весьма громоздкими.

В этом смысле полевые транзисторы способствуют тому, что инверторы получаются более компактными за счет меньшего размера и веса сердечников силовых трансформаторов и дросселей. Чем выше частота, тем меньшего размера требуются трансформаторы и дроссели для преобразования одной и той же мощности, это знает каждый, кто знаком со схемотехникой современных импульсных преобразователей. Безусловно, в некоторых применениях тиристоры оказываются очень полезными, например диммеры для регулировки яркости света , работающие на сетевой частоте 50 Гц, в любом случае выгоднее изготавливать на тиристорах, они получаются дешевле, чем если бы там применялись полевые транзисторы.

А в сварочных инверторах , например, выгоднее использовать полевые транзисторы, именно в силу простоты управления переключением и высокой скорости этого переключения. Кстати, при переходе с тиристорной схемы на транзисторную, несмотря на большую стоимость последних, из приборов исключаются лишние дорогостоящие компоненты.

Поделитесь этой статьей с друзьями:. Вступайте в наши группы в социальных сетях:. ВКонтакте Facebook Одноклассники Pinterest. Смотрите также на Электрик Инфо : Биполярные и полевые транзисторы — в чем различие IGBT-транзисторы — основные компоненты современной силовой электроники Способы и схемы управления тиристором или симистором Как проверить диод и тиристор.

Новые статьи Тематическая викторина от Иосифа Труба Чем конструкция дорогих розеток отличается от дешевых Какие нужны насадки на болгарку и перфоратор для провед IGBT-транзисторы — основные компоненты современной сило Какое напряжение опасно для жизни человека? Как работают датчики и токовые клещи для измерения пост Почему выключатель размыкает фазу, а не ноль? Как устроен и работает сервопривод В Интернете кто-то прав! За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.

Перепечатка материалов сайта запрещена. Пожалуйста, подождите Электрик Инфо. Добавление комментария. Тематическая викторина от Иосифа Труба Чем конструкция дорогих розеток отличается от дешевых Какие нужны насадки на болгарку и перфоратор для провед Или о чём говорят электрики. Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.

Андрей Повный.

Немного о транзисторах…

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие.

Ток базы составных транзисторов VT2, VT3 уменьшается, что влечёт за собой . Отличие только будет в включении диодов — их надо соединить теперь.

Primary Menu

В настоящее время транзистор является основой схемотехники подавляющего большинства электронных устройств и интегральных микросхем. Транзисторами также называются дискретные электронные приборы, которые, выполняя функцию одиночного транзистора, имеют в своем составе много элементов, конструктивно являясь интегральной схемой, например составной транзистор или многие транзисторы большой мощности [2]. В биполярном транзисторе используются полупроводники с обоими типами проводимости, он работает за счет взаимодействия двух, близко расположенных на кристалле, p-n переходов и управляется изменением тока через база-эмиттерный переход, при этом вывод эмиттера всегда является общим для управляющего и выходного токов. В полевом транзисторе используется полупроводник только одного типа проводимости, расположенный в виде тонкого канала, на который воздействует электрическое поле изолированного от канала затвора [3] , управление осуществляется изменением напряжения между затвором и истоком. Полевой транзистор, в отличие от биполярного, управляется напряжением, а не током. К м годам транзисторы, благодаря своей миниатюрности, экономичности, устойчивости к механическим воздействиям и невысокой стоимости практически полностью вытеснили электронные лампы из малосигнальной электроники. Благодаря своей способности работать при низких напряжениях и значительных токах, транзисторы позволили уменьшить потребность в электромагнитных реле и механических переключателях в оборудовании, а благодаря способности к миниатюризации и интеграции позволили создать интегральные схемы , заложив основы микроэлектроники. С х в связи с появлением новых мощных транзисторов, стали активно вытесняться электронными устройствами трансформаторы, электромеханические и тиристорные ключи в силовой электротехнике, начал активно развиваться Частотно-регулируемый привод и инверторные преобразователи напряжения.

Вы точно человек?

Включите JavaScript для лучшей работы сайта. Диоды и транзисторы — основные элементы радиотехнических схем, причем элементы активные, преобразующие сигнал, проходящий по цепи. Различия в принципе работы между ними очень существенны, также серьезно они отличаются и внешне, поэтому даже незнакомый с радиотехникой человек способен их отличить друг от друга. Вам понадобится. В принципе, уже исходя из названия, любой человек, немного знакомый с иностранными языками может определить отличия этих элементов радиотехнических схем.

Электроды диода носят названия анод и катод.

Чем диод отличается от транзистора?

Мы уже рассматривали с вами, как устроены полевые транзисторы, которые обязательно присутствуют на каждой материнской плате компьютера. Усаживайтесь поудобнее — сейчас мы сделаем интеллектуально усилие и попытаемся разобраться, как устроен. Биполярный транзистор — это полупроводниковый прибор, который широко применяется в электронных изделиях, в том числе и компьютерных блоках питания. Биполярный транзистор представляет собой трехслойную структуру с чередующимися видами полупроводников. Так как существуют полупроводники двух видов, положительные positive, p-типа и отрицательные negative, n-типа , то может быть два типа такой структуры — p-n-p и n-p-n.

Транзистор

Его можно сравнить с ниппелем. Применяется, например, в выпрямителях, когда из переменного тока делают постоянный. Или когда надо отделить обратное напряжение от прямого. Погляди в схему программатора там где был пример с делителем. Видишь стоят диоды, как думаешь, зачем? А все просто. У микроконтроллера логические уровни это 0 и 5 вольт, а у СОМ порта единица это минус 12 вольт, а ноль плюс 12 вольт.

используемых в промышленной автоматике: диодов, Характерное отличие полевых транзисторов с изолированным затвором.

Защита от напряжений обратной полярности с помощью «идеальных диодов»

Мощные транзисторы MOSFET хорошо известны своей исключительной скоростью переключения при весьма малой мощности управления, которую нужно прикладывать к затвору. Основная причина в том, что затвор изолирован, поэтому требуется мощность только на перезаряд емкости затвор-исток, и в статическом режиме цепь затвора практически не потребляет тока. Основные недостатки, которые не дают MOSFET стать «идеальным», это сопротивление открытого канала R DS on , и значительная величина положительного температурного коэффициента чем выше температура, тем выше сопротивление открытого канала.

Диод, или по другому вентиль что лучше описывает его свойства , прибор, который проводит ток только в одном направлении. Но диоды бывают разные. Стабилитроны — используются для стабилизации напряжения. Варикапы — для изменения емкостей Вольт-Фарадная характеристика. Туннельные диоды — используется эффект туннельного пробоя. Светодиоды — при приложении к ним напряжения излучают свет.

А вот в варианте когда они «отвернулись» друг от друга — при включении получается соревнование паразитных емкостей с обратным сопротивлением диодов, из-за чего включение непредсказуемо затянется.

Поскольку тема транзисторов весьма и весьма обширна, то посвященных им статей будет две: отдельно о биполярных и отдельно о полевых транзисторах. Транзистор, как и диод, основан на явлении p-n перехода. Желающие могут освежить в памяти физику протекающих в нем процессов здесь или здесь. Транзистор — электронный полупроводниковый прибор, в котором ток в цепи двух электродов управляется третьим электродом. И это была, без преувеличения, революция в электронике. Очень быстро транзисторы заменили вакуумные лампы в различных электронных устройствах. В связи с этим возросла надежность таких устройств и намного уменьшились их размеры.

Тиристором называется управляемый полупроводниковый переключатель, обладающий односторонней проводимостью. В открытом состоянии он ведет себя подобно диоду, а принцип управления тиристором отличается от транзистора, хотя и тот и другой имеют по три вывода и обладают способностью усиливать ток. Выводы тиристора — это анод, катод и управляющий электрод. Анод и катод — это электроды электронной лампы или полупроводникового диода.

СРАВНЕНИЕ СВОЙСТВ СИГНАЛОВ ТРАНЗИСТОРА И ТИРИСТОРА — КиберПедия

Навигация: Главная Случайная страница Обратная связь ТОП Интересно знать Избранные Топ: Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного… Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов… Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает… Интересное: Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является… Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом. .. Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются… Дисциплины: Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспруденция

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 14Следующая ⇒   12. 1. Цель работы.   12.1.1. Изучить принцип действия транзисторов и тиристоров.   12.2. Основные теоретические действия.   Биполярным транзистором называют полупроводниковый прибор с двумя р-n переходами и тремя выводами, обеспечивающий усиление мощности электрических сигналов. Основой транзистора является кристалл полупроводника, в котором создано два р-n перехода (рис. 12.1.).     Рис. 12.1.   Для нормальной работы между выводами транзистора должны быть включены источники питания. Их можно включить таким образом, чтобы оба перехода оказались под обратным напряжением. Этот режим работы транзистора называют отсечкой. Все токи транзистора практически равны нулю. Если все переходы включить на прямое напряжение, то такой режим работы транзистора называют насыщением. Транзистор работает в активном режиме, если эмиттерный переход находится под прямым напряжением, (открыт) а коллекторный переход под обратным напряжением (закрыт). На рис. 12.2. показана схема включения транзистора в актив- ном режиме.   Рис. 12.2.   Для транзистора справедливо уравнение:   Iэ = Iк + Iб.   Данная схема (с общей базой) не дает усиления по току, но дает усиление по напряжению и по мощности. Схема с общим эмиттером (рис. 12.3.) дает усиление по току, мощности и по напряжению.   Рис. 12.3.   Тиристором называется полупроводниковый прибор с тремя и более n-p переходами, который может находится в одном из двух устойчивых состояний: в состоянии низкой проводимости (закрыт) или в состоянии высокой проводимости (открыт). Тиристоры можно считать аналогом электрических контактов, которые могут быть замкнуты или разомкнуты. Маломощные тиристоры применяют в релейных схемах и коммутирующих устройствах. Мощные тиристоры применяют при создании управляемых выпрямителей, инверторов и различных преобразователей. У трехэлектродных тиристоров имеется вывод, называемый управляющим. Управляющий электрод подключают к источнику, который создает ток управления. При отсутствии тока управления работа тиристора ничем не отличается от работы диодного динистора. При Iупр. = 0 переключение тиристора из закрытого состояния в открытое происходит при меньшем анодном напряжении. Таким образом, работой тиристора можно управлять, воздействуя на объемные заряды в базах. Зависимость напряжения включения от тока управления Uвкл. от тока управления Iупр. называют характеристикой управления тиристора (рис. 2.4.)   Рис. 12.4.   12.3. План работы. 12.3.1. Собрать схему рис. 12.5. Последовательно увеличивай- те входной потенциал, наблюдая при этом за изменением потенциала на выходе. 12.3.2. Определите взаимосвязь выходного и входного сигналов. 12.3.3. Аналогично заданиям 12.3.1.и 12.3.2 определить свойства схемы рис. 12.6. Включение тиристора производите размыканием цепи. 12.3.4. Сравните результаты выполнения пунктов 12.3.1… 12.3.3. 12.3.5. Разработайте схему, в которой при достижении контролируемой величиной предельного значения загорается лампа, причем лампа не должна гаснуть сама, когда контролируемая величина уменьшилась. Рис. 12.5.     Рис. 12.6.     13. Лабораторная работа N13   ОПТОПАРА 13.1. Цель работы.   13.1.1. Изучить принцип действия оптопары и ее применение в схемах автоматики.   13.2. Основные теоретические сведения.   Оптропара это система совместно работающих источника света и приемника света. Источниками света могут быть лампы накаливания, светодиоды видимого и инфракрасного излучения. В качестве фотоприемников используют фотодиоды, тиристоры, фототранзисторы, фотосопротивления. Оптопары используют в устройствах гальванической развязки, в устройствах сигнализации, в системах дистанционного управления, в системах регулирования освещенности и многих других. Оптопару помещенную в один корпус называют оптроном. Основное применение оптрона – гальваническая развязка. Важнейшими характеристиками этого устройства являются сопротивление изоляции (1012…1014 Ом) и напряжение пробоя – от десятков до нескольких тысяч Вольт. При проектировании оптопар и оптронов спектральный состав источника излучения и спектральные свойства приемника стремятся согласовать так, чтобы максимум чувствительности фотоприемника соответствовал диапазону длин волн с наибольшей интенсивностью излучения источника. Входные и выходные характеристики оптопар зависят от используемых в них источников и приемников излучения. Важным для оптопар является передаточная характеристика. Для фоторезисторных оптопар они определяются отношением теплового сопротивления к световому Rт/Cсв, для фотодиодных и фототранзисторных – коэффициентом передачи тока   Ki = iвых/iвх, а для фототиристорных минимальным входным током обеспечивающим спрямление характеристики. Инерционность оптопар характеризуется временем включения tвкл и выключения tвыкл в импульсном режиме работы и граничной частотой tгр. Наиболее быстродействующим являются диодные оптопары, наиболее медленными – фоторезисторные оптопары.   13.3. План работы.   13.3.1. Исследовать в работе оптопару как гальваническую развязку (рис. 13.1.). Для этого разработайте систему, в которой электродвигатель включается при достижении предельной температуры. При этом должна отсутствовать электрическая связь между объектом управления (электродвигатель) и измерительным устройством. При разработке используйте транзисторы VT1 — для включения лампы, VT2 — для включения двигателя, компараторы CA1 и СА2, фоторезисторы.   Рис. 13.2.   14. Лабораторная работа N14   ⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒ Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства… Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций… Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой… Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого… 

Разница между тиристором и транзистором (со сравнительной таблицей)

Тиристор представляет собой полупроводниковый прибор, обладающий высокими значениями напряжения и тока, а также способный работать с большой мощностью. Напротив, транзистор не может работать с большой мощностью, эквивалентной мощности тиристора. Кроме того, номинальный ток и напряжение транзисторов также довольно низкие. Таким образом, мощность отличает оба этих устройства.

Несмотря на то, что тиристор и транзистор являются важными устройствами для коммутационных приложений, тем не менее из-за различий в их характеристиках они имеют свою область применения.

Еще одно отличие тиристора от транзистора, проявляющееся в его конструктивной особенности, заключается в том, что тиристор образован четырьмя слоями материала P-типа и N-типа, расположенными альтернативным образом. С другой стороны, транзистор формируется путем прослоения слоя либо из P-тип или N-тип полупроводниковый материал между слоями материала N-типа и P-типа соответственно.

Теперь у вас должно быть общее представление о различиях между тиристором и транзистором. Но на этом различия не заканчиваются; есть много других различий между вышеупомянутым четырехслойным и трехслойным устройством. Мы обсудим все это с помощью таблицы сравнения .

Но прежде чем я приведу сравнительную таблицу, давайте быстро взглянем на дорожную карту этой статьи.

Содержание: Тиристор и транзистор

1. Сравнительная таблица
2. Определение
3. Ключевые отличия
4. Заключение

Сравнительная таблица

Параметры	Тиристор	Транзистор
Определение	Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводниковый прибор, который используется для выпрямления и переключения.	Транзистор представляет собой трехслойное полупроводниковое устройство, которое используется в основном для усиления и переключения.
Допустимая мощность	Больше по сравнению с транзистором.	Меньше по сравнению с тиристорами.
Номинальный ток и напряжение	Номинальный ток и напряжение.	Низкое номинальное значение тока и напряжения
Внутренние потери	Меньше по сравнению с транзисторами.	Больше по сравнению с тиристорами.
Время включения и выключения	Требуется больше времени для включения и выключения.	Включение и выключение занимает очень мало времени.
Стоимость	Это дорого.	Недорого и, следовательно, экономично использовать несколько приложений.
Вес	Громоздкий.	Легкий по весу.
Процедура запуска	Для переключения в состояние проводимости достаточно одного импульса.	Ему постоянно нужен ток, чтобы поддерживать его в состоянии проводимости.
Высокочастотное применение	Не подходит.	Подходит
Высокая мощность	Подходит для высокой мощности.	Не подходит для применения с высокой мощностью.

Определение

Транзистор

Транзистор представляет собой полупроводниковый прибор, состоящий из трех выводов: эмиттера, базы и коллектора. Его можно использовать в качестве усилителя или переключателя в зависимости от смещения транзисторного перехода. Эмиттер и базовая клемма составляют переход эмиттер-база , в то время как коллектор и вывод базы составляют переход коллектор-база .

Вывод эмиттера сильно легирован и поэтому состоит из большого количества носителей заряда. Эти носители текут к коллектору через базовую область, и благодаря этому в транзисторе течет ток. Транзистор работает в трех областях: активной области, области насыщения и области отсечки.

Характеристики активной области транзисторов используются для усиления слабого сигнала, в то время как характеристики области насыщения и отсечки транзисторов используются в приложениях переключения.

Тиристор

Тиристор состоит из четырех слоев полупроводникового материала. Он состоит из трех катодных выводов , анодного и затворного вывода . Вывод затвора тиристора используется как управляющий вывод. Тиристор переключается в состояние ON путем подачи начального тока на транзистор, после чего он остается в состоянии ON.

Это как два транзистора PNP и NPN, соединенные вместе через клемму база-коллектор. Коллектор PNP подключается к базе NPN, и, таким образом, транзистор NPN переходит в состояние ВКЛ, а коллектор NPN подключается к базе транзистора PNP. Таким образом, оба транзистора останутся включенными только при первоначальном срабатывании, подаваемом на PNP-транзистор.

Ключевые различия между тиристором и транзистором

1. Номинальные значения высокого напряжения и тока: Важнейшим свойством, создающим основное различие между тиристором и транзистором, являются номинальные значения напряжения и тока. Номинальные напряжение и ток тиристора высоки из-за его изготовления и архитектуры конструкции, в то время как номинальные напряжение и ток транзистора низки по сравнению с тиристором.
2. Мощность Допустимая мощность: Допустимая мощность тиристора и транзистора отличается друг от друга. Тиристоры обладают большей пропускной способностью, чем транзисторы. Номинальная мощность тиристоров всегда составляет кВт (киловатт) , а мощность транзистора всегда составляет Вт (ватт).
3. Проектирование: Тиристор и транзистор имеют различную процедуру проектирования. Тиристор образован четырьмя слоями полупроводникового материала, в которых материал P-типа и материал N-типа соединены альтернативным образом, в то время как транзистор образован путем соединения трех слоев полупроводников.
4. Клемма: Тиристор и транзистор имеют три вывода, но три вывода транзисторов — это эмиттер, база и коллектор, а три вывода тиристоров — катод, анод и затвор. Тиристор состоит из управляющей клеммы, то есть клеммы затвора, в то время как транзисторы не требуют управляющей клеммы.
5. Внутренние потери: Тиристоры обладают меньшими внутренними потерями по сравнению с транзисторами. Внутренние потери в устройстве снижают его эффективность. Таким образом, тиристоры считаются гораздо более эффективными, чем транзисторы, в случае применения большой мощности.
6. Размер схемы: Размеры тиристорной и транзисторной схемы также отличаются друг от друга. Тиристорная схема более громоздкая, чем транзисторная. Таким образом, если вам нужна небольшая схема для высокочастотного применения, вам необходимо использовать силовые транзисторы, поскольку силовые транзисторы имеют небольшие размеры.
7. Стоимость схемы: Силовые транзисторы маленькие и дешевые. Таким образом, схемы, использующие силовой транзистор, будут менее затратными, чем схемы, использующие тиристор.
8. Требование схемы коммутации: Схема коммутации не требуется в случае транзистора, но требуется в случае тиристора, что делает тиристорную схему громоздкой.
9. Время включения и выключения : Транзистор может быть выключен немедленно, но тиристор не может быть выключен мгновенно. Таким образом, тиристоры обладают большим временем выключения, что не подходит для высокочастотных приложений. Кроме того, транзистор может включаться быстрее, чем тиристор. Поэтому транзисторы предпочтительнее тиристоров для высокочастотного переключения.
10. Высокая мощность Применение: Тиристоры из-за их высокой пропускной способности считаются лучшими для приложений высокой мощности. Напротив, транзистор используется для маломощных приложений.
11. Запуск: Запуск, необходимый для тиристора, представляет собой одиночный импульс, после подачи которого он остается в состоянии проводимости. Напротив, транзисторы требуют непрерывной подачи тока, чтобы поддерживать их в состоянии проводимости.

Вывод

Тиристор и транзистор, оба являются переключающими устройствами, но тиристор не подходит для высокочастотного применения, а транзистор не подходит для применения с высокой мощностью. В высокочастотном приложении мы должны использовать транзистор из-за его небольшого времени включения и выключения. Но в приложениях с большой мощностью следует использовать тиристор из-за его высокой пропускной способности по току.

Что, если вы будете использовать тиристор для высокочастотного переключателя приложений? Это приведет к плохой эффективности полученной цепи. Поэтому мы можем использовать устройства в соответствующем приложении только тогда, когда мы знакомы с различиями между ними.

Взаимодействие с читателем

Разница между транзистором и тиристором

Переключатели

очень широко используются в электротехнике и электронике. Транзистор и тиристор являются твердотельными устройствами, изготовленными из полупроводникового материала, то есть полупроводникового материала P-типа и N-типа. Они используются для их превосходных и бесшумных операций переключения.

Оба устройства являются трехконтактными (трехштыревыми) устройствами с высокой скоростью переключения, малым весом и минимальными затратами на техническое обслуживание. Их используют вместо электрохимических выключателей. Однако транзистор и тиристор совершенно разные, и каждый из них используется в своих областях применения.

• Связанный пост: Транзистор с биполярным переходом (BJT) — конструкция, работа, типы и применение

Прежде чем перейти к списку различий между транзистором и тиристором, мы сначала обсудим их основы.

Содержание

Транзистор

Транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с тремя выводами, используемый для коммутации и усиления сигнала. Это трехслойный полупроводниковый прибор, состоящий из трех полупроводниковых слоев. В качестве слоев используются полупроводники разных типов, т.е. N-типа и P-типа. Следовательно, транзисторы бывают двух типов, то есть транзисторы PNP и NPN. Тип транзистора зависит от его конструкции, а также влияет на тип основных носителей в нем.

На приведенном ниже рисунке показана структура и условное обозначение транзистора.

Три вывода транзистора называются эмиттером, коллектором и базой. В транзисторе 2 p-n перехода. Излучатель и коллектор изготовлены из одного и того же материала. Однако коллектор сильно легирован по сравнению с эмиттером.

Если транзистор правильно смещен (применяя сигнал затвора), он начнет проводить основные носители от одного конца к другому. Тем не менее, стробирующий сигнал является непрерывным и не должен отключаться во время работы. Транзистор не проводит в отсутствие сигнала затвора.

Транзистор начинает проводить, когда переход база-эмиттер находится в прямом смещении, а переход коллектор-база в обратном смещении.

Транзисторы в основном используются для усиления или усиления слабых сигналов, например, в аудиоусилителях, а также в качестве переключателей и т. д.

Поскольку они используются только для переключения или усиления слабых сигналов, они предназначены для приложений с низким в ваттах. Однако они довольно малы по размеру по сравнению с тиристором.

Похожие сообщения:

• Транзистор PNP? Строительство, работа и применение
• Транзистор NPN? Строительство, работа и применение

Тиристор

Тиристор или SCR представляет собой полупроводниковое устройство с тремя выводами, используемое для переключения. Он также известен как SCR (Silicon Controlled Rectifier), потому что он может преобразовывать переменный ток в однонаправленный постоянный ток, мощность которого можно контролировать. Это четырехуровневое устройство, то есть PNPN.

На приведенном ниже рисунке показана структура и условное обозначение тиристора.

Три вывода тиристоров называются Анод, Катод и Затвор. Есть 3 соединения P-N.

Тиристор представляет собой фиксирующее устройство, т.е. ему требуется только пусковой импульс на мгновение, чтобы запустить проводимость. Он не остановит проводимость, пока не прекратится поток заряда между анодом и катодом. После этого тиристору потребуется еще один триггерный импульс для возобновления проводимости тока.

Поскольку тиристор не останавливает проводимость при снятии управляющего сигнала, требуется дополнительная схема для отключения тиристора по команде.

Тиристор или тиристор в основном используется для управляемого выпрямления и для управления мощностью, подаваемой на любую нагрузку, например, при диммировании ламп, регуляторах и управлении двигателем.

Тиристоры используются для управления и контроля больших мощностей, поэтому их номинал измеряется в киловаттах. и они более громоздки по размеру по сравнению с транзистором.

• Связанный пост: Тиристорный и кремниевый выпрямитель (SCR) — применение тиристоров

Различия между транзистором и тиристором

В следующей сравнительной таблице показаны некоторые основные различия между транзистором и тиристором.

Тиристоры

Транзистор	Тиристор
Трехслойное полупроводниковое устройство	Это четырехслойный полупроводниковый прибор.
Он имеет 3 вывода: эмиттер, базу и коллектор.	Он имеет 3 вывода, т.е. анод, затвор и катод.
Может использоваться как для усиления слабых сигналов, так и для переключения.	Не может усиливать какой-либо сигнал, но используется только для переключения.
В зависимости от конструкции он бывает двух типов: PNP и NPN.	Имеет только один тип, основанный на конструкции PNPN.
Для проведения требуется непрерывный стробирующий сигнал.	Для запуска проводимости требуется только запускающий импульс на затворе.
Транзистор включается и тут же выключается.	Тиристор имеет большое время включения и выключения.
Не требует схемы выключения.	Для остановки проводимости по команде требуется дополнительная схема отключения.
Выходной ток транзистора пропорционален его входному току.	Его цикл проводимости (питание) зависит от задержки триггерного импульса.
Транзистор имеет низкое падение напряжения по сравнению с тиристором.	Имеет большое падение напряжения по сравнению с транзистором.
Внутренние потери мощности выше, чем у тиристора.	Внутренние потери мощности меньше, чем у транзистора.
Транзистор имеет сравнительно низкий КПД.	Обладает сравнительно более высокой эффективностью.
Это токоуправляемое устройство, которое постоянно зависит от входного токового сигнала.	Это фиксирующее устройство, которому для работы требуется мгновенный пусковой импульс.
Они имеют низкую выходную мощность, поэтому имеют низкую номинальную мощность в ваттах.	Они контролируют большие мощности с номинальной мощностью в киловаттах.
Они чувствительны и не выдерживают больших импульсных токов.	предназначены для работы с сильными скачками тока.
Имеют малый размер по сравнению с тиристором.	Имеют большие размеры по сравнению с транзисторами.
Транзисторы дешевле тиристоров.	Тиристор дороже транзистора.
Лучше всего подходит для высокочастотных и маломощных приложений.	Лучше всего подходит для низкочастотных и мощных приложений.
Используется для коммутации и усиления сигналов.	Он используется для переключения в основном в выпрямителях и устройствах управления мощностью.

Похожие сообщения:

• Разница между микропроцессором и микроконтроллером
• Разница между микропроцессорами 8085 и 8086 — сравнение

Свойства и характеристики транзисторов и тиристоров

Следующие различные свойства отличают транзисторы и тиристоры, имеющие разные характеристики и области применения.

Конструкция

В зависимости от конструкции тиристор и транзистор отличаются друг от друга. Транзистор изготовлен из трех слоев чередующихся полупроводниковых материалов P-типа и N-типа. Поэтому транзисторы могут быть двух типов PNP и NPN. С другой стороны, тиристор состоит из 4 чередующихся слоев полупроводникового материала P-типа и N-типа. Можно также сказать, что тиристор состоит из двух тесно связанных транзисторов (PNP и NPN).

Терминал

Транзистор и тиристор являются устройствами с тремя выводами, т. е. являются компонентами с тремя выводами. 3 вывода транзистора коллектор, база и эмиттер. Сигнал на базовой клемме управляет протеканием тока между коллектором и эмиттером.

В тиристоре три вывода: анод, затвор и катод. Импульс на клемме затвора запускает ток между анодом и катодом.

Эксплуатация

 Транзистор начинает проводить ток, когда на его базу подается импульс. Однако, чтобы поддерживать его в состоянии проводимости, требуется непрерывная подача базового сигнала.

Тиристору, с другой стороны, требуется только мгновенный импульс затвора, чтобы зафиксировать устройство в состоянии проводимости.

Номинальное напряжение и ток

Номинальное напряжение и ток транзистора и тиристора зависят от их конструкции. Хотя это одна из многих особенностей, которые различают их. Тиристор обычно предназначен для работы при более высоких номинальных напряжениях и токах по сравнению с транзистором.

Номинальная мощность

Допустимая мощность транзистора отличается от мощности тиристора. Транзисторы имеют сравнительно очень низкую номинальную мощность в ваттах. В то время как тиристоры предназначены для работы и обработки большой мощности в диапазоне киловатт-кВт.

Защита от скачков тока

Транзистор не может справиться с импульсными токами, поскольку он рассчитан на малый ток и может выдерживать только небольшую скорость изменения тока. С другой стороны, тиристоры рассчитаны на высокие импульсные токи.

Схема коммутации

Как мы знаем, транзистор автоматически отключается и прекращает проводимость, как только снимается базовый сигнал. Но тиристор остается в состоянии проводимости даже после снятия управляющего сигнала.

Следовательно, тиристор требует дополнительной схемы коммутации для отключения тиристора по команде.

Похожие сообщения:

• Разница между процессором и графическим процессором — сравнение
• Разница между аналоговой и цифровой схемой — цифровая и аналоговая

Внутренние потери

Имеются внутренние потери мощности как в транзисторе, так и в тиристоре. Но потери в транзисторе выше, чем в тиристоре. Поэтому транзисторы имеют низкий КПД по сравнению с тиристорами.

Размер

Схема из транзисторов и тиристоров отличается друг от друга размерами. Транзисторы меньше по размеру, а тиристоры крупнее. Поэтому схема на транзисторе будет более компактной и малогабаритной по сравнению с тиристорной.

Стоимость

Исходя из их стоимости, схема на транзисторах дешевле, чем на тиристоре, потому что транзисторы сравнительно меньше и дешевле.

Скорость переключения

Транзистор может включаться и выключаться очень быстро, имея очень высокую скорость переключения. Поэтому они идеально подходят для высокочастотного применения.

Тиристор не может переключаться так же быстро, как транзистор. У них низкая скорость переключения, поэтому они не подходят для высокочастотных приложений.

Управление питанием

Так как тиристоры предназначены для передачи больших токов при высоких напряжениях. Они способны работать с очень большой мощностью. Таким образом, они лучше всего подходят для приложений с высокой мощностью.

Хотя транзистор работает при очень низком токе и напряжении, он не может работать с большой мощностью. Поэтому они используются для маломощных приложений.

В качестве усилителя

Усилитель — это устройство, преобразующее слабые сигналы в большие. Транзистор можно использовать в качестве усилителя для слабого сигнала, а тиристор не может обеспечить такое усиление.

Похожие сообщения:

• Разница между электронным током и обычным током
• Разница между ОЗУ и ПЗУ — Сравнение
• Разница между синхронной и асинхронной передачей
• Разница между инвертором и ИБП — источником бесперебойного питания
• Разница между онлайн-ИБП и автономным ИБП — какой из них лучше?
• Транзистор с биполярным переходом (BJT) – формулы и уравнения
• Тиристоры, SCR, DIAC и TRIAC Символы
• Транзистор, MOSFET и IGFET Обозначения

Показать полную статью

Связанные статьи

Кнопка «Вернуться к началу»

12 Разница между транзистором и тиристором

Что такое транзистор?

Транзистор – это полупроводниковый прибор, используемый для усиления или переключать электронные сигналы и электроэнергию. Транзисторы являются одним из основные строительные блоки современной электроники. Он состоит из полупроводников материал обычно с не менее чем тремя клеммами для подключения к внешнему схема. Напряжение или ток, подаваемый на одну пару выводов транзистора. управляет током через другую пару клемм. Потому что контролируемый входной мощности, транзистор может усиливать сигнал.

Что вам нужно Знать о транзисторе

• Транзистор представляет собой трехслойное полупроводниковое устройство. который в основном используется для усиления и переключения.
• Передатчик состоит из трех клемм, которые это эмиттер, база и коллектор.
• Номинальная мощность транзистора всегда указывается в ваттах, потому что транзистор может выдерживать только небольшую выходную мощность.
• Транзисторы подходят для высокочастотных приложений, но не для приложений высокой мощности.
• Цепь транзистора не требует коммутации схема.
• Транзистор состоит из трех слоев полупроводника материал, — материал P-типа и N-типа (npn или pnp).
• При использовании силовых транзисторов в электронных схем, то это снижает общую стоимость системы.
• Транзистор не дает импульсного тока характеристика мощности, таким образом, способна выдерживать единственную небольшую скорость изменения Текущий.
• Транзистор включается быстро, поэтому он показывает время включения меньше, чем у тиристора.
• Высокие внутренние потери мощности в транзисторе по сравнению с тиристором.
• Транзисторная схема менее громоздка, чем транзисторная схема.
• Номинальное напряжение и ток транзистора меньше, чем у тиристора.

Что такое тиристор?

Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводник с тремя переходами коммутационное устройство. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Тиристор также однонаправленное устройство, такое как диод, что означает, что он пропускает ток только в Одно направление. Он состоит из трех последовательно соединенных PN-переходов, а также из четырех слои.

Тиристор действует исключительно как бистабильный переключатель, проводящий когда затвор получает ток триггера и продолжает проводить напряжение до тех пор, пока устройство не будет смещено в обратном направлении или пока напряжение не будет удалено (путем некоторые другие средства). Есть две конструкции, отличающиеся тем, что запускает проводящее состояние. в трехвыводном тиристоре небольшой ток на его затворном выводе контролирует больший ток пути от анода к катоду. В двухстворчатом тиристор, проводимость начинается, когда разность потенциалов между анодом а сами катоды достаточно велики (напряжение пробоя).

Что вам нужно Знать о Тиристор

• Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводниковый прибор который используется для выпрямления и переключения.
• Тиристор состоит из трех выводов, анод, катод и затвор.
• Тиристор обладает отличной способностью управления большая мощность, чем у транзистора, поэтому он оценивается в киловаттах.
Тиристор
• подходит для большой мощности приложений, но не для высокочастотных приложений.
• Тиристорная цепь требует коммутационной цепи.
• Тиристор состоит из 4 слоев полупроводниковый материал, в котором материал P-типа и материал N-типа подключен альтернативным способом, то есть pnpn.
• Использование тиристоров в цепях увеличивает общая стоимость системы.
• Тиристор имеет импульсный ток характеристики и, следовательно, могут выдерживать сравнительно высокую скорость изменения ток больше, чем у транзистора.
• Тиристор не включается быстро, поэтому время включения меньше, чем у транзистора.
• Внутренние потери мощности в тиристоре составляют относительно низкий по сравнению с транзистором.
• Тиристорная схема громоздка, чем транзистор схема.
• Номинальное напряжение и ток тиристора является высоким из-за его изготовления и архитектуры дизайна.

Читайте также: Разница между SCR и TRIAC

Разница Между транзистором и тиристором в табличной форме

ОСНОВА СРАВНЕНИЯ	ТРАНЗИСТОР	ТИРИСТОРА
Описание	Транзистор представляет собой трехслойный полупроводниковый прибор, который в основном используется для усиления и коммутации.	Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводниковый прибор, который используется для выпрямление и переключение.
Терминалы	Передатчик состоит из трех выводов, то есть эмиттера, базы. и коллектор.	Тиристор состоит из трех выводов: анода, катода. и терминал ворот.
Номинальная мощность	Номинальные данные транзистора всегда указываются в ваттах, потому что транзистор может выдерживают только небольшую выходную мощность.	Тиристор обладает отличной способностью управлять большей мощностью, чем транзистор, таким образом, он оценивается в киловаттах.
Пригодность	Транзисторы подходят для высокочастотных применений, но не для приложения высокой мощности.	Тиристоры подходят для приложений с большой мощностью, но не для высоких частотные приложения.
Цепь коммутации	Транзисторная схема не требует схемы коммутации.	Тиристорная схема требует схемы коммутации.
слоя полупроводника Материал	Транзистор состоит из трех слоев полупроводникового материала. Материал P-типа и N-типа (npn или pnp).	Тиристор состоит из 4 слоев полупроводникового материала, в котором Материал P-типа и материал N-типа соединены альтернативным способом то есть пнпн.
Влияние на стоимость системы	Когда в электронных схемах используются силовые транзисторы, снижает общую стоимость системы.	Когда в электронных схемах используются силовые транзисторы, снижает общую стоимость системы.
Допустимая нагрузка по импульсному току	Транзистор не обладает характеристикой емкости по импульсному току таким образом, он способен выдерживать только небольшую скорость изменения тока.	Тиристор обладает характеристикой импульсного тока и, следовательно, может выдерживать сравнительно высокая скорость изменения тока, чем у транзистора.
Время включения	Транзистор быстро включается, поэтому его время включения меньше. чем у тиристора.	Тиристор не включается быстро, поэтому он имеет низкий уровень включения. время, чем у транзистора.
Внутренние потери мощности	Внутренние потери мощности в транзисторе высоки по сравнению с тиристор.	Внутренние потери мощности в тиристоре относительно невелики, т.к. по сравнению с транзистором.
Громоздкость	Транзисторная схема менее громоздка, чем транзисторная схема.	Тиристорная схема более громоздкая, чем транзисторная.
Номинальное напряжение и ток	Номинальное напряжение и ток транзистора низкие по сравнению с к тиристору.	Номинальное напряжение и ток тиристора высоки из-за его изготовление и проектирование архитектуры.

Разница между транзистором и тиристором

30 октября 2015 г.

от Nipun

Чтение через 4 мин.

Основное отличие — транзистор против тиристора

Транзисторы и тиристоры — это полупроводниковые устройства, которые имеют множество применений в электрических цепях. Основное отличие между транзистором и тиристором состоит в том, что транзистор имеет три слоя полупроводников , тогда как 9Тиристор 0003 имеет четыре слоя полупроводников . Иногда тиристоры называют кремниевыми управляемыми выпрямителями (SCR) .

Что такое транзистор

Транзисторы — это полупроводниковые устройства, которые могут действовать как усилители или переключатели в электрических цепях. Транзистор состоит из трех легированных полупроводников. Основные типы транзисторов включают биполярные транзисторы (BJT) и полевые транзисторы (FET) и биполярные транзисторы с изолированным затвором (БТИЗ) . Мы обсуждали, как работают эти транзисторы, в статьях, сравнивающих разницу между BJT и FET и разницу между IGBT и MOSFET. Транзисторы имеют три вывода. Управляя напряжением, подаваемым на один из выводов, можно управлять током через два других вывода этих устройств.

Что такое тиристор

Тиристор также имеет три вывода, как и транзистор, и эти выводы называются «анод», «катод» и «затвор». Однако тиристор состоит из четыре слоя легированных полупроводников . Функционально тиристор действует как комбинация двух транзисторов, как показано ниже:

Тиристор можно представить как два транзистора, работающих вместе. Справа: символ тиристора.

Тиристор имеет три режима:

1. Режим блокировки обратного хода : В этой схеме на анод подается более отрицательный потенциал, чем на катод. Это означает, что соединения J ₁ и J ₃ смещены в обратном направлении, а соединение J ₂ смещено в прямом направлении. В этом режиме через тиристор не может протекать ток.
2. Режим прямой блокировки : В этой настройке на анод подается более положительный потенциал, чем на катод. Здесь J ₁ и J ₃ смещены в прямом направлении, а J ₂ смещены в обратном направлении. Ток по-прежнему не может течь через тиристор.
3. Режим прямой проводимости : В этой схеме анод и катод соединены так же, как и в режиме прямой блокировки. Однако теперь через тиристор протекает ток. Этого можно было бы добиться двумя способами: если бы прямая разность потенциалов между анодом и катодом была настолько велика, переход J ₂ подвергнется пробою, что позволит протекать через него току. Если разность потенциалов недостаточно велика для возникновения пробоя, прямая проводимость также может быть достигнута путем пропускания прямого тока через затвор.

Если на затвор подается ток и прямой ток в тиристоре достигает порогового значения тока, известного как ток фиксации , тиристор будет продолжать проводить ток, даже если ток затвора будет удален. Как только тиристор начал проводить прямой ток, он может продолжать это делать до тех пор, пока прямой ток превышает пороговое значение тока, известное как 9.0003 ток удержания . По этой причине тиристор можно использовать в качестве ключа. На рисунке ниже показана зависимость тока от напряжения для тиристора:

Характеристика тока от напряжения для тиристора.

Помеченная кривая относится к случаю, когда ток затвора отсутствует. Здесь прямое напряжение должно достичь значения пробоя , прежде чем оно сможет начать проводить значительный ток. Кривая с меткой  показывает, что при наличии некоторого тока затвора ток может начать течь через тиристор при более низком прямом напряжении. Обратите внимание, что текущие значения, обозначенные  и , относятся к току фиксации и току удержания соответственно. Кривые показывают, что после достижения тока фиксации ток быстро растет, а если ток падает до , он падает (пунктирная кривая).

В чем разница между транзистором и тиристором

Количество слоев полупроводника

Транзисторы состоят из трех слоев полупроводников.

Тиристоры состоят из четырех слоев полупроводников.

Номинальная мощность

Тиристоры могут использоваться в схемах, обеспечивающих большую мощность, чем транзисторы .

Использование в качестве усилителя

Транзисторы можно использовать как переключатели или усилители.

Тиристоры можно использовать как переключатели, но не как усилители.

Поддержание прямого тока

В транзисторах требуется постоянный вход для поддержания прямого тока.

В тиристорах импульс может вызвать протекание прямого тока, и этот ток будет продолжать течь до тех пор, пока не упадет ниже порогового значения, даже если входной ток больше не подается.

 

Изображение предоставлено:

«Схема тиристора» Riflemann~commonswiki (собственная работа) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons (модифицировано) » Михаила Рязанова (собственная работа) [общественное достояние], через Wikimedia Commons

Об авторе: Нипун

Просмотреть все сообщения

Вам также могут понравиться эти

Знакомство с тиристором, четырехслойный диод, сравнение тиристора и транзистора

Содержание

Тиристоры Введение:

Тиристор — это греческое слово, означающее «дверь». Устройства, состоящие из четырех полупроводников или трех PN-переходов, называются тиристорами (их также иногда называют выпрямителями с кремниевым управлением или SCR). Термин «тиристор» произошел от «твоего ратрона» и транзистора. работает как SCR). Тиристоры также известны как устройства PNPN. Эти устройства могут быть найдены в различных формах, например, однопереходный транзистор (UJT), кремниевый выпрямитель (SCR), триак, диак и кремниевые переключатели (SCS), и т. д. Эти устройства могут иметь две, три или четыре клеммы.Количество клемм зависит от типа устройства.Эти устройства имеют две или более стыковки, и они могут использоваться в качестве очень быстрого включения или выключения переключателя.Тиристор это такое полупроводниковое устройство, в котором операция переключения производится с использованием внутренней обратной связи.другими словами, тиристоры представляют собой полупроводниковые переключатели, которые имеют только два состояния: ВКЛ или ВЫКЛ.В состоянии ВКЛ сопротивление переключателя или тирис tor находится на минимуме, тогда как в выключенном состоянии его сопротивление максимально, и, таким образом, его работа зависит от обратной связи. Эти устройства также называются фиксирующими устройствами (защелка — это тип переключателя, который, будучи однажды закрытым, остается в закрытом состоянии до тех пор, пока кто-то снова не откроет его. Это переключатель, который, если он включен, остается включенным, даже если сигналы управления удалены. да и то, не включается, называется защёлка). По сути, тиристор представляет собой твердотельный электронный переключатель для управления высокими значениями тока, который обычно используется вместо расцепителя и механических переключателей.

На схеме 6.1 (а) проиллюстрирована конструкция тиристора, в котором хорошо видны четыре слоя PNPN и три перехода J1, J2 и J3. Также показаны два вывода на двух противоположных сторонах тиристора, через которые на них подаются напряжения, как видно из рисунков (б) и (в). внутренний переход тиристора смещен в обратном или прямом направлении за счет создания разности потенциалов, параллельной двум его выводам. Помните, что прямое или обратное смещение зависит от полярности. Поток прямого тока между клеммами останавливается путем подачи обратного напряжения на любой переход.

Рисунок 6.1 – Конструкция PNPN для тиристоров (а) четыре секции с тремя переходами J ₁ , J ₂ и J ₃ (б). обратное смещение на J2 с положительным напряжением на клемме 1 (c). обратное смещение на J1 с клеммой отрицательного напряжения 1.

Рисунок 6.1

Когда на верхнюю клемму 1 подается положительное напряжение, переход в средней точке в это время смещен в обратном направлении, как показано на диаграмме b, потому что сторона 2 N перехода положительная в то время как сторона P становится отрицательной. Таким образом, из-за обратного смещения, параллельного J2, прямой ток не протекает через клеммы с двух сторон.

Когда на клемму подается отрицательное напряжение, как показано на диаграмме c, переходы J1 и J3 смещаются в обратном направлении. Таким образом, из-за внутреннего обратного смещения протекание тока между двумя выводами больше не возникает.

Фактически, для прямого смещения внутреннего перехода тиристора с обратным смещением требуется дополнительное напряжение запуска, которое обеспечивается дополнительным электродом, называемым затвором. При подаче дополнительного триггерного напряжения через затвор начинается протекание тока между клеммами. Поэтому помните, что пока на затвор тиристора не подается импульс, он вообще не проводит.

Рисунок 6.2 – Структура тиристора и условное обозначение

Рисунок 6.2

На схеме показаны конструкция и условное обозначение тиристора. Подобно мощному JFET, SCR может широко включать или выключать ток. Помимо управления мощностью переменного тока, тиристор также используется в качестве диммера лампы. Кроме того, он также используется в защите от напряжения, нагревателях, системах освещения, регуляторах скорости двигателя, системах зажигания, цепях зарядки, цепях синхронизации и других сильноточных нагрузках.

Четырехслойный диод

Мы знаем, что тиристор — это устройство, имеющее четыре слоя, это четырехслойное устройство известно как тиристор, который практически содержит три перехода. Если тиристор преобразовать в эквивалентную схему из двух соединенных между собой функционирующих транзисторов (такая схема называется защелкой), как показано на рисунке 6. 3 (а), то работу схемы можно объяснить с помощью этой эквивалентной схемы. На рисунке 6.3 (а) старший транзистор Q ₁ представляет собой устройство PNP, тогда как нижний транзистор Q ₂ представляет собой устройство NPN. Выход коллектора Q ₁ работает на базе Q ₂ , точно так же выход Q ₂ поступает на базу). Следовательно, база тиристора действует как переключатель на эту неординарную связь. Чтобы четко понять работу тиристора, необходимо пройти следующие детали.

Положительная обратная связь

На диаграмме 6.3 (а) положительная обратная связь применяется в исключительной цепи эквивалентного тиристора (называемой транзисторной защелкой), как показано на рисунке. Любое изменение в вопросе ₂ базовый ток усиливается и снова появляется обратная связь через Q ₁ , благодаря чему происходит увеличение фактического изменения. Благодаря этой обратной связи ток базы Q ₂ продолжает непрерывно изменяться до тех пор, пока оба транзистора не перейдут в область насыщения или отсечки (мы знаем, что, когда транзистор входит в область насыщения или отсечки, он работает как открытый или закрытый переключатель соответственно, поэтому тиристор также иногда называют электронным переключателем)

Рисунок 6. 3 – транзисторная защелка

Рисунок 6.3

Предположим, что ток базы Q ₂ мгновенно увеличивается, поэтому ток коллектора Q ₂ также увеличится, как следствие, ток базы Q ₁ также увеличится. В результате увеличения тока базы Q ₁ увеличится и его коллектор. Так как выход коллектора Q ₁ принимается базой Q ₂ , увеличение тока коллектора Q ₁ вызовет увеличение тока базы Q ₂ , а также из-за операции обратной связи. Этот процесс усиления и обратной связи продолжается до тех пор, пока оба транзистора не насыщаются. В такой ситуации схема работает как замыкающий переключатель, как показано на рисунке (b).

В противоположность этому, если ток базы Q ₂ уменьшится по определенным причинам, ток коллектора Q ₂ также уменьшится. Таким образом, ток базы Q ₁ также уменьшится (поскольку выход коллектора Q ₂ поступает на базу Q ₁ ). В результате уменьшения тока базы Q ₁ уменьшается и ток коллектора Q ₁ , за счет чего ток базы Q ₂ снижается еще больше. Этот процесс продолжается до тех пор, пока оба транзистора не достигнут своего состояния отсечки (или транзисторы не войдут в свою область отсечки).0009

Существует два состояния цепи переключения, т. е. разомкнутое или замкнутое, как показано на рисунке (а). он остается в любом из этих двух условий до тех пор, пока этот режим не будет изменен какой-либо внешней силой (т. е. если переключатель замкнут, он останется закрытым до тех пор, пока не будет разомкнут каким-либо внешним источником. Напротив, если переключатель разомкнут, он будет продолжать оставаться открытым, пока не будет закрыт какой-либо внешней силой). Если цепь разомкнута, она останется разомкнутой до тех пор, пока Q ₂ Базовый ток увеличивается через какой-то источник. Если цепь замкнута, она будет замкнута до тех пор, пока ток базы Q ₂ не уменьшится. Так как эта схема переключения может сохранять любое из своих состояний (т.е. если она замкнута, то останется замкнутой, а если разомкнута, то останется разомкнутой), то такая схема называется защелкой.

Закрытие защелки

На рис. 6.4 (а) показана схема защелки, закрепленная рядом с нагрузочным резистором, на который подается напряжение питания В _СС . предполагается, что защелка открыта, о чем можно судить по рисунку (б). Поскольку в такой ситуации ток через нагрузочный резистор не проходит, следовательно, значение напряжения, найденное параллельно защелке, равно напряжению питания. Таким образом, рабочая точка может быть обнаружена на нижнем конце грузовой линии в результате открытой защелки (рисунок)

Открытую защелку, показанную на диаграмме (b), обычно можно закрыть двумя способами. Согласно первому методу, известному как метод отламывания, защелка закрывается через отламывание, как показано на рисунке (b). breakover означает пробой Q ₁ Коллекторный диод путем интенсивного увеличения значения напряжения питания (V _CC ). При увеличении тока базы Q ₂ из-за увеличения тока коллектора Q ₁ срабатывает положительная обратная связь, из-за которой оба транзистора насыщаются. Когда начинается режим насыщения, оба транзистора кажутся короткозамкнутыми (т.е. оба действуют как типичное короткое замыкание). Таким образом, защелка стремится закрыться, как показано на рисунке. Следовательно, в типичном замкнутом состоянии на защелке обнаруживается нулевое напряжение, а рабочая точка строится на верхнем конце линии нагрузки постоянного тока (как показано на рисунке d) 9.0009

Рисунок 6.4 – Транзисторная защелка с триггерным входом

Рисунок 6.4

Второй метод закрытия защелки называется методом срабатывания прямого смещения. В этом методе резкий импульс или триггер подается для обеспечения прямого смещения на базе Q ₂ (как показано на рисунке а). В результате срабатывания этого триггера ток базы Q ₂ мгновенно увеличивается, из-за чего срабатывает или инициируется положительная обратная связь.

В результате оба транзистора входят в состояние насыщения. В результате насыщения оба транзистора работают как при типичном коротком замыкании, и поэтому защелка закрывается (как показано на рисунке c).

Помните, что если Q ₂ выйдет из строя до Q ₁ , в такой ситуации также может произойти пробой. Хотя пробой начинается при пробое любого коллекторного диода, однако он заканчивается, когда оба транзистора находятся в состоянии насыщения. Поэтому для пояснения этого состояния замыкающей защелки вместо термина «пробой» используется термин «разрыв».

Открытие защелки

Если требуется открыть защелку, изображенную на рис. 6.4 (а), одним из способов является уменьшение значения V _CC и обнулить. При этом транзисторы принудительно переводятся в состояние насыщения для отсечки (т. е. они имеют тенденцию выходить из состояния насыщения

и переходить в состояние отсечки)

Этот метод открытия защелки в значительной степени зависит от значительного уменьшения значения тока защелки. , из-за чего транзисторы выходят из состояния насыщения. Поэтому такой способ открывания защелки еще называют «слаботоковым сбросом». Помимо этого метода, для открытия защелки также используется другой метод. Он известен как метод триггера с обратным смещением. В этом методе для открытия защелки вместо положительного импульса применяется отрицательный триггер или импульс, благодаря чему базовый ток Q ₂ убавки. В результате уменьшения тока базы Q ₂ также уменьшается ток базы Q ₁ . Таким образом, оба транзистора достигают состояния отсечки из-за последовательного уменьшения тока. Таким образом, защелка открывается.

Вкратце, для открытия или закрытия защелки применяются следующие методы.

1). Для закрытия защелки — метод срабатывания пробоя или прямого смещения

2). Для открывания защелки – метод срабатывания малого тока или метод срабатывания обратным смещением

Сравнение тиристора и транзистора

В таблице 6. 1 пояснено сравнение тиристора и транзистора

Таблица 6.1 Транзисторы Тиристоры 1. 3 слоя, 2 соединительных устройства 4-слойный, 2 или более соединительных устройств 2. Быстрый отклик  Очень быстрый ответ 3. Высокая частота Очень высокая частота 4. Высокая надежность Очень высокая надежность 5. Малые падения напряжения Очень маленькое падение напряжения 6. Долгий срок службы Очень долгий срок службы 7. Малая и средняя мощность Номинальная мощность от очень малых до очень больших 8. Требуется непрерывный поток тока, чтобы оставаться в проводящем состоянии Требуется только небольшой импульс для запуска и после этого остается в проводящем состоянии 9. Низкое энергопотребление Очень низкое энергопотребление 10. Низкая управляемость Высокая управляемость 11. Малое время включения и выключения Очень малое время включения и выключения

 

Предыдущая тема: Дополнительные МОП или КМОП

Следующая тема: Кремниевый выпрямитель SCR

 

Ссылка на мой канал YouTube

Ключевые моменты, позволяющие отличить два

Тиристор и транзистор — это полупроводниковое устройство, которое можно обнаружить в нескольких операциях переключения. Кроме того, они оба имеют непревзойденные преимущества.

Однако, несмотря на то, что они различаются по нескольким характеристикам, все они подходят для конкретных приложений управления мощностью.

В этой статье мы обсудим существенные различия между тиристором и транзистором.

Что такое тиристор?

Тиристор или кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) представляет собой трехполюсное устройство. Это затвор (управляющая клемма), катод (отрицательная клемма) и анод (положительная клемма).

 Кроме того, он имеет четыре полупроводниковых слоя и работает как выпрямитель. Также это может быть выключатель в электрических цепях и блоки питания в цифровых схемах. Мы также рассматриваем его как тесно связанную пару транзисторов.

(тиристоры).

Тиристор и транзистор — что такое транзистор?

Транзистор представляет собой полупроводниковое устройство, которое переключает или усиливает сигналы в электрических цепях. Он имеет три вывода (база, коллектор и эмиттер) и три полупроводниковых слоя, состоящих из P-типа и N-типа. Из-за типов слоев у нас есть множество транзисторов, например, транзисторы NPN и транзисторы PNP (транзисторы с биполярным переходом).

(транзисторы)

Основные отличия тиристора от транзистора

• Высокое напряжение и номинальный ток

Тиристор имеет особую конструкцию, которая позволяет ему работать при более высоких номинальных токах и напряжениях, чем транзисторы.

• Допустимая мощность

Тиристоры могут выдерживать очень большую мощность, поскольку они проводят ток при высоком напряжении. Из-за этого использование тиристоров в приложениях большой мощности предпочтительнее.

И наоборот, транзисторы работают при низком напряжении и токе. Поэтому они не могут работать с большой мощностью и подходят для маломощных приложений.

• Слои полупроводникового материала

Транзистор имеет три полупроводниковых слоя из материалов N-типа и P-типа.

Тиристор имеет четыре слоя, при этом полупроводниковый материал N-типа и P-типа имеет переменное соединение (PNPN).

Состав

И транзистор, и тиристор имеют уникальную конструкцию со специфическими компонентами. Вы можете получить транзистор, соединив три полупроводниковых слоя. Затем тиристор имеет четыре полупроводниковых слоя из материалов N-типа и P-типа, расположенных попеременно.

Количество переходов

Транзисторы имеют два перехода, а тиристоры — три перехода.

Тиристор против транзистора – Общая стоимость системы

Как правило, транзисторы в электронных схемах снижают стоимость системы, в то время как тиристоры увеличивают стоимость системы, поэтому они дороги.

Режим работы

Тиристор использует мгновенный импульс затвора для фиксации устройства в состоянии проводимости.

В режиме работы транзистора вы подадите импульс на клемму базы, чтобы начать проводимость. После этого у вас будет стабильная подача базового сигнала для поддержания проводимости.

Использование усилителя 

Вы можете использовать транзисторы в качестве усилителей или переключателей, но тиристор работает только как переключатель, а не как усилитель.

Тиристор и транзистор – Внутренние потери мощности

Как тиристоры, так и транзисторы испытывают внутренние потери мощности. Однако тиристор имеет относительно меньшие потери, чем транзисторы, что делает их более эффективными.

Размер схемы 

Схемы, изготовленные из двух устройств, различаются по размеру, а тиристоры крупнее транзисторов меньшего размера. Таким образом, конструкция транзисторной схемы обычно меньше и компактнее, чем тиристорная.

Стоимость схемы

Схема на тиристоре дороже схемы на транзисторе, и это связано с тем, что тиристор сравнительно громоздкий.

Требование схемы коммутации

Тиристор нуждается в схеме коммутации, чтобы помочь отключить его по команде, тогда как транзистору она не требуется.

Тиристор и транзистор – Время включения и выключения

Транзисторы имеют высокую скорость переключения, что означает, что вы можете быстро включать и выключать их, когда это необходимо. Следовательно, вы можете использовать их в высокочастотных приложениях.

Напротив, тиристоры имеют низкую скорость переключения и могут применяться только в низкочастотных приложениях.

Пригодность 

Вы часто будете применять транзисторы в высокочастотных и маломощных приложениях, тогда как тиристоры лучше всего подходят для низкочастотных и мощных приложений.

(электродвигатель с высокой мощностью)

Обслуживание прямого тока

Для транзисторной схемы вам потребуется постоянный вход для поддержания прямого тока.

И наоборот, вы используете импульс в тиристорах, чтобы поддерживать протекание прямого тока, пока он не упадет ниже порогового значения. Кроме того, вам не понадобится входной ток.

Тиристор против транзистора – Процедура срабатывания

Для обеспечения эффективной проводимости на транзистор необходимо постоянно подавать регулярный импульс тока.

Тиристору потребуется только один запускающий импульс в начале, чтобы запустить и поддерживать проводимость.

Громоздкость 

Тиристорная схема крупнее транзисторной.

Номинальная мощность 

Транзисторы имеют низкую номинальную мощность (Ватт), в то время как тиристоры могут работать при высокой мощности, доходящей до кВт (киловатт).

Тиристор и транзистор – емкость по импульсному току

Транзисторная схема может выдерживать низкую скорость изменения тока, поэтому она не обладает характеристикой по импульсному току.

Однако тиристор может выдерживать высокие скорости изменения тока. Из-за этого он демонстрирует характеристику емкости импульсного тока.

Заключение

Из нашего обсуждения выше мы теперь можем легко отличить транзистор от тиристора. Например, транзистор представляет собой трехслойное устройство. Но тиристор — это четырехслойное устройство, и между ними есть существенная разница.

Итак, каждый из них имеет набор преимуществ в зависимости от ваших потребностей.