Ar lauka efektu kontrolēti tiristori

Why people believe weird things | Michael Shermer (Maijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Ar lauka efektu kontrolēti tiristori

7.nodaļa - Tiristori


Divas salīdzinoši nesenās tehnoloģijas, kas paredzētas klasisko tiristoru ierīču "braukšanas" (vārtu palaišanas strāvas) samazināšanai, ir TOS ar MOS iebūvētu tiristoru un MOS kontrolēto tiristoru vai MCT .

MOS-gated tiristors izmanto MOSFET, lai uzsāktu vadīšanu caur standarta tiristoru struktūras augšējo (PNP) tranzistoru, tādējādi aktivizējot ierīci. Tā kā MOSFET ir nepieciešama niecīga strāva, lai to "vadītu" (izraisītu piesātinājumu), tas padara tiristoru ļoti viegli iedarbināt: (attēls tālāk)

MOS ierakstītā tiristora ekvivalenta ķēde

Ņemot vērā faktu, ka vienkāršās SCR ir diezgan viegli vadīt, praktiskā priekšrocība, lietojot vēl jutīgāku ierīci (MOSFET), lai sāktu iedarbināšanu, ir apstrīdama. Tāpat, ievietojot MOSFET pie vārsta ieejas thyristor tagad padara neiespējamu to izslēgt ar reversās iedarbināšanas signālu. Tikai zema strāvas padeves pārtraukšana var padarīt šo ierīci pārtraukt vadīt pēc tam, kad tā ir fiksēta.

Potenciāli lielāka vērtība būtu pilnīgi kontrolējamais tiristors, kā rezultātā neliels vārtu signāls varētu gan aktivizēt tiristoru, gan piespiest to izslēgt. Šāda ierīce pastāv, un to sauc par MOS kontrolētā tiristoru vai MCT . Tas izmanto pāri MOSFET, kas savienoti ar kopējo vārtu termināli, viens, lai aktivizētu tiristoru, un otru, lai to "netikt atkārtoti": (Figurebelow)

MOS kontrolēta tiristora (MCT) ekvivalenta ķēde

Pozitīvā vārsta spriegums (attiecībā pret katodu) ieslēdz augšējo (N-kanālu) MOSFET, ļaujot bāzu strāvai caur augšējo (PNP) tranzistoru, kas pieslēdz tranzistora pāri stāvoklī "on". Kad abi tranzistori ir pilnībā fiksēti, starp anodu un katodu būs mazs spriegums, un tiristors paliks fiksēts tik ilgi, kamēr kontrolētā strāva pārsniegs pašreizējo minimālo (turēšanas) vērtību. Tomēr, ja tiek piemērots negatīvs vārtu spriegums (attiecībā pret anodu, kas gandrīz tādā pašā spriegumā kā katods fiksētā stāvoklī), apakšējais MOSFET ieslēgsies un "īss" starp zemāko (NPN) tranzistora pamatni un izstarotāja galiekārtas, tādējādi piespiežot to izgriezt. Kad NPN tranzistors nofiksējas, PNP tranzistors pamet vadību, un viss tiristors izslēdzas. Vārtu spriegumam ir pilnīga kontrole pār vadību caur MCT: lai to ieslēgtu un izslēgtu.

Tomēr šī ierīce joprojām ir tiristors. Ja starp vārtiem un katodu tiek piemērots nulles spriegums, netiks ieslēgts neviens MOSFET. Līdz ar to bipolāros tranzistoru pāri paliks neatkarīgi no tā, kādā stāvoklī tas bija pēdējais (histerēze). Tātad īss pozitīvs impulss vārtiem pārvērš MCT, īss negatīvs impulss to izstumj, un neviens pielietoto vārtu spriegums neļauj tam palikt tādā stāvoklī, kādā tā jau ir. Būtībā MCT ir IGBT fiksējošā versija (Izolēta vārtu bipolāros tranzistors).

  • PĀRSKATS:
  • TOS-MOS rezistors izmanto N-kanālu MOSFET, lai aktivētu tiristoru, tādēļ ļoti zemā jaudas strāva ir nepieciešama.
  • MOS kontrolētā tiristorā vai MCT izmanto divus MOSFETS, lai pilnībā kontrolētu tiristoru. Ierīce aktivē pozitīvu vārtu spriegumu; negatīva vārtu sprieguma dēļ tā izslēdzas. Nulles vārtu spriegums ļauj tiristoram palikt neatkarīgi no tā, kādā stāvoklī tas iepriekš bija (izslēgts vai fiksēts).