ماژول دیود - تیریستور چیست و چه کاربردی دارد؟
برای این که بتوانیم بیشتر با دیود تیریستور ها آشنا شویم و کاربرد آنها را برسی کنیم باید اول بدانیم که دیود تیریستور چیست برای جواب به این سؤال آنها را با یک مثال توضیح می‌دهیم دیود تیریستورها مانند کلیدهای روشن و خاموش توانمندی برای طیف عظیمی از تجهیزات جریان متناوب و جریان مستقیم هستند. جریان متناوب همان جریان AC و جریان مستقیم همان جریان DC می‌باشد. عملکرد دیود تیریستورها به این گونه می‌باشد که در وهله اول، زمانی که شارژر از آنها عبور می‌کند جریان مناسب را به جریان مستقیم تبدیل می‌کنند.
این دستگاه‌های قدرتمند سوئیچ‌های حالت جامد هستند، به این معنی که از اجزای نیمه هادی مانند ترانزیستورها و دیودها ساخته شده‌اند. دستگاه‌های نیمه هادی دارای رسانایی الکتریکی هستند که در نیمه راه بین یک هادی کامل مانند مس و یک عایق مانند شیشه قرار دارد.
دلایل انتخاب نام تیریستور بر روی یک سور کننده‌ها
نام تیریستور و یا تریستور را از ترکیب ترانزیستور و تیراترون برداشته‌اند تیراترون نام یک لوله پر از گاز می‌باشد که دارای عملکرد کاملاً مشابهی با تیریستور دارد. تیریستورها در سال 1950 ساخته شد و بیشتر به عنوان یک سو کننده‌های حفاظت شده یا کنترلر شده با سیلیکون شناخته می‌شوند چرا که دارای چهار لایه سیلیکون SCR تشکیل شده‌اند که یک ماده نیمه رسانا با کاربری وسیع می‌باشد.
کاربرد تیریستور
آنها فقط دو حالت ممکن دارند - روشن یا خاموش (0 یا 1). اینها حتی زمانی که دستگاه خاموش است ثابت می‌مانند. به محض اینکه جریان به گیت کنترل (نقطه ورودی) برسد فعال می‌گردند یعنی از حالت خاموش به روشن تغییر حالت می‌دهند.
یکی دیگر از کاربردهای تیریستورها یا دیود تیریستورها معکوس کردن ولتاژ می‌باشد یعنی مدل‌های قبلی برای انتقال از حالت روشن به حالت خاموش بر معکوس جریان متکی بودند، اما می‌توان مدل‌های جدیدتر را از طریق گیت کنترل غیرفعال کرد. گاهی اوقات به این تریستورهای گیت خاموش (GTO) می‌گویند. یک‌سو کننده‌های کنترل شده دستگاه‌هایی با بهره بالا هستند، به این معنی که جریان موجود در گیت کنترل می‌تواند سطح بسیار بالاتری از جریان بین آند و کاتد را کنترل کند. در نتیجه، آنها به عنوان تجهیزات فعلی طبقه بندی می‌شوند.
کاربری‌های دیود تیریستور
• کلیدهای برق در کارخانه‌ها و تنظیمات صنعتی مشابه
• سوئیچ‌های جرقه خودرو
• کنترل سرعت موتورهای الکتریکی
• تنظیم کننده‌های سطح مایع
• سوئیچ‌های جرقه خودرو
• کنترل سرعت موتورهای الکتریکی
• تنظیم‌کننده‌های سطح مایع
• سیستم‌های کنترل فشار
• موج محافظین
مواردی که دیود تیریستورها در آنها استفاده می‌گردد
• مدارهای اینورتر
• مدارهای نوسان‌ساز
• مدارهای خرد کن
• مدارهای سوئیچینگ برق
• مدارهای تعویض رله
• مدارهای آشکارساز سطح
• مدارهای منطقی
• مدارهای کنترل فاز
• مدارهای کنترل سرعت
• مدارهای تایمر
تفاوت دیود و تیریستور
دیودها اجزای نسبتاً ساده و ارزانی هستند که تنها دارای دو پایانه (یکی مثبت و دیگری منفی)، یک آند (همچنین به عنوان صفحه شناخته می‌شود) و یک کاتد هستند. برق فقط در یک جهت جریان دارد. در اصطلاح الکتریکی، آنها به جای بایاس معکوس، به سمت جلو هستند.
دیودها عمدتاً برای سوئیچینگ یا تبدیل جریان استفاده می‌شوند. آنها فقط دولایه نیمه‌هادی دارند - یکی مثبت و دیگری منفی - با یک اتصال الکتریکی واحد بین آنها.
در مقابل، اکثر تریستورها دارای سه پایانه و چهار لایه هستند که سه اتصال آنها را از هم جدا می‌کند. آنها برای کاربردهای با قدرت بالا طراحی شده‌اند. دیودها برای ولتاژهای پایین طراحی شده‌اند اما برخلاف تریستورها برای فعال کردن آنها نیازی به پالس گیت ندارند.
IGBT: ترانزیستورهای دوقطبی گیت عایق دارای چهار لایه و سه پایانه هستند اما برای عملکرد صرفاً به عنوان یک ترانزیستور و نه تریستور طراحی شده‌اند.
مزایای دیود تیریستورها
• سرعت و توانایی تغییر جریان در میکروثانیه
• قابلیت کنترل ولتاژهای بالا و توان بالا
• عدم وجود قطعات متحرک و قابلیت اطمینان بالا
• توانایی کنترل دستگاه‌های جریان مستقیم، نه فقط جریان متناوب معمولی
• فعال‌سازی سریع و آسان
• ارزان
• سهولت عملیات
• سادگی نسبی
ساختار تریستور چگونه می‌باشد؟
تریستورها وسیله‌های یک‌جهته می‌باشند این به دین معنا می‌باشد که جریان را به یک جهت هدایت می‌کنند اما دیودها به این گونه عمل نمی‌کنند و برعکس این موارد کار می‌کنند.تریستورها بسته به اینکه چگونه روشن می‌شوند به عنوان یک سوئیچ مدار باز یا به عنوان یک دیود اصلاح کننده عمل می‌کنند. به عبارت دیگر، تریستورها فقط در حالت سوئیچینگ می‌توانند کار کنند و از آنها برای تقویت استفاده نمی‌شود.
تیریستورها دارای سه ترمینال می‌باشند به نام‌های "آند" ، "کاتود" و "گیت" که دارای محصل اتصال PN می‌باشند که این امر باعث می‌شود سریع روشن یا خاموش شوند یا می‌توان آن را برای مدت زمان متغیر در طول نیم چرخه برای ارائه مقدار انتخاب شده" روشن " نگه داشت تا مقدار مشخصی از جریان را به بار انتقال دهد. در شکل زیر عمل کرد دیود تیریستور را می‌توانید ببینید و برسی نمایید.
