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I TIRISTORI Contrariamente ai transistor I V retta di carico zona lineare - che posseggono una zona di lavoro di tipo lineare -

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Presentazione sul tema: "I TIRISTORI Contrariamente ai transistor I V retta di carico zona lineare - che posseggono una zona di lavoro di tipo lineare -"— Transcript della presentazione:

1 i TIRISTORI Contrariamente ai transistor I V retta di carico zona lineare - che posseggono una zona di lavoro di tipo lineare -

2 I V i TIRISTORI - che posseggono una zona di lavoro di tipo lineare - ciò significa quindi che posseggono solo due stati: i tiristori sono dispositivi di tipo on-off, al pari dei relè e degli interruttori. saturazione saturo Contrariamente ai transistor oppure interdetto interdizione

3 i TIRISTORI vi sono vari tipi di tiristori: - diodo di Shockley - Silicon Controlled Rectifier(SCR) - TRIode Alterned Current(TRIAC) - DIode Alterned Current(DIAC) - Light-Activated Scr(LASCR) - Unijunction Transistor(UJT) - Programmable Unijunction Transistor (PUT) - Gate Turn-Off(GTO) - Silicon Bilateral Switch(SBS) - Silicon Controlled Switch(SCS) - ecc...

4 diodo di Shockley PPNN ANODO CATODO regione di svuotamento POLARIZZAZIONE DIRETTA I AK V AK 1µA 100V

5 diodo di Shockley PN ANODO CATODO regione di svuotamento POLARIZZAZIONE DIRETTA I AK V AK PN 300V 1µA

6 diodo di Shockley PN ANODO CATODO regione di svuotamento POLARIZZAZIONE DIRETTA I AK V AK PN 500V 1µA BDV!

7 diodo di Shockley PN ANODO CATODO regione di svuotamento POLARIZZAZIONE DIRETTA I AK V AK PN 500V 1A INNESCO 2 V F

8 diodo di Shockley PN ANODO CATODO I AK V AK PN 500V 2 regioni di svuotamento POLARIZZAZIONE INVERSA 800V

9 SCR (Silicon Controlled Rectifier) PN ANODO CATODO I AK V AK PN 500V 800V mA I GATE 30mA AK G = diodo di Shockley GATE SCR = diodo di Shockley con Gate

10 I AK V AK V BO VHVH IHIH V BO = tensione di break-over I H = corrente di holding V H = tensione di holding I D = corrente di fuga V T = caduta di tens. in on-state I T = corrente di lavoro V DRM = tensione max diretta V RRM = tensione max inversa (V DRM ) V RRM ITIT VTVT IDID SCR: la caratteristica I-V

11 SCR: il circuito equivalente P N A K P N G P N A K P N G P N A K G IGIG I AK t t La reazione positiva fa sì che dopo un breve impulso di gate lSCR rimanga innescato fino a quando non viene tolta lalimentazione P N A K G P N P N

12 SCR: ideale in alternata Una volta innescato, lSCR rimane nello stato di conduzione fino a quando tensione o corrente non scendono al di sotto dei limiti V H e I H. Per tale motivo, lSCR non può essere usato nei circuiti in continua, ma risulta ideale per i circuiti in alternata, dove ad ogni passaggio per lo zero avviene il disinnesco automatico e quindi il blocco della corrente nel carico. FASE NEUTRO CIRCUITO DI CONTROLLO CARICO in alternata

13 SCR: le forme donda Vac t Vg Ig t ITIT t VTVT t F N GENERATORE DI IMPULSI CARICO

14 la parzializzazione di fase

15 i circuiti per la parzializzazione di fase

16 i contenitori per gli SCR

17 esempi di packaging di tiristori

18 TRIAC (TRIode Alterned Current) Il Triac è di tipo bidirezionale, e può essere innescato per V T sia positive che negative G A1, T1 A2, T2 ITIT VTVT ON OFF Ciò significa che - potendo controllare entrambe le semionde - con il Triac si può inviare ad un carico fino al 100% della potenza, mentre con un SCR solo al massimo il 50%. ON OFF

19 TRIAC mentre però un SCR raggiunge i 3600 V e i 9600 A, un Triac raggiunge solo i 1800 V e i 70 A ciò significa che per un carico di grossa potenza occorre usare due SCR in antiparallelo

20 TRIAC V T2 + V G + V T2 + V G - V T2 - V G - V T2 - V G + i quadranti dinnesco I° II°III° IV° VGVG V GT I GT IGIG area di innesco sicura area di innesco incerta

21 TRIAC area di innesco e caduta di tensione in conduzione per SCR e Triac

22 DIAC T1T2

23 GTO (Gate Turn-Off) il GTO - analogo allSCR - può essere bloccato da un impulso negativo di gate Ig t ITIT t per tale motivo il GTO risulta estremamente vantaggioso nelle applicazioni in continua, dove a differenza dellSCR può essere bloccato facilmente, senza ricorrere a circuiti particolari grazie al GTO è possibile infatti controllare la velocità di un motore DC (ad esempio nella trazione ferroviaria) utilizzando la tecnica PWM


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