थाइरिस्टर

थाइरिस्टर

थाइरिस्टर
प्रकार	सक्रिय
First production	1956
Pin configuration	धनाग्र (एनोड), गेट और कैथोड (ऋणाग्र)
Electronic symbol

थाइरिस्टर (/θaɪˈrɪstər/) एक ठोस-अवस्था अर्धचालक उपकरण है जिसमें उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयोग की जाने वाली पी- (P) और एन (N) प्रकार की पदार्थ की चार परतें होती हैं। यह विशेष रूप से बिस्टेबल स्विच (या एक कुंडी) के रूप में कार्य करता है, जब गेट विद्युत प्रवाह ट्रिगर प्राप्त करता है तो वह तब तक काम करना जारी रखता है जब तक कि पूरे डिवाइस में वोल्टेज पक्षपाती न हो, या जब तक किसी अन्य माध्यम से वोल्टेज हटा नहीं दिया जाता है। दो डिज़ाइन हैं, जो ट्रिगरिंग अवस्था में भिन्न हैं। तीन-लीड थाइरिस्टर में, इसके गेट लीड पर एक छोटे विद्युत धनाग्र (एनोड) से कैथोड पथ तक बड़े प्रवाह को नियंत्रित करता है। दो-लीड थाइरिस्टर में, चालन तब प्रारम्भ होता है जब विद्युत धनाग्र और कैथोड के बीच संभावित अंतर पर्याप्त रूप से बड़ा होता है (ब्रेकडाउन वोल्टेज)।

कुछ स्रोत सिलिकॉन-नियंत्रित रेक्टिफायर (एससीआर) और थाइरिस्टर को पर्यायवाची के रूप में परिभाषित करते हैं। अन्य स्रोत थाइरिस्टर को अधिक जटिल उपकरणों के रूप में परिभाषित करते हैं जो वैकल्पिक N-टाइप और P-टाइप सब्सट्रेट की कम से कम चार परतों को सम्मिलित करते हैं।

वर्ष 1956 में पहला थाइरिस्टर डिवाइस व्यावसायिक रूप से जारी किया गया था। चूंकि थाइरिस्टर एक छोटे उपकरण के साथ अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में बिजली और वोल्टेज को नियंत्रित कर सकते हैं, इसलिए वे बिजली के नियंत्रण में व्यापक अनुप्रयोग पाते हैं, जिसमें लाइट डिमर्स और इलेक्ट्रिक मोटर स्पीड कंट्रोल से लेकर हाई-वोल्टेज डायरेक्ट-करंट पावर ट्रांसमिशन तक शामिल हैं। थाइरिस्टर का उपयोग पावर-स्विचिंग परिपथ, रिले-रिप्लेसमेंट परिपथ, इन्वर्टर परिपथ, दोलक परिपथ, लेवल-डिटेक्टर परिपथ, चॉपर परिपथ, लाइट डिमिंग परिपथ, लो-कॉस्ट टाइमर परिपथ, लॉजिक परिपथ, स्पीड कंट्रोल परिपथ, फेज कंट्रोल परिपथ आदि में किया जा सकता है। मूल रूप से, थाइरिस्टर उन्हें बंद करने के लिए केवल करंट रिवर्सल पर भरोसा करते थे, जिससे उन्हें डायरेक्ट करंट के लिए आवेदन करना मुश्किल हो जाता था; नियंत्रण गेट सिग्नल के माध्यम से नए उपकरण प्रकारों को चालू और बंद किए जा सकता हैं। उत्तरार्द्ध को गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर, या जीटीओ थाइरिस्टर के रूप में जाना जाता है। ट्रांजिस्टर के विपरीत, थाइरिस्टर में दो-मूल्यवान स्विचिंग विशेषता होती है, जिसका अर्थ है कि एक थाइरिस्टर केवल पूरी तरह से चालू या बंद हो सकता है, जबकि एक ट्रांजिस्टर चालू और बंद राज्यों के बीच में झूठ बोल सकता है। यह थाइरिस्टर को अनुरूप प्रवर्धक (एनालॉग एम्पलीफायर) के रूप में अनुपयुक्त बनाता है, लेकिन स्विच के रूप में उपयोगी होता है।

परिचय

थाइरिस्टर चार-स्तरित, तीन-टर्मिनल अर्धचालक उपकरण है, जिसमें प्रत्येक परत में वैकल्पिक N-प्रकार या P-प्रकार की सामग्री होती है, उदाहरण के लिए पी-एन-पी-एन (P-N-P-N) है। मुख्य टर्मिनल, एनोड और कैथोड लेबल, सभी चार परतों में हैं। नियंत्रण टर्मिनल, जिसे गेट कहा जाता है, कैथोड के पास पी-टाइप सामग्री से जुड़ा होता है। (SCS-सिलिकॉन नियंत्रित स्विच नामक एक संस्करण-सभी चार परतों को टर्मिनलों पर लाता है) एक थाइरिस्टर के संचालन को कसकर युग्मित द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर की एक जोड़ी के संदर्भ में समझा जा सकता है, जो एक स्व-लचिंग क्रिया का कारण बनता है:

भौतिक और इलेक्ट्रॉनिक स्तर पर संरचना, और थाइरिस्टर प्रतीक।

थाइरिस्टर के तीन अवस्था हैं:

1. रिवर्स ब्लॉकिंग मोड - वोल्टेज उस दिशा में लगाया जाता है जिसे डायोड द्वारा अवरुद्ध किया जाएगा
2. फॉरवर्ड ब्लॉकिंग मोड - वोल्टेज उस दिशा में लगाया जाता है जिससे डायोड का संचालन होता है, लेकिन थाइरिस्टर को चालन में ट्रिगर नहीं किया गया है
3. फॉरवर्ड कंडक्टिंग मोड - थाइरिस्टर को कंडक्शन में ट्रिगर किया गया है और तब तक कंडक्टिंग करता रहेगा जब तक कि फॉरवर्ड करंट "होल्डिंग करंट" के रूप में जाने जाने वाले थ्रेशोल्ड वैल्यू से नीचे न गिर जाए।

गेट टर्मिनल का कार्य

थाइरिस्टर में तीन P-N जंक्शन हैं (एनोड से क्रमानुसार J नामित₁, J₂, J₃ नाम दिया जाता है)।

Thyristor की परत आरेख।

जब एनोड कैथोड के संबंध में एक सकारात्मक क्षमता V_AK पर होता है, जिसमें गेट पर कोई वोल्टेज नहीं लगाया जाता है, तो जंक्शन J₁ और J₃ फॉरवर्ड बायस्ड होते हैं, जबकि जंक्शन J₂ रिवर्स बायस्ड होता है। चूंकि J₂ विपरीत पक्षपाती है, इसलिए कोई चालन नहीं होता है (ऑफ स्टेट)। अब यदि V_AK को थाइरिस्टर के ब्रेकडाउन वोल्टेज V_BO से आगे बढ़ा दिया जाता है, तो J₂ का ऐवलांश भंजन जाता है और थाइरिस्टर (ऑन स्टेट) का संचालन प्रारम्भ हो जाता है।

यदि कैथोड के संबंध में गेट टर्मिनल पर एक सकारात्मक संभावित V_G लागू किया जाता है, तो जंक्शन J₂ का टूटना V_AK के कम मूल्य पर होता है। V_G के उपयुक्त मान का चयन करके, थाइरिस्टर को शीघ्रता से चालू अवस्था में स्विच किया जा सकता है।

एक बार ऐवलांश भंज टूटने के बाद, गेट वोल्टेज के बावजूद, थाइरिस्टर का संचालन जारी रहता है, जब तक: (A) संभावित V_AK हटा दिया जाता है या (b) डिवाइस के माध्यम से वर्तमान (एनोड-कैथोड) निर्दिष्ट होल्डिंग वर्तमान से कम हो जाता है निर्माता द्वारा। इसलिए V_G एक वोल्टेज पल्स हो सकता है, जैसे यूजेटी विश्राम थरथरानवाला से वोल्टेज आउटपुट है।

गेट पल्स को गेट ट्रिगर वोल्टेज (V_GT) और गेट ट्रिगर करंट (I_GT) के संदर्भ में वर्णित किया गया है। गेट ट्रिगर करंट गेट पल्स चौड़ाई के साथ इस तरह से व्युत्क्रमानुपाती होता है कि यह स्पष्ट है कि थाइरिस्टर को ट्रिगर करने के लिए न्यूनतम गेट चार्ज की आवश्यकता होती है।

स्विचिंग विशेषताएँ

वी - मैं विशेषताएं।

एक पारंपरिक थाइरिस्टर में, एक बार जब इसे गेट टर्मिनल द्वारा चालू कर दिया जाता है, तो डिवाइस ऑन-स्टेट में बंद रहता है ( यानी चालू स्थिति में रहने के लिए गेट करंट की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है), बशर्ते एनोड करंट पार हो गया हो लैचिंग करंट ( I _L )। जब तक एनोड सकारात्मक रूप से पक्षपाती रहता है, इसे तब तक बंद नहीं किया जा सकता जब तक कि करंट होल्डिंग करंट (I_H) से नीचे न आ जाए। सामान्य कामकाजी परिस्थितियों में लैचिंग करंट हमेशा करंट से अधिक होता है। उपरोक्त आकृति में I_L को y-अक्ष पर I_H से ऊपर आना है क्योंकि I_L > I_H ।

थाइरिस्टर को बंद किया जा सकता है यदि बाहरी सर्किट एनोड को नकारात्मक रूप से पक्षपाती बनाता है (एक विधि जिसे प्राकृतिक, या रेखा, कम्यूटेशन के रूप में जाना जाता है)। कुछ अनुप्रयोगों में यह पहले थाइरिस्टर के एनोड में कैपेसिटर को डिस्चार्ज करने के लिए दूसरे थाइरिस्टर को स्विच करके किया जाता है। इस विधि को जबरन कम्यूटेशन कहा जाता है।

एक बार जब थाइरिस्टर के माध्यम से करंट होल्डिंग करंट से नीचे चला जाता है, तो एनोड के सकारात्मक पक्षपाती होने से पहले देरी होनी चाहिए और थाइरिस्टर को ऑफ-स्टेट में बनाए रखना चाहिए। इस न्यूनतम विलंब को सर्किट कम्यूटेटेड टर्न ऑफ टाइम ( t_Q) कहा जाता है। इस समय के भीतर एनोड को सकारात्मक रूप से पूर्वाग्रहित करने का प्रयास करने से थाइरिस्टर को शेष आवेश वाहकों (छिद्रों और इलेक्ट्रॉनों) द्वारा स्व-ट्रिगर होने का कारण बनता है जो अभी तक पुनर्संयोजित नहीं हुए हैं।

घरेलू एसी (AC) मुख्य आपूर्ति से अधिक आवृत्तियों वाले अनुप्रयोगों के लिए (उदाहरण के लिए 50 Hz या 60 Hz), t_Q के निम्न मान वाले थाइरिस्टर की आवश्यकता होती है। इस तरह के तेज थायरिस्टर्स को भारी धातु आयनों जैसे सोना या प्लैटिनम को फैलाकर बनाया जा सकता है जो सिलिकॉन में चार्ज संयोजन केंद्र के रूप में कार्य करते हैं। आज, तेज़ थाइरिस्टर आमतौर पर सिलिकॉन के इलेक्ट्रॉन या प्रोटॉन विकिरण, या आयन आरोपण द्वारा बनाए जाते हैं।

इतिहास

1950 में विलियम शॉक्ले द्वारा प्रस्तावित सिलिकॉन कंट्रोल्ड रेक्टिफायर (एससीआर) या थाइरिस्टर और मोल और बेल लैब्स में अन्य लोगों को 1956 में जनरल इलेक्ट्रिक (जी.ई.) में पावर इंजीनियर्स द्वारा विकसित किया गया था, जिसका नेतृत्व गॉर्डन हॉल के नेतृत्व में किया गया था और जीई के फ्रैंक डब्ल्यू डब्ल्यू द्वारा व्यावसायीकरण किया गया था।। बिल गुटज़विलर।इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स ने क्लाइड, एनवाई में आविष्कार स्थल पर एक पट्टिका रखकर आविष्कार को मान्यता दी और इसे एक आईईईई (IEEE) ऐतिहासिक मील का पत्थर घोषित किया।

छह 2000 का एक बैंक एक थाइरिस्टर्स (शीर्ष पर एक पंक्ति में सफेद डिस्क की व्यवस्था की गई है, और एज-ऑन देखा है)

व्युत्पत्ति

एक पहले गैस से भरे ट्यूब डिवाइस नामक एक थाराट्रॉन ने एक समान इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग क्षमता प्रदान की, जहां एक छोटा नियंत्रण वोल्टेज एक बड़े करंट को स्विच कर सकता है।यह थायरट्रॉन और ट्रांजिस्टर के संयोजन से है कि थाइरिस्टर शब्द व्युत्पन्न है।

अनुप्रयोग

एक एसी करंट को नियंत्रित करने वाले एक सुधारक मल्टीपल थाइरिस्टर परिपथ में वेवफॉर्म।
रेड ट्रेस: लोड (आउटपुट) वोल्टेज
ब्लू ट्रेस: ट्रिगर वोल्टेज।

Thyristors का उपयोग मुख्य रूप से किया जाता है जहां उच्च धाराएं और वोल्टेज शामिल होते हैं, और अक्सर वैकल्पिक धाराओं को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जहां वर्तमान की ध्रुवीयता का परिवर्तन डिवाइस को स्वचालित रूप से स्विच करने का कारण बनता है, जिसे शून्य क्रॉस ऑपरेशन के रूप में संदर्भित किया जाता है। डिवाइस को सिंक्रोनस रूप से संचालित करने के लिए कहा जा सकता है; यह होने के नाते, एक बार डिवाइस को ट्रिगर करने के बाद, यह चरण में वर्तमान का संचालन करता है, अपने कैथोड पर एनोड जंक्शन पर लागू वोल्टेज के साथ आगे गेट मॉड्यूलेशन की आवश्यकता नहीं होती है, यानी, डिवाइस पूरी तरह से पक्षपाती है। यह विषम संचालन के साथ भ्रमित नहीं होना है, क्योंकि आउटपुट यूनिडायरेक्शनल है, केवल कैथोड से एनोड तक बहता है, और इसलिए प्रकृति में विषम है।

Thyristors का उपयोग चरण कोण ट्रिगर किए गए नियंत्रकों के लिए नियंत्रण तत्वों के रूप में किया जा सकता है, जिसे चरण निकाल दिए गए नियंत्रकों के रूप में भी जाना जाता है।

उन्हें डिजिटल परिपथ के लिए बिजली की आपूर्ति में भी पाया जा सकता है, जहां उन्हें डाउनस्ट्रीम घटकों को नुकसान पहुंचाने से बिजली की आपूर्ति में विफलता को रोकने के लिए एक प्रकार के बढ़ाया परिपथ ब्रेकर के रूप में उपयोग किया जाता है। एक Thyristor का उपयोग उसके गेट से जुड़े एक ज़ेनर डायोड के साथ संयोजन में किया जाता है, और यदि आपूर्ति का आउटपुट वोल्टेज ज़ेनर वोल्टेज से ऊपर उठता है, तो थाइरिस्टर का संचालन करेगा और पावर सप्लाई आउटपुट को शॉर्ट-परिपथ ग्राउंड में ले जाएगी (सामान्य रूप से एक अपस्ट्रीम भी ट्रिपिंग करता है ब्रेकर या फ्यूज)। इस तरह के संरक्षण परिपथ को एक क्रॉबर के रूप में जाना जाता है, और इसमें एक मानक परिपथ ब्रेकर या फ्यूज पर लाभ होता है, जिसमें यह हानिकारक आपूर्ति वोल्टेज के लिए जमीन के लिए एक उच्च-चालन मार्ग बनाता है और संभवतः सिस्टम में संग्रहीत ऊर्जा के लिए संचालित होने के लिए।

1970 के दशक की शुरुआत में कलर टेलीविजन रिसीवर के भीतर स्थिर बिजली की आपूर्ति से संबंधित उपभोक्ता उत्पादों में संबंधित ट्रिगर डायक के साथ, थिरिस्टर्स का पहला बड़े पैमाने पर आवेदन। रिसीवर के लिए स्थिर उच्च वोल्टेज डीसी आपूर्ति को थिरिस्टोर डिवाइस के स्विचिंग पॉइंट को ऊपर और नीचे एसी सप्लाई इनपुट के आधे हिस्से के गिरने की ढलान को स्थानांतरित करके प्राप्त किया गया था (यदि बढ़ते ढलान का उपयोग किया गया था तो आउटपुट वोल्टेज हमेशा की ओर बढ़ेगा।जब डिवाइस को ट्रिगर किया गया था और इस प्रकार विनियमन के उद्देश्य को हराया गया था) पीक इनपुट वोल्टेज।सटीक स्विचिंग बिंदु डीसी आउटपुट आपूर्ति पर लोड द्वारा निर्धारित किया गया था, साथ ही साथ एसी इनपुट उतार -चढ़ाव।

Thyristors का उपयोग दशकों से टेलीविजन, मोशन पिक्चर्स और थिएटर में हल्के डिमर्स के रूप में किया जाता है, जहां उन्होंने ऑटोट्रांसफॉर्मर्स और रियोस्टैट्स जैसी अवर प्रौद्योगिकियों को बदल दिया।उन्हें फोटोग्राफी में फ्लैश (स्ट्रोब्स) के एक महत्वपूर्ण हिस्से के रूप में भी इस्तेमाल किया गया है।

स्नबर परिपथ

ऑफ-स्टेट वोल्टेज के उच्च वृद्धि-दर से थाइरिस्टर्स को ट्रिगर किया जा सकता है।थाइरिस्टोर के एनोड और कैथोड के पार ऑफ-स्टेट वोल्टेज को बढ़ाने पर, एक संधारित्र के चार्जिंग करंट के समान चार्ज का प्रवाह होगा।ऑफ-स्टेट वोल्टेज या डीवी/डीटी रेटिंग के उदय की अधिकतम दर एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है क्योंकि यह एनोड वोल्टेज के उदय की अधिकतम दर को इंगित करता है जो कि कोई गेट सिग्नल लागू होने पर थिरिस्टोर को चालन में नहीं लाता है।जब एनोड और थाइरिस्टोर के कैथोड के पार ऑफ-स्टेट वोल्टेज की वृद्धि के कारण शुल्कों का प्रवाह चार्ज के प्रवाह के बराबर हो जाता है, जैसा कि गेट के सक्रिय होने पर इंजेक्शन लगाया जाता है तो यह अवांछनीय है जो अवांछनीय है।। यह डीवी/डीटी (यानी, समय के साथ वोल्टेज परिवर्तन की दर) को सीमित करने के लिए एनोड और कैथोड के बीच एक रोकनेवाला-कैपेसिटर (आरसी) स्नबर परिपथ को जोड़कर रोका जाता है।स्नबबर्स ऊर्जा-अवशोषित करने वाले परिपथ हैं जिनका उपयोग परिपथ के इंडक्शन के कारण होने वाले वोल्टेज स्पाइक्स को दबाने के लिए किया जाता है, जब एक स्विच, इलेक्ट्रिकल या मैकेनिकल खुलता है।सबसे आम स्नबर परिपथ स्विच (ट्रांजिस्टर) में श्रृंखला में जुड़ा एक संधारित्र और रोकनेवाला है।

HVDC बिजली ट्रांसमिशन

वाल्व हॉल युक्त thyristor valve मैनिटोबा हाइड्रो बांधों से बिजली के लंबी दूरी के प्रसारण के लिए उपयोग किए जाने वाले ढेर

चूंकि आधुनिक थाइरिस्टर्स मेगावाट के पैमाने पर शक्ति स्विच कर सकते हैं, इसलिए थायरिस्टोर वाल्व उच्च-वोल्टेज डायरेक्ट करंट (एचवीडीसी) रूपांतरण का दिल बन गया है या या तो वैकल्पिक करंट से या उसके लिए।इस और अन्य बहुत उच्च शक्ति वाले अनुप्रयोगों के दायरे में, दोनों विद्युत रूप से ट्रिगर (ईटीटी) और प्रकाश-ट्रिगर (LTT) थाइरिस्टर्स अभी भी प्राथमिक विकल्प हैं।Thyristors को एक डायोड ब्रिज परिपथ में व्यवस्थित किया जाता है और हार्मोनिक्स को कम करने के लिए श्रृंखला में एक रेक्टिफायर बनाने के लिए जुड़ा हुआ है#बारह-पल्स_ब्रिज | 12-पल्स कनवर्टर।प्रत्येक थाइरिस्टर को विआयनीकृत पानी के साथ ठंडा किया जाता है, और पूरी व्यवस्था कई समान मॉड्यूल में से एक बन जाती है जो एक बहुपरत वाल्व स्टैक में एक परत बनाती है जिसे एक चौगुनी वाल्व कहा जाता है।इस तरह के तीन स्टैक आमतौर पर फर्श पर लगे होते हैं या लंबी दूरी के ट्रांसमिशन सुविधा के वाल्व हॉल की छत से लटकाए जाते हैं।

अन्य उपकरणों की तुलना

triac

एक थाइरिस्टर का कार्यात्मक दोष यह है कि, एक डायोड की तरह, यह केवल एक दिशा में संचालित होता है, इसलिए इसे एसी करंट के साथ सुरक्षित रूप से उपयोग नहीं किया जा सकता है। एक समान स्व-लैचिंग 5-लेयर डिवाइस, जिसे ट्राइक कहा जाता है, दोनों दिशाओं में काम करने में सक्षम है। यह जोड़ा क्षमता, हालांकि, एक कमी भी बन सकती है। क्योंकि TRIAC दोनों दिशाओं में आचरण कर सकता है, प्रतिक्रियाशील भार यह एसी पावर चक्र के शून्य-वोल्टेज इंस्टेंट के दौरान बंद करने में विफल हो सकता है। इस वजह से, (उदाहरण के लिए) भारी आगमनात्मक मोटर लोड के साथ ट्राईक का उपयोग आमतौर पर ट्राईक के चारों ओर एक स्नबर परिपथ के उपयोग की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह मुख्य शक्ति के प्रत्येक आधे-चक्र के साथ बंद हो जाएगा। ट्राइक के स्थान पर उलटा समानांतर एससीआर का उपयोग भी किया जा सकता है; क्योंकि जोड़ी में प्रत्येक एससीआर में रिवर्स पोलरिटी का एक संपूर्ण आधा चक्र होता है, उस पर लागू होता है, एससीआर, ट्राइक के विपरीत, निश्चित रूप से बंद कर देता है। इस व्यवस्था के लिए भुगतान की जाने वाली कीमत, हालांकि, दो अलग -अलग, लेकिन अनिवार्य रूप से समान गेटिंग परिपथ की अतिरिक्त जटिलता है।

पावर MOSFETS और IGBTS =

हालाँकि, Thyristors का उपयोग AC से DC के मेगावाट-स्केल रेक्टिफिकेशन में किया जाता है, कम और मध्यम-शक्ति में (कुछ दसियों वाट से कुछ दसियों किलोवाट से) अनुप्रयोगों में वे लगभग अन्य उपकरणों द्वारा बदल दिए गए हैं, जैसे कि पावर मोसफेट्स जैसे बेहतर स्विचिंग विशेषताओं के साथया IGBTS।एससीआर से जुड़ी एक बड़ी समस्या यह है कि वे पूरी तरह से नियंत्रणीय स्विच नहीं हैं।गेट टर्न-ऑफ थिरिस्टोर | GTO Thyristor और IGCT इस समस्या को संबोधित करने वाले Thyristor से संबंधित दो उपकरण हैं।उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों में, द्विध्रुवी चालन से उत्पन्न होने वाले लंबे समय तक स्विचिंग समय के कारण थाइरिस्टर्स गरीब उम्मीदवार हैं।दूसरी ओर, MOSFETS, उनके एकध्रुवीय चालन (केवल बहुसंख्यक वाहक वर्तमान को ले जाने वाले) के कारण बहुत तेजी से स्विचिंग क्षमता है।

विफलता मोड

Thyristor निर्माता आम तौर पर किसी दिए गए ऑपरेटिंग तापमान के लिए वोल्टेज और वर्तमान के स्वीकार्य स्तर को परिभाषित करने वाले सुरक्षित फायरिंग का एक क्षेत्र निर्दिष्ट करते हैं।इस क्षेत्र की सीमा आंशिक रूप से इस आवश्यकता से निर्धारित होती है कि अधिकतम अनुमेय गेट शक्ति (पी)_G), किसी दिए गए ट्रिगर पल्स अवधि के लिए निर्दिष्ट, पार नहीं है। वोल्टेज, वर्तमान या बिजली रेटिंग से अधिक के कारण सामान्य विफलता मोड के साथ -साथ, थाइरिस्टर्स के पास विफलता के अपने विशेष तरीके हैं, जिनमें शामिल हैं:

• DI/DT चालू करें-जिसमें ट्रिगर करने के बाद ऑन-स्टेट करंट की वृद्धि की दर सक्रिय चालन क्षेत्र (SCRS & Triacs) की फैलने की गति से अधिक है।
• मजबूर कम्यूटेशन-जिसमें क्षणिक शिखर रिवर्स रिकवरी करंट उप-कैथोड क्षेत्र में इस तरह के उच्च वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है कि यह गेट कैथोड डायोड जंक्शन (केवल एससीआरएस) के रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज से अधिक हो जाता है।
• डीवी/डीटी पर स्विच करें-अगर एनोड-टू-कैथोड वोल्टेज राइज-दर बहुत बढ़िया है, तो गेट से ट्रिगर के बिना थाइरिस्टर को सहज रूप से निकाल दिया जा सकता है।

सिलिकॉन कार्बाइड थायरिस्टर्स

हाल के वर्षों में, कुछ निर्माता सेमीकंडक्टर पदार्थ के रूप में सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) का उपयोग करके थिरिस्टर्स विकसित किए हैं।इनमें उच्च तापमान वातावरण में अनुप्रयोग हैं, जो 350 & nbsp; ° C तक के तापमान पर संचालन करने में सक्षम हैं।

प्रकार

• ACS
• ACST
• एजीटी-एनोड गेट थायरिस्टोर-एनोड के पास एन-टाइप लेयर पर गेट के साथ एक थाइरिस्टर
• सिलिकॉन-नियंत्रित रेक्टिफायर | ASCR-asymmetrical SCR
• BCT - बिडायरेक्शनल कंट्रोल थिरिस्टोर - अलग -अलग गेट संपर्कों के साथ दो थाइरिस्टोर स्ट्रक्चर्स युक्त एक द्विदिश स्विचिंग डिवाइस
• BOD - ब्रेकओवर डायोड - एक गैटलेस थाइरिस्टोर एवलांच करंट द्वारा ट्रिगर किया गया
  • DIAC - द्विदिश ट्रिगर डिवाइस
  • डायनिस्टोर - एकतरफा स्विचिंग डिवाइस
  • शॉक्ले डायोड - यूनिडायरेक्शनल ट्रिगर और स्विचिंग डिवाइस
  • SIDAC - द्विदिश स्विचिंग डिवाइस
  • ट्रिसिल, सिडेक्टर - द्विदिश संरक्षण उपकरण
• BRT - आधार प्रतिरोध नियंत्रित थायरिस्टोर
• ETO-एमिटर टर्न-ऑफ थायरिस्टोर
• गेट टर्न-ऑफ थिरिस्टोर | gto-गेट टर्न-ऑफ थायरिस्टोर
  • DB-GTO-वितरित बफर गेट टर्न-ऑफ थायरिस्टोर
  • एमए-जीटीओ-संशोधित एनोड गेट टर्न-ऑफ थायरिस्टोर
• इंटीग्रेटेड गेट-कम्यूटेटेड थायरिस्टर | IGCT-एकीकृत गेट-कम्यूटेड थाइरिस्टोर
• इग्निटर-फायर-लाइट सीकेटी के लिए स्पार्क जनरेटर
• LASCR-लाइट-एक्टिवेटेड SCR, या LTT-लाइट-ट्रिगरेड थायरिस्टोर
• LASS-प्रकाश-सक्रिय अर्धचालक स्विच
• MOS- नियंत्रित थायरिस्टोर | MCT-MOSFET नियंत्रित थाइरिस्टोर-इसमें दो अतिरिक्त क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर शामिल हैं। FET संरचनाएं ऑन/ऑफ कंट्रोल के लिए।
• CSMT या MCS - MOS कम्पोजिट स्टेटिक इंडक्शन थायरिस्टोर
• पुट या पुज्ट-प्रोग्रामेबल अनजंक्शन ट्रांजिस्टर-एन-टाइप लेयर पर गेट के साथ एक थाइरिस्टर एनोड के पास एनोड के पास एक कार्यात्मक प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया जाता है ट्रांजिस्टर ट्रांजिस्टर ट्रांजिस्टर
• आरसीटी - रिवर्स कंडक्टिंग थिरिस्टोर
• एससीएस - सिलिकॉन नियंत्रित स्विच या थायरिस्टर टेट्रोड - कैथोड और एनोड गेट्स दोनों के साथ एक थाइरिस्टोर
• सिलिकॉन-नियंत्रित रेक्टिफायर | एससीआर-सिलिकॉन नियंत्रित रेक्टिफायर
• सिथ - स्टेटिक इंडक्शन थायरिस्टोर, या एफसीटीएच - फील्ड कंट्रोल्ड थाइरिस्टोर - जिसमें एक गेट स्ट्रक्चर होता है जो एनोड वर्तमान प्रवाह को बंद कर सकता है।
• ट्राईक - ट्रायोड फॉर अल्टरनेटिंग करंट - कॉमन गेट कॉन्टैक्ट के साथ दो थाइरिस्टोर स्ट्रक्चर्स युक्त एक द्विदिश स्विचिंग डिवाइस
• क्वाडैक - विशेष प्रकार का थायरिस्टोर जो एक डायक और एक ट्राईक को एक ही पैकेज में जोड़ता है।

रिवर्स कंडक्टिंग थायरिस्टोर

एक रिवर्स कंडक्टिंग थिरिस्टर (आरसीटी) में एक एकीकृत रिवर्स डायोड होता है, इसलिए रिवर्स ब्लॉकिंग में सक्षम नहीं है।ये डिवाइस फायदेमंद हैं जहां एक रिवर्स या फ्रीव्हील डायोड का उपयोग किया जाना चाहिए।क्योंकि सिलिकॉन-नियंत्रित रेक्टिफायर | एससीआर और डायोड एक ही समय में कभी भी आचरण नहीं करते हैं, वे एक साथ गर्मी का उत्पादन नहीं करते हैं और आसानी से एकीकृत और एक साथ ठंडा किया जा सकता है।रिवर्स कंडक्टिंग थिरिस्टर्स का उपयोग अक्सर आवृत्ति परिवर्तक और इनवर्टर में किया जाता है।

PhotoThyristors

प्रकाश-सक्रिय एससीआर (LASCR) के लिए इलेक्ट्रॉनिक प्रतीक

Photothyristors प्रकाश द्वारा सक्रिय होते हैं। फोटोथाइरिस्टर्स का लाभ विद्युत संकेतों के लिए उनकी असंवेदनशीलता है, जो विद्युत रूप से शोर वातावरण में दोषपूर्ण संचालन का कारण बन सकता है। एक प्रकाश-ट्रिगर थायरिस्टोर (LTT) के गेट में एक वैकल्पिक रूप से संवेदनशील क्षेत्र होता है, जिसमें विद्युत चुम्बकीय विकिरण (आमतौर पर अवरक्त) एक ऑप्टिकल फाइबर द्वारा युग्मित होता है। चूंकि इसे ट्रिगर करने के लिए थाइरिस्टर की क्षमता पर किसी भी इलेक्ट्रॉनिक बोर्डों को प्रदान करने की आवश्यकता नहीं है, इसलिए प्रकाश-ट्रिगर थाइरिस्टर्स एचवीडीसी जैसे उच्च-वोल्टेज अनुप्रयोगों में एक फायदा हो सकता है। लाइट-ट्रिगर किए गए थाइरिस्टर्स इन-बिल्ट ओवर-वोल्टेज (वीबीओ) संरक्षण के साथ उपलब्ध हैं, जो कि थाइरिस्टोर को ट्रिगर करता है जब आगे के वोल्टेज में बहुत अधिक हो जाता है; उन्हें इन-बिल्ट फॉरवर्ड रिकवरी प्रोटेक्शन के साथ भी बनाया गया है, लेकिन व्यावसायिक रूप से नहीं। सरलीकरण के बावजूद वे एक एचवीडीसी वाल्व के इलेक्ट्रॉनिक्स में ला सकते हैं, प्रकाश-ट्रिगर थाइरिस्टर्स को अभी भी कुछ सरल निगरानी इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता हो सकती है और केवल कुछ निर्माताओं से उपलब्ध हैं।

दो सामान्य फोटोथाइरिस्टर्स में प्रकाश-सक्रिय एससीआर (LASCR) और प्रकाश-सक्रिय TRIAC शामिल हैं। एक LASCR एक स्विच के रूप में कार्य करता है जो प्रकाश के संपर्क में आने पर चालू होता है। प्रकाश के संपर्क में आने के बाद, जब प्रकाश अनुपस्थित होता है, अगर शक्ति को हटाया नहीं जाता है और कैथोड और एनोड की ध्रुवीयता अभी तक उलट नहीं हुई है, तो LASCR अभी भी अवस्था में है। एक प्रकाश-सक्रिय TRIAC एक LASCR जैसा दिखता है, सिवाय इसके कि यह वैकल्पिक धाराओं के लिए डिज़ाइन किया गया है।

यह भी देखें

• Thyristor- नियंत्रित रिएक्टर
• विद्युत रोधित गेट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर
• अवरोधित हो जाना
• चतुर्भुज
• थाराट्रॉन
• Thyristor ड्राइव

सूत्रों का कहना है

• Wintrich, Arendt; Nicolai, Ulrich; Tursky, Werner; Reimann, Tobias (2011). Application Manual Power Semiconductors 2011 (PDF) (2nd ed.). Nuremberg: Semikron. ISBN 978-3-938843-66-6. Archived from the original (PDF) on 2013-09-16.
• Thyristor Theory and Design Considerations; ON Semiconductor; 240 pages; 2006; HBD855/D. (Free PDF download)
• Ulrich Nicolai, Tobias Reimann, Jürgen Petzoldt, Josef Lutz: Application Manual IGBT and MOSFET Power Modules, 1. Edition, ISLE Verlag, 1998, ISBN 3-932633-24-5. (Free PDF download)
• SCR Manual; 6th edition; General Electric Corporation; Prentice-Hall; 1979.

बाहरी संबंध

• The Early History of the Silicon Controlled Rectifier – by Frank William Gutzwiller (of G.E.)
• THYRISTORS – from All About Circuits
• Universal thyristor driving circuit
• Thyristor Resources (simpler explanation)
• Thyristors of STMicroelectronics
• Thyristor basics

]