le zone di lavoro di un dispositivo thyristor

1. Thyristors

2. Diodo Shockley
Q1
Q2

3. Feedback positivo
• Ogni variazione di corrente in qualsiasi punto dell’anello di
collegamento viene amplificata e ritorna al punto di partenza con la
medesima fase
• Ad esempio se la corrente di base Ib2 aumenta, cresce la corrente di
collettore Ic2=βxIb2, ma Ic2=Ib1, questa è la Ib1 ossia la corrente di
base di Q1. Questa Ib1, a sua volta, fa aumentare la Ic1 perché
Ic1=βxIb1. Ma Ic1 = ib2, pertanto si ha un aumento continuo di tutte le
correnti finchè non si arriva alle correnti massime permesse. In questo
caso, il circuito si comporta come un circuito chiuso.
• Se invece qualcosa causa una diminuzione della corrente di base Ib2,
ciò si ripercuote nella diminuzione della correnti di collettore Ic2. Ma
Ib1=Ic2, pertanto si riduce la corrente di base Ib1. A sua volta si ha
una diminuzione della corrente di collettore Ic1. Ciò riduce ancora la
corrente di base Ib2, perché Ib2=Ic1. questo feedback positivo
continua fintantochè entrambi i transistor sono portati all’interdizione.
Pertanto il circuito si comporta come un interruttore aperto.

4. Questo diodo è stabile in uno dei due stati.
Q1
Q2
Latch On state Off state

5. Latch (lucchetto)
• Questo circuito può trovarsi in uno dei due
possibili stati: aperto o chiuso.
• Rimane indefinitamente in uno dei due stati
• Se il circuito è chiuso vi rimane finchè una
causa esterna fa diminuire la corrente
• Se è aperto vi rimante finchè una causa
esterna forza un aumento di corrente.
• Questo circuito è stato chiamato latch

6. La caratteristica VoltAmpere

7. Four-layer diode breakover
I
IH
V
VK VB

8. Breakover characteristic
• Il dispositivo ha due regioni di lavoro: ON (c’è la corrente) e OFF (la
corrente è nulla)
• Quando è OFF, opera nella linea più bassa senza corrente e con
tensione inferiore a VB.
• Se la tensione anodo-catodo diventa maggiore di VB, allora la zona di
lavoro commuta lungo la linea tratteggiata dalla zona OFF a quella
ON.
• La linea tratteggiata indica una condizione temporanea e instabile. Il
dispositivo, quando cambia zona di lavoro, può avere valori di corrente
e di tensione in questa linea tratteggiata, ma solo per un tempo
piccolissimo
• Quando è ON opera nella linea superiore
• Se la corrente I diventa inferiore a IH, il dispositivo si sposta lungo la
linea tratteggiata nella regione OFF.

9. Le zone di lavoro
• Zona ON:
I > IH, V = Vk
• Zona OFF:
I < IH, V < VB

10. Per accendere il diodo
• Breakover: si usa una tensione anodo-
collettore maggiore della tensione di
breakover VB.

11. Per spegnere il diodo
• Per spegnere il diodo è necessario che la
corrente anodo-catodo scenda al di sotto
della corrente di sostentamento IH

12. Semplice applicazione

13. The silicon controlled rectifier (SCR)
Anode Anode
Q1
Gate
Gate Q2
Cathode Cathode

14. SCRs
• Il tiristore più usato
• usa gate triggering for turn-on invece del
breakover triggering
• Data sheets indicano gate trigger voltage
(VGT) e gate trigger current (IGT)
• Turn-off richiede di ridurre la corrente
aldisotto della soglia holding current (IH)

15. Chiusura del latch
• Triggering: si applica al gate un impulso di
corrente
• La minima corrente di input necessaria a far
partire la conduzione del scr è la corrente di
trigger.
• Breakover: si usa una tensione anodo-
collettore maggiore della tensione di
breakover VB.

16. Un SCR non si spegne alla fine dell’impulso di trigger
+VAA
Load
+VAA
A B C D
A B C D

17. Scr off
• Esso agisce come un
diodo perché permette
alla corrente di fluire
in una sola direzione
dall’anodo al catodo
• Quando il circuito è
alimentato, ma non c’è
tensione al gate la
corrente è nulla

18. Scr on
• Quando il circuito è
alimentato e la
tensione del gate è
elevata, la corrente
scorre dall’anodo al
catodo.

19. Scr latched on
• La corrente continua a
scorrere dall’anodo al
catodo anche quando
la tensione del gate
ritorna a zero.
• Pertanto basta un
impulso di tensione al
gate per accendere
questo dispositivo.

20. Spegnere lo scr
• Il solo modo per
spegnere il tiristore, e
quindi riportare la
corrente a zero, è
quello di abbassare la
tensione dell’anodo.

21. Accensione e spegnimento

22. Semplice applicazione

23. END