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i TIRISTORI Contrariamente ai transistor - che posseggono una zona di lavoro di tipo lineare - I V i TIRISTORI Contrariamente ai transistor - che posseggono una zona di lavoro di tipo lineare i tiristori sono dispositivi di tipo on-off, al pari dei relè e degli interruttori. ciò significa quindi che posseggono solo due stati: saturo oppure interdetto I saturazione interdizione V i TIRISTORI vi sono vari tipi di tiristori: - diodo di Shockley - Silicon Controlled Rectifier (SCR) - TRIode Alterned Current (TRIAC) - DIode Alterned Current (DIAC) - Gate Turn-Off (GTO) - Light-Activated Scr (LASCR) - Unijunction Transistor (UJT) - Programmable Unijunction Transistor (PUT) - Silicon Bilateral Switch - Silicon Controlled Switch - ecc... (SBS) (SCS) diodo di Shockley POLARIZZAZIONE DIRETTA ANODO P N P N CATODO regione di svuotamento IAK 1µA 100V VAK diodo di Shockley POLARIZZAZIONE DIRETTA ANODO P N P N CATODO regione di svuotamento IAK 1µA 300V VAK diodo di Shockley POLARIZZAZIONE DIRETTA ANODO P N P N CATODO regione di svuotamento IAK 1µA BDV! 500V V AK diodo di Shockley POLARIZZAZIONE DIRETTA ANODO P N P N CATODO regione di svuotamento IAK 1A INNESCO 2 VF 500V V AK diodo di Shockley POLARIZZAZIONE INVERSA ANODO P N P N CATODO 2 regioni di svuotamento IAK 800V 500V V AK SCR (Silicon Controlled Rectifier) SCR = diodo di Shockley con Gate ANODO P N P N CATODO A K G GATE IAK 30mA IGATE 20 10 5 0mA = diodo di Shockley 800V 500V V AK SCR: la caratteristica I-V VBO = tensione di break-over IH = corrente di holding VH = tensione di holding ID = corrente di fuga VT = caduta di tens. in on-state IT = corrente di lavoro VDRM = tensione max diretta VRRM = tensione max inversa VRRM IAK IT IH ID VH VBO VT (VDRM) VAK SCR: il circuito equivalente A P G A P A N NN P PP N N P P G N N G K K K IG IAK t t La reazione positiva fa sì che dopo un breve impulso di gate l’SCR rimanga innescato fino a quando non viene tolta l’alimentazione SCR: ideale in alternata Una volta innescato, l’SCR rimane nello stato di conduzione fino a quando tensione o corrente non scendono al di sotto dei limiti VH e IH. Per tale motivo, l’SCR 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 CARICO in alternata CIRCUITO DI CONTROLLO NEUTRO SCR: le forme d’onda Vac t F Vg Ig CARICO IT GENERATORE DI IMPULSI t t N VT t la “parzializzazione di fase” i circuiti per la parzializzazione di fase i contenitori per gli SCR esempi di packaging di tiristori TRIAC (TRIode Alterned Current) Il Triac è di tipo bidirezionale, e può essere innescato per VT sia positive che negative 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%. IT A2, T2 ON G A1, T1 OFF OFF ON VT TRIAC Ig 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 Vt It Po 100% 50% TRIAC i “quadranti” d’innesco IV° VG + VT2 III° V G VT2 VT2 VT2 VG + I° VG + + II° VG area di innesco sicura VGT area di innesco incerta IGT IG TRIAC area di innesco e caduta di tensione in conduzione per SCR e Triac DIAC T2 T1 GTO (Gate Turn-Off) il GTO - analogo all’SCR - può essere bloccato da un impulso negativo di gate Ig t IT t per tale motivo il GTO risulta estremamente vantaggioso nelle applicazioni in continua, dove a differenza dell’SCR 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
