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le zone di lavoro di un dispositivo thyristor

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  • 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