Differenza tra transistor e tiristori

Differenza principale - Transistor vs. Tiristore

Transistor e tiristori sono entrambi dispositivi a semiconduttore che hanno numerose applicazioni nei circuiti elettrici. Il differenza principale tra transistor e tiristore è quello a transistor ha tre strati di semiconduttori, mentre a il tiristore ha quattro strati di semiconduttori. A volte, i tiristori sono indicati come raddrizzatori controllati al silicio (SCR).

Cos'è un transistor

I transistor sono dispositivi a semiconduttore che possono fungere da amplificatori o interruttori nei circuiti elettrici. Un transistor è costituito da tre semiconduttori drogati. I principali tipi di transistor includono transistor a giunzione bipolare (BJT) e transistor ad effetto di campo (FET) e transistor bipolari gate isolati (IGBT). Abbiamo discusso di come questi transistor lavorano negli articoli confrontando la differenza tra BJT e FET e la differenza tra IGBT e MOSFET. I transistor hanno tre terminali. Controllando la tensione applicata a uno dei terminali, è possibile controllare la corrente attraverso gli altri due terminali di questi dispositivi.

Cos'è un tiristore

Un tiristore ha anche tre terminali come un transistor, e questi terminali sono chiamati "anodo", "catodo" e "porta". Tuttavia, un tiristore è fatto di quattro strati di semiconduttori drogati. Funzionalmente, un tiristore agisce come una combinazione di due transistor, come illustrato di seguito:

Puoi pensare a un tiristore quando due transistor lavorano insieme. A destra: il simbolo di un tiristore.

Un tiristore ha tre modalità:

1. Modalità di blocco inverso: In questa configurazione, l'anodo ha un potenziale più negativo rispetto al catodo. Ciò significa che le giunzioni J₁ e J₃ sono polarizzati inversamente mentre la giunzione J₂ è prevenuto. In questa modalità, una corrente non può fluire attraverso il tiristore.
2. Modalità di blocco in avanti: In questa configurazione, l'anodo ha un potenziale più positivo rispetto al catodo. Qui, J₁ e J₃ sono prevenuti, mentre J₂ è in polarizzazione inversa. Una corrente non può ancora fluire attraverso il tiristore.
3. Modalità di conduzione diretta: In questa configurazione, l'anodo e il catodo sono collegati come nella modalità di blocco in avanti. Tuttavia, ora c'è una corrente che scorre attraverso il tiristore. Questo avrebbe potuto essere ottenuto con due metodi: se la differenza di potenziale in avanti tra l'anodo e il catodo era così grande, la giunzione J₂ subirebbe un guasto, permettendo a una corrente di attraversarlo. Se la differenza di potenziale non è abbastanza grande da consentire la rottura, la conduzione in avanti potrebbe anche essere ottenuta inviando una corrente diretta attraverso il cancello.

Se una corrente viene applicata al gate e la corrente diretta nel tiristore raggiunge un valore di soglia di corrente noto come corrente di aggancio, il tiristore continuerà a condurre anche quando viene rimossa la corrente di gate. Una volta che il tiristore ha iniziato a condurre una corrente diretta, può continuare a farlo, fintanto che la corrente diretta è al di sopra di un valore di corrente di soglia noto come mantenendo la corrente. Per questo motivo, il tiristore può essere utilizzato come interruttore. La figura seguente mostra la caratteristica corrente e tensione per un tiristore:

La curva caratteristica corrente / tensione per un tiristore.

La curva etichettata si riferisce al caso in cui non vi è corrente di gate applicata. Qui, la tensione diretta deve raggiungere il valore di rottura di  prima che possa iniziare a condurre una corrente significativa. La curva etichettata  mostra che quando c'è una corrente di gate, una corrente può iniziare a fluire attraverso il tiristore ad una tensione diretta più bassa. Si noti che i valori correnti etichettati  e  fare riferimento alla corrente di aggancio e alla corrente di mantenimento, rispettivamente. Le curve mostrano che una volta raggiunta la corrente di aggancio, la corrente aumenta rapidamente e quella in cui cade la corrente , scende (la curva tratteggiata).

Qual è la differenza tra Transistor e Thyristor

Numero di strati di semiconduttori

transistor composto da tre strati di semiconduttori.

Tiristori composto da quattro strati di semiconduttori.

Potenza nominale

Tiristori può essere utilizzato in circuiti che forniscono una maggiore quantità di energia rispetto a transistori.

Uso come amplificatore

transistor può essere usato come interruttori o amplificatori.

Tiristori può essere usato come interruttori, ma non come amplificatori.

Mantenimento di una corrente diretta

Nel transistori, è richiesto un input continuo per mantenere una corrente diretta.

Nel tiristori, un impulso può far fluire la corrente diretta, e questa corrente continuerà a scorrere fintanto che non scende al di sotto di un valore di soglia, anche quando non c'è più una corrente di ingresso.

Cortesia dell'immagine:

"Schema di un tiristore" di Riflemann ~ commonswiki (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons (Modificato)

"Thyristor current-voltage characteristic" di Mikhail Ryazanov (Opera propria) [Public Domain], via Wikimedia Commons