User:Omp171/sandbox

थाइरिस्टर
एक ठोस-राज्य अर्धचालक उपकरण है जिसमें पी- और एन-प्रकार की सामग्री के चार परत होते हैं। यह विशेष रूप से एक बिस्टेबल स्विच के रूप में कार्य करता है, जब गेट को वर्तमान ट्रिगर प्राप्त होता है, और तब तक संचालन जारी रहता है जब तक कि डिवाइस में वोल्टेज पक्षपातपूर्ण नहीं हो जाता है, या जब तक वोल्टेज हटाया जाता है (कुछ अन्य माध्यमों से)। एक तीन-लीड थाइरिस्टर को एनोड के बड़े प्रवाह को कैथोड पथ पर नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो वर्तमान में अपने अन्य लीड के छोटे प्रवाह के साथ नियंत्रित होता है, जिसे इसके गेट के नाम से जाना जाता है। इसके विपरीत, दो लीड थाइरिस्टर को स्विच करने के लिए डिज़ाइन किया गया है यदि इसकी लीड के बीच संभावित अंतर पर्याप्त रूप से बड़ा (ब्रेकडाउन वोल्टेज) है।

कुछ स्रोत सिलिकॉन-नियंत्रित रेक्टीफायर (एससीआर) और थाइरिस्टर समानार्थी के रूप में परिभाषित करते हैं। [1] अन्य स्रोत thyristors को अधिक अलंकृत रूप से निर्मित उपकरणों के रूप में परिभाषित करते हैं जो वैकल्पिक रूप से एन-प्रकार और पी-प्रकार सब्सट्रेट के कम से कम चार परतों को शामिल करते हैं।

पहले थाइरिस्टर उपकरणों को वाणिज्यिक रूप से 1 9 56 में जारी किया गया था। चूंकि थाइरिस्टर्स एक छोटी सी डिवाइस के साथ अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में बिजली और वोल्टेज को नियंत्रित कर सकते हैं, इसलिए उन्हें विद्युत शक्ति के नियंत्रण में व्यापक अनुप्रयोग मिलता है, जिसमें हल्के dimmers और इलेक्ट्रिक मोटर गति नियंत्रण से उच्च वोल्टेज तक प्रत्यक्ष-वर्तमान बिजली संचरण। थिरिस्टर्स का उपयोग पावर-स्विचिंग सर्किट, रिले-प्रतिस्थापन सर्किट, इन्वर्टर सर्किट, ऑसीलेटर सर्किट, लेवल डिटेक्टर सर्किट, हेलिकॉप्टर सर्किट, लाइट-डाimming सर्किट, कम लागत वाले टाइमर सर्किट, लॉजिक सर्किट, स्पीड कंट्रोल सर्किट, चरण- नियंत्रण सर्किट, आदि। मूल रूप से, थाइरिस्टर्स केवल उन्हें चालू करने के लिए मौजूदा उलटा पर भरोसा करते थे, जिससे उन्हें सीधे चालू करने के लिए आवेदन करना मुश्किल हो जाता था; नियंत्रण गेट सिग्नल के माध्यम से नए डिवाइस प्रकार चालू और बंद किया जा सकता है। उत्तरार्द्ध को गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर, या जीटीओ थाइरिस्टर के रूप में जाना जाता है। एक थाइरिस्टर एक ट्रांजिस्टर की तरह आनुपातिक उपकरण नहीं है। दूसरे शब्दों में, एक थाइरिस्टर केवल पूरी तरह से चालू या बंद हो सकता है, जबकि एक ट्रांजिस्टर राज्यों को चालू और बंद कर सकता है।

यह एक थाइरिस्टर एक एनालॉग एम्पलीफायर के रूप में अनुपयुक्त बनाता है, लेकिन एक स्विच के रूप में उपयोगी है। थाइरिस्टर एक चार-स्तरित, तीन-टर्मिनल सेमीकंडक्टर डिवाइस है, जिसमें प्रत्येक परत वैकल्पिक रूप से एन-प्रकार या पी-प्रकार सामग्री होती है, उदाहरण के लिए पी-एन-पी-एन। मुख्य टर्मिनलों, लेबल एनोड और कैथोड, सभी चार परतों में हैं। गेट नामक नियंत्रण टर्मिनल कैथोड के पास पी-प्रकार सामग्री से जुड़ा हुआ है। (एससीएस-सिलिकॉन नियंत्रित स्विच नामक एक संस्करण जिसे सभी चार परतों को टर्मिनलों तक लाया जाता है।) एक थाइरिस्टर का संचालन कसकर युग्मित द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर की एक जोड़ी के संदर्भ में समझा जा सकता है, जो स्वयं को पकड़ने की क्रिया का कारण बनता है: थिरिस्टर्स के तीन राज्य हैं:

रिवर्स अवरुद्ध मोड - वोल्ट को उस दिशा में लागू किया जाता है जो डायोड द्वारा अवरुद्ध किया जाएगा फॉरवर्ड अवरोधन मोड - वोल्टेज उस दिशा में लागू होता है जो डायोड को संचालित करने का कारण बनता है, लेकिन थाइरिस्टर को चालन में ट्रिगर नहीं किया गया है फॉरवर्ड कन्वर्टिंग मोड - थाइरिस्टर को चालन में ट्रिगर किया गया है और आगे बढ़ने वाले थ्रेसहोल्ड वैल्यू के नीचे आगे की बूंदों तक चल रहा है, जिसे "होल्डिंग चालू"

गेट टर्मिनल का कार्य थाइरिस्टर में तीन पी-एन जंक्शन होते हैं (क्रमशः एन 1 से जे 1, जे 2, जे 3 नामित)।

थाइरिस्टर के परत आरेख। जब एनोड गठ पर लागू वोल्टेज के साथ कैथोड के संबंध में सकारात्मक संभावित वीएसी पर होता है, जंक्शन जे 1 और जे 3 आगे पक्षपातपूर्ण होते हैं, जबकि जंक्शन जे 2 विपरीत पक्षपातपूर्ण होता है। चूंकि जे 2 विपरीत पक्षपातपूर्ण है, कोई चालन नहीं होता है (ऑफ स्टेट)। अब यदि वीएआर को थाइरिस्टर के ब्रेकडाउन वोल्टेज वीबीओ से परे बढ़ाया गया है, तो जे 2 का हिमस्खलन टूटना होता है और थाइरिस्टर (राज्य पर) शुरू होता है।

यदि कैथोड के संबंध में गेट टर्मिनल पर सकारात्मक संभावित वीजी लागू किया जाता है, तो जंक्शन जे 2 का टूटना VAK के निचले मान पर होता है। वीजी के उचित मूल्य का चयन करके, थाइरिस्टर को जल्दी से राज्य में बदल दिया जा सकता है।

एक बार हिमस्खलन टूटने के बाद, थाइरिस्टर गेट वोल्टेज के बावजूद, संचालन जारी रखता है, जब तक: (ए) संभावित वीएके हटा दिया जाता है या (बी) डिवाइस (एनोड-कैथोड) के माध्यम से वर्तमान होल्डिंग वर्तमान से कम हो जाता है उतपादक। इसलिए वीजी वोल्टेज पल्स हो सकता है, जैसे यूजेटी छूट ओसीलेटर से वोल्टेज आउटपुट।

गेट दालों को गेट ट्रिगर वोल्टेज (वीजीटी) और गेट ट्रिगर वर्तमान (आईजीटी) के संदर्भ में वर्णित किया जाता है। गेट ट्रिगर वर्तमान गेट पल्स चौड़ाई के साथ इस तरह से भिन्न होता है कि यह स्पष्ट है कि थाइरिस्टर को ट्रिगर करने के लिए न्यूनतम गेट चार्ज आवश्यक है।

स्विचिंग विशेषताओं

वी - मैं विशेषताओं। एक पारंपरिक थाइरिस्टर में, एक बार इसे गेट टर्मिनल द्वारा स्विच किया गया है, डिवाइस ऑन-स्टेट (यानी राज्य में रहने के लिए गेट प्रवाह की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता नहीं है) में लगी हुई है, जिससे एनोड वर्तमान पार हो गया है लचिंग वर्तमान (आईएल)। जब तक एनोड सकारात्मक पक्षपातपूर्ण रहता है, तब तक इसे तब तक बंद नहीं किया जा सकता जब तक कि एनोड वर्तमान होल्डिंग वर्तमान (आईएच) से नीचे न हो जाए। सामान्य काम करने की स्थिति में लचिंग वर्तमान हमेशा चालू होने से अधिक होता है। आईएल> आईएच के बाद से उपरोक्त आंकड़े आईएल को वाई-अक्ष पर आईएच से ऊपर आना है।

यदि बाह्य सर्किट एनोड को नकारात्मक पक्षपातपूर्ण (प्राकृतिक, या रेखा, कम्यूटेशन के रूप में जाना जाता है) बनने का कारण बनता है तो एक थाइरिस्टर को बंद कर दिया जा सकता है। कुछ अनुप्रयोगों में यह एक दूसरा थाइरिस्टर स्विच करके एक कैपेसिटर को पहले थाइरिस्टर के कैथोड में निर्वहन करने के द्वारा किया जाता है। इस विधि को जबरन कम्यूटेशन कहा जाता है।

एक थाइरिस्टर में वर्तमान के बाद बुझ गया है, एनोड फिर से सकारात्मक पक्षपातपूर्ण हो सकता है और ऑफ-स्टेट में थाइरिस्टर को बरकरार रखने से पहले एक सीमित समय देरी समाप्त होनी चाहिए। इस न्यूनतम देरी को सर्किट कम्यूटेटेड टर्न ऑफ टाइम (टीक्यू) कहा जाता है। इस समय के भीतर एनोड को सकारात्मक रूप से पूर्वाग्रह करने का प्रयास करते हुए थाइरिस्टर को शेष चार्ज वाहक (छेद और इलेक्ट्रॉन) द्वारा स्वयं-ट्रिगर किया जाता है, जो अभी तक पुनः संयोजित नहीं हुआ है।

घरेलू एसी मेन आपूर्ति (उदाहरण के लिए 50 हर्ट्ज या 60 हर्ट्ज) से अधिक आवृत्तियों वाले अनुप्रयोगों के लिए, टीक्यू के निम्न मूल्य वाले थाइरिस्टर्स की आवश्यकता होती है। इस तरह के तेज़ थाइरिस्टर्स को भारी धातु आयनों जैसे सोना या प्लैटिनम फैलाने से बनाया जा सकता है जो सिलिकॉन में चार्ज संयोजन केंद्र के रूप में कार्य करते हैं। आज, तेजी से thyristors आमतौर पर सिलिकॉन के इलेक्ट्रॉन या प्रोटॉन विकिरण, या आयन प्रत्यारोपण द्वारा किया जाता है। विकिरण भारी धातु डोपिंग की तुलना में अधिक बहुमुखी है क्योंकि यह सिलिकॉन की प्रसंस्करण में काफी देर तक, ठीक चरणों में समायोजित करने के लिए खुराक की अनुमति देता है। अनुप्रयोगों

एक एसी वर्तमान को नियंत्रित एक थाइरिस्टर सर्किट में वेवफॉर्म। लाल निशान: लोड (आउटपुट) वोल्टेज ब्लू ट्रेस: ​​ट्रिगर वोल्टेज। थिरिस्टर्स का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है जहां उच्च धाराओं और वोल्टेज शामिल होते हैं, और अक्सर वैकल्पिक धाराओं को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जहां वर्तमान की ध्रुवीयता में परिवर्तन डिवाइस को स्वचालित रूप से बंद करने का कारण बनता है, जिसे "शून्य क्रॉस" ऑपरेशन कहा जाता है। डिवाइस को तुल्यकालिक रूप से संचालित करने के लिए कहा जा सकता है; ऐसा होने के बाद, डिवाइस ट्रिगर होने के बाद, यह चरण में वर्तमान में आयोजित होता है, जिसमें इसके कैथोड पर एनोड जंक्शन पर लागू वोल्टेज के साथ आगे कोई गेट मॉड्यूलेशन आवश्यक नहीं होता है, यानी डिवाइस पूरी तरह से पक्षपातपूर्ण होता है। यह विषम ऑपरेशन के साथ उलझन में नहीं है, क्योंकि आउटपुट यूनिडायरेक्शनल है, केवल कैथोड से एनोड तक बहती है, और इसलिए प्रकृति में असममित है।

थिरिस्टर्स को चरण कोण ट्रिगर नियंत्रकों के नियंत्रण तत्वों के रूप में उपयोग किया जा सकता है, जिसे चरण निकाले गए नियंत्रकों के रूप में भी जाना जाता है।

वे डिजिटल सर्किट के लिए बिजली की आपूर्ति में भी पाए जा सकते हैं, जहां उन्हें डाउनस्ट्रीम घटकों को नुकसान पहुंचाने से बिजली की आपूर्ति में विफलता को रोकने के लिए "वर्धित सर्किट ब्रेकर" के रूप में उपयोग किया जाता है। एक थाइरिस्टर का उपयोग अपने गेट से जुड़े जेनर डायोड के संयोजन के साथ किया जाता है, और अगर आपूर्ति का आउटपुट वोल्टेज जेनर वोल्टेज से ऊपर उगता है, तो थाइरिस्टर जमीन पर बिजली आपूर्ति उत्पादन का संचालन और शॉर्ट-सर्किट करेगा (आम तौर पर एक अपस्ट्रीम को तोड़ना ब्रेकर या फ्यूज)। इस तरह के सुरक्षा सर्किट को क्रॉबर के रूप में जाना जाता है, और इसका मानक सर्किट ब्रेकर या फ्यूज पर लाभ होता है जिसमें यह हानिकारक आपूर्ति वोल्टेज के लिए जमीन के लिए एक उच्च-संचालन पथ बनाता है और संभावित रूप से संचालित सिस्टम में संग्रहीत ऊर्जा के लिए।

1 9 70 के दशक में रंगीन टेलीविजन रिसीवर के भीतर स्थाई बिजली की आपूर्ति से संबंधित उपभोक्ता उत्पादों में संबंधित ट्रिगरिंग डायैक के साथ थाइस्ट्रिस्टर्स का पहला बड़े पैमाने पर आवेदन। [स्पष्टीकरण आवश्यक] स्विचिंग को स्थानांतरित करके रिसीवर के लिए स्थिर उच्च वोल्टेज डीसी आपूर्ति प्राप्त की गई थी एसी आपूर्ति इनपुट के सकारात्मक चलने वाले आधे की गिरती ढलान के ऊपर और नीचे थाइरिस्टर डिवाइस का बिंदु (यदि बढ़ती ढलान का उपयोग किया गया था तो आउटपुट वोल्टेज हमेशा डिवाइस इनपुट ट्रिगर की ओर बढ़ेगा जब डिवाइस ट्रिगर होता था और इस प्रकार के उद्देश्य को हराया जाता था विनियमन)। सटीक स्विचिंग बिंदु डीसी आउटपुट आपूर्ति के साथ-साथ एसी इनपुट उतार-चढ़ाव पर लोड द्वारा निर्धारित किया गया था।

टेलीविज़न, मोशन पिक्चर्स और थिएटर में हल्के dimmers के रूप में दशकों के लिए Thyristors का उपयोग किया गया है, जहां उन्होंने autotransformers और rheostats जैसे कम प्रौद्योगिकियों को बदल दिया। इन्हें फोटोग्राफी में चमक (स्ट्रोब) के एक महत्वपूर्ण हिस्से के रूप में भी इस्तेमाल किया गया है। एचवीडीसी बिजली संचरण

वाल्व हॉल जिसमें थाइरिस्टर वाल्व स्टैक्स शामिल हैं, जो मैनिटोबा हाइड्रो बांधों से बिजली की लंबी दूरी के संचरण के लिए उपयोग किया जाता है चूंकि आधुनिक थाइरिस्टर्स मेगावाट के पैमाने पर बिजली स्विच कर सकते हैं, इसलिए थाइरिस्टर वाल्व उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान (एचवीडीसी) रूपांतरण का केंद्र बन गया है या तो वर्तमान में या वैकल्पिक से। इस और अन्य बहुत ही उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के दायरे में, विद्युतीय रूप से ट्रिगर (ईटीटी) और हल्के ट्रिगर (एलटीटी) थाइरिस्टर्स [3] [4] दोनों प्राथमिक विकल्प हैं। वाल्व आमतौर पर एक वाल्व हॉल नामक एक संचरण भवन की छत से निलंबित स्टैक्स में व्यवस्थित होते हैं। थिरिस्टर्स को डायोड पुल सर्किट में व्यवस्थित किया जाता है और 12-पल्स कनवर्टर बनाने के लिए श्रृंखला में हार्मोनिक्स को कम करने के लिए जोड़ा जाता है। प्रत्येक थाइरिस्टर को डीओनिनाइज्ड पानी के साथ ठंडा किया जाता है, और पूरी व्यवस्था एक बहुउद्देशीय वाल्व नामक मल्टीलायर वाल्व स्टैक में एक परत बनाने वाले कई समान मॉड्यूल में से एक बन जाती है। ऐसे तीन ढेर आमतौर पर फर्श पर घुड़सवार होते हैं या लंबी दूरी की संचरण सुविधा के वाल्व हॉल की छत से लटकाए जाते हैं Photothyristors

प्रकाश सक्रिय एससीआर (एलएएससीआर) के लिए इलेक्ट्रॉनिक प्रतीक फोटोथिरिस्टर्स प्रकाश द्वारा सक्रिय होते हैं। फोटोथिरिस्टर्स का लाभ विद्युत संकेतों की उनकी असंवेदनशीलता है, जो विद्युत शोर वातावरण में दोषपूर्ण संचालन का कारण बन सकता है। एक हल्के ट्रिगर वाले थाइरिस्टर (एलटीटी) के पास अपने द्वार में एक ऑप्टिकल रूप से संवेदनशील क्षेत्र है, जिसमें विद्युत चुम्बकीय विकिरण (आमतौर पर अवरक्त) एक ऑप्टिकल फाइबर के साथ मिलकर होता है। चूंकि इसे ट्रिगर करने के लिए थाइरिस्टर की क्षमता पर कोई इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड प्रदान करने की आवश्यकता नहीं है, इसलिए हल्के ट्रिगर किए गए हेरिस्टर्स उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों जैसे एचवीडीसी में लाभ उठा सकते हैं। हल्के-ट्रिगर किए गए थाइरिस्टर्स इन-बिल्ट ओवर-वोल्टेज (वीबीओ) सुरक्षा के साथ उपलब्ध हैं, जो थाइरिस्टर को ट्रिगर करता है जब इसके आगे का वोल्टेज बहुत अधिक हो जाता है; उन्हें इन-बिल्ट फॉरवर्ड रिकवरी सुरक्षा के साथ भी बनाया गया है, लेकिन वाणिज्यिक रूप से नहीं। सरलीकरण के बावजूद वे एक एचवीडीसी वाल्व के इलेक्ट्रॉनिक्स में ला सकते हैं, हल्के ट्रिगर किए गए थाइरिस्टर्स को अभी भी कुछ सरल निगरानी इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता हो सकती है और केवल कुछ निर्माताओं से ही उपलब्ध है।

दो आम फोटोथिरिस्टर्स में प्रकाश-सक्रिय एससीआर (एलएएससीआर) और प्रकाश-सक्रिय टीआरएसीएसी शामिल हैं। एक एलएएससीआर एक स्विच के रूप में कार्य करता है जो प्रकाश के संपर्क में आने पर चालू होता है। प्रकाश एक्सपोजर के बाद, जब प्रकाश अनुपस्थित होता है, अगर बिजली को हटाया नहीं जाता है और कैथोड और एनोड की ध्रुवीयताएं अभी तक उलट नहीं हुई हैं, तो एलएएससीआर अभी भी "चालू" स्थिति में है। एक हल्का सक्रिय TRIAC एक एलएएससीआर जैसा दिखता है, सिवाय इसके कि यह वैकल्पिक धाराओं के लिए डिज़ाइन किया गया है।

Er. OM PRAKASH