থাইরিস্টরগুলির ডিভাইস এবং পরামিতি
একটি থাইরিস্টর হল একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যার তিনটি (বা তার বেশি) পি-এন জংশন রয়েছে, কারেন্ট-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য যার একটি নেতিবাচক ডিফারেনশিয়াল রেজিস্ট্যান্স বিভাগ রয়েছে এবং যা বৈদ্যুতিক সার্কিটে স্যুইচ করার জন্য ব্যবহৃত হয়।
দুটি আউটপুট সহ সবচেয়ে সহজ থাইরিস্টর হল একটি ডায়োড থাইরিস্টর (ডাইনিস্টর)। triode thyristor (SCR) অতিরিক্ত একটি তৃতীয় (নিয়ন্ত্রণ) ইলেক্ট্রোড আছে. ডায়োড এবং ট্রায়োড থাইরিস্টর উভয়েরই তিনটি p–n জংশন সহ একটি চার-স্তর কাঠামো রয়েছে (চিত্র 1)।
শেষের অংশগুলি p1 এবং n2 কে যথাক্রমে অ্যানোড এবং ক্যাথোড বলা হয়, একটি নিয়ন্ত্রণ ইলেক্ট্রোড মধ্যবর্তী অঞ্চলগুলির একটি p2 বা n1 এর সাথে সংযুক্ত থাকে। P1, P2, P3- p- এবং n- অঞ্চলের মধ্যে পরিবর্তন।
বাহ্যিক সরবরাহ ভোল্টেজের একটি উত্স E ক্যাথোডের সাথে সম্পর্কিত একটি ধনাত্মক মেরু দিয়ে অ্যানোডের সাথে সংযুক্ত থাকে। যদি ট্রায়োড থাইরিস্টরের কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোডের মাধ্যমে বর্তমান Iу শূন্য হয় তবে এর অপারেশন ডায়োডের অপারেশন থেকে আলাদা হয় না। কিছু ক্ষেত্রে, থাইরিস্টরকে দুটি ট্রানজিস্টরের সমতুল্য একটি সার্কিট হিসাবে উপস্থাপন করা সুবিধাজনক, বিভিন্ন ধরণের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা p-n-p এবং n-R-n (চিত্র 1, b) সহ ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে।
ডুমুর 1.একটি ট্রায়োড থাইরিস্টরের কাঠামো (a) এবং দুই-ট্রানজিস্টর সমতুল্য সার্কিট (b)
যেমন ডুমুর থেকে দেখা যায়। 1, b, ট্রানজিশন P2 হল সমতুল্য সার্কিটে দুটি ট্রানজিস্টরের একটি সাধারণ সংগ্রাহক ট্রানজিশন, এবং ট্রানজিশন P1 এবং P3 হল ইমিটার জাংশন। ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ Upr বাড়ার সাথে সাথে (যা পাওয়ার সোর্স E এর emf বৃদ্ধি করে অর্জন করা হয়), থাইরিস্টর কারেন্ট সামান্য বৃদ্ধি পায় যতক্ষণ না ভোল্টেজ Upr ব্রেকডাউন ভোল্টেজের একটি নির্দিষ্ট গুরুত্বপূর্ণ মানের কাছে আসে, টার্ন-অন ভোল্টেজ Uin এর সমান (চিত্র 2)।
ভাত। 2. ট্রায়োড থাইরিস্টরের বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য এবং প্রচলিত পদবী
P2 ট্রানজিশনে ক্রমবর্ধমান বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবের অধীনে ভোল্টেজ Upr-এর আরও বৃদ্ধির সাথে, পরমাণুর সাথে চার্জ ক্যারিয়ারগুলির সংঘর্ষের সময় প্রভাব আয়নকরণের ফলে গঠিত চার্জ ক্যারিয়ারের সংখ্যায় একটি তীব্র বৃদ্ধি পরিলক্ষিত হয়। ফলস্বরূপ, n2 স্তর থেকে ইলেকট্রন এবং p1 স্তর থেকে ছিদ্রগুলি p2 এবং n1 স্তরগুলিতে ছুটে যাওয়ার সাথে সাথে জংশন কারেন্ট দ্রুত বৃদ্ধি পায় এবং তাদের সংখ্যালঘু চার্জ বাহকের সাথে পরিপূর্ণ হয়। উৎস E-এর EMF-এর আরও বৃদ্ধি বা রোধ R-এর প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাসের সাথে, I — V বৈশিষ্ট্যের উল্লম্ব অংশ অনুসারে ডিভাইসের বর্তমান বৃদ্ধি পায় (চিত্র 2)
থাইরিস্টর যে ন্যূনতম ফরোয়ার্ড কারেন্টে থাকে তাকে হোল্ডিং কারেন্ট আইএসপি বলে। যখন ফরোয়ার্ড কারেন্ট Ipr <Isp (চিত্র 2-এ I — V বৈশিষ্ট্যের অবরোহী শাখা) মানের হয়ে যায়, তখন সংযোগের উচ্চ প্রতিরোধ পুনরুদ্ধার করা হয় এবং থাইরিস্টর বন্ধ হয়ে যায়। p — n জংশনের প্রতিরোধ পুনরুদ্ধারের সময় সাধারণত 1 — 100 µs হয়।
P2 জংশন সংলগ্ন প্রতিটি স্তরে সংখ্যালঘু চার্জ বাহক প্রবর্তন করে যে ভোল্টেজ Uin থেকে তুষারপাতের মতো বর্তমান বৃদ্ধি শুরু হয় তা আরও কমানো যেতে পারে। এই অতিরিক্ত চার্জ বাহকগুলি P2 p-n জংশনে আয়নকরণ ক্রিয়াগুলির সংখ্যা বাড়ায় এবং সেইজন্য টার্ন-অন ভোল্টেজ Uincl হ্রাস পায়।
চিত্রে দেখানো ট্রায়োড থাইরিস্টরের অতিরিক্ত চার্জ বাহক। 1, একটি স্বাধীন ভোল্টেজ উৎস দ্বারা চালিত একটি অক্জিলিয়ারী সার্কিট দ্বারা p2 স্তরে প্রবর্তিত হয়। কন্ট্রোল কারেন্ট বাড়ার সাথে সাথে টার্ন-অন ভোল্টেজ কতটা কমে যায় তা চিত্রে বক্ররেখার পরিবার দ্বারা দেখানো হয়েছে। 2.
উন্মুক্ত (চালু) অবস্থায় স্থানান্তর করা, থাইরিস্টর বন্ধ হয় না এমনকি যখন নিয়ন্ত্রণ কারেন্ট Iy শূন্যে নেমে আসে। থাইরিস্টর বন্ধ করা যেতে পারে বাহ্যিক ভোল্টেজকে একটি নির্দিষ্ট ন্যূনতম মান পর্যন্ত কমিয়ে, যেখানে কারেন্ট হোল্ডিং কারেন্টের চেয়ে কম হয়ে যায়, অথবা কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোডের সার্কিটে নেতিবাচক কারেন্ট পালস সরবরাহ করে, যার মান, তবে , ফরোয়ার্ড সুইচ বর্তমান Ipr এর মানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
ট্রায়োড থাইরিস্টরের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার হল আনলকিং কন্ট্রোল কারেন্ট Iu অন — কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোডের কারেন্ট, যা খোলা অবস্থায় থাইরিস্টরের সুইচিং নিশ্চিত করে। এই স্রোতের মান কয়েকশ মিলিঅ্যাম্পিয়ারে পৌঁছেছে।
ডুমুর 2 এটি দেখা যায় যে যখন থাইরিস্টরে একটি বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন এটিতে একটি ছোট কারেন্ট দেখা দেয়, যেহেতু এই ক্ষেত্রে P1 এবং P3 রূপান্তর বন্ধ থাকে। বিপরীত দিকে থাইরিস্টরের ক্ষতি এড়াতে (যা স্ট্রোকের তাপীয় ভাঙ্গনের কারণে থাইরিস্টরকে অপারেশনের বাইরে রাখে), বিপরীত ভোল্টেজ Urev.max এর চেয়ে কম হওয়া প্রয়োজন।
প্রতিসম ডায়োড এবং ট্রায়োড থাইরিস্টরগুলিতে, বিপরীত I — V বৈশিষ্ট্যটি সামনের দিকের সাথে মিলে যায়। এটি দুটি অভিন্ন চার-স্তর কাঠামোর বিরোধী-সমান্তরাল সংযোগ দ্বারা বা চারটি p-n জংশন সহ বিশেষ পাঁচ-স্তর কাঠামো ব্যবহার করে অর্জন করা হয়।
ভাত। 3. একটি প্রতিসম থাইরিস্টরের গঠন (a), এর পরিকল্পিত উপস্থাপনা (b) এবং বর্তমান-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য (c)
বর্তমানে, থাইরিস্টরগুলি 3000 A পর্যন্ত স্রোতের জন্য এবং 6000 V পর্যন্ত টার্ন-অন ভোল্টেজের জন্য উত্পাদিত হয়।
বেশিরভাগ থাইরিস্টরের প্রধান অসুবিধা হল অসম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা (নিয়ন্ত্রণ সংকেত অপসারণের পরে থাইরিস্টর বন্ধ হয় না) এবং তুলনামূলকভাবে কম গতি (দশ মাইক্রোসেকেন্ড)। সম্প্রতি, তবে, থাইরিস্টর তৈরি করা হয়েছে যার মধ্যে প্রথম ত্রুটিটি সরানো হয়েছে (কন্ট্রোল কারেন্ট ব্যবহার করে থাইরিস্টর লক করা বন্ধ করা যেতে পারে)।
Potapov L.A.