Tyristori

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Tyristori on nelikerroksinen bipolaarinen puolijohdekomponentti, joka muistuttaa hieman diodia. Tyristorissa on kolme elektrodia; anodi ja katodi ja hila.[1][2]

Rakenne ja toiminta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tyristori voi olla johtavassa tilassa, kun anodi on positiivisessa jännitteessä katodiin nähden. Tyristori vaatii sähköä johtaakseen ja päästötilaan siirtyäkseen se tarvitsee vielä lisäehdon, mitä varten tyristorissa on lisäksi ohjaushila, toisin kuin diodissa. Toisin kuin diodi, tyristori alkaa johtaa virtaa vasta, kun sen hilalle (Gate) tulee riittävän suuri jännitepulssi katodiin nähden.[3][1][2]

Kun tyristorin anodi-katodijännite on positiivinen, se ei johda sähköä. Tätä tilaa kutsutaan sulkutilaksi. Tyristori voidaan asettaa päästötilaan antamalla hilalle katodiin nähden positiivinen jännitepulssi. Tyristorin kolme toimintatilaa ovat sulkutila, päästötila ja estotila.[3]

Tyristorin sytyttämistä hilalle syötetyllä jännitepulssilla sanotaan liipaisemiseksi. Liipaisun jälkeen syttymistä säädetään hilavirran avulla. Hilavirran kasvattaminen pienentää syttymisjännitettä. Kun tyristori on johtavassa tilassa, hilavirta tai -jännite eivät enää vaikuta anodivirtaan. Tyristorin sammuttamiseksi anodivirta pirää katkaista tai säätää tietyn minimiarvon alapuolelle. Pienintä anodivirtaa kutsutaan pitovirraksi.[3][1]

Tavallisen tyristorin lisäksi on muita erikoistyristoreja. GTO-tyristori saadaan johtavaksi hilalle johdetulla positiivisella jännitepulssilla ja johtamattomaksi negatiivisella jännitepulssilla. Triac on kaksisuuntainen tyristori, joka johtaa virtaa molempiin suuntiin.[1]

Tyristorin fysikaalinen rakenne, sähköinen vastinkytkentä ja piirrosmerkki

Käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tyristoria käytetään esimerkiksi himmentimissä, joilla säädetään valonlähteen kirkkautta.[4] Tyristoreita käytetään myös moottorikäytöissä. Niillä voidaan säätää esimerkiksi tasavirtamoottorien kierrosnopeutta ja lämmitysvastusten tehoa.[5][6]

Kuorman jännitteen tehollisarvon säätö ohjaamalla tyristorin virran liipaisuhetken vaihetta.
Punainen käyrä: Kuorman jännite
Sininen käyrä: liipaisusignaali.
Erikokoisia suurtehoisia tyristoreita.

Tyristorityyppejä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • GTO-tyristori (Gate Turn Off, voidaan myös sammuttaa hilalta)
  • RCT-tyristori
  • LASCR-tyristori
  • SITh-tyristori

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d Inkinen, Pentti; Manninen, Reijo; Tuohi, Jukka: Momentti 2 - Insinöörifysiikka. Keuruu: Otavan Kirjapaino Oy, 2003. ISBN 951-1-18457-1.
  2. a b Ruppa, Erkki; Lilja, Tuomi: Sähkötekniikkaa sivuaineopiskelijoille. Helsinki: Opetushallitus, 1994. ISBN 951-719-777-2.
  3. a b c Aura, Lauri; Tonteri, Antti J: Teoreettinen sähkötekniikka ja sähkökoneiden perusteet. porvoo: WSOY, 1994. ISBN 951-0-21385-3.
  4. Kierrettävät säätimet Schneider Electric. Viitattu 11.12.2014. (englanniksi)
  5. Sähkömoottorikäytöt (pdf) leenakorpinen.fi. Viitattu 11.12.2014. (englanniksi)
  6. Sähköiset kanavalämmittimet (pdf) VEAB. Viitattu 11.12.2014. (englanniksi)
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Tyristori.