é uma chave de dispositivo semicondutor de estado sólido que detecta dois estados estáveis com baixa e alta condutividade e contém quatro áreas semicondutoras com diferentes e alternados tipos de condutividade. Dependendo do método de troca de projetos diferentes. O tiristor original é um diodo semicondutor duplo com um eletrodo controlado - no entendimento dos desenvolvedores do dispositivo.
A história da criação do tiristor
Concordamos que a definição do tiristor é complexa e pode causar confusão. Entre os desenvolvedores do dispositivo, havia uma visão sobre a possibilidade de um diodo controlado: um dispositivo que não permite corrente reversa, conduzindo uma linha direta somente no comando. Um tiristor clássico é descrito. Com condutividade unilateral e eletrodo controlado, a corrente influencia fortemente o processo de chaveamento( transição para o estado aberto).
Wikipedia dá prioridade à idéia de um tiristor, William Shockley. Alegadamente expressa em 1950 ano. Os autores pesquisaram e encontraram uma história colorida em oposição ao mencionado. Em 2014, um dos fundadores do tiristor Frank "Bill", Gutzwiller compartilhou sua história com o público. Muitas perguntas:
- Quem é considerado um desenvolvedor.
- Onde encontrar o número de uma patente para um tiristor.
Screw thyristor
As perguntas são surpreendentes, porque o dispositivo está ativamente empurrando o transistor das esferas do espaço vital. Esses tipos são usados como chaves e reguladores na composição de eletrodomésticos. Gutzwiller ingressou na General Electric em 1955.Então o engenheiro leu palestras, considerando o Santo Graal como a personificação da idéia de um retificador controlado. A implicação não era um diodo semicondutor de estado sólido, mas um dispositivo capaz de controlar o fluxo de corrente dependendo da tensão de controle. Foi apresentado como um análogo:
- Tiratrona. Indica um grupo de dispositivos, que difere dos tubos eletrônicos na presença de um preenchimento de gás dentro do tubo. No caso usual, o eletrodo de grade central inflama um arco para que a corrente flua para a saída. Nos tubos de vácuo, ocorre o inverso, onde o potencial negativo do contato de controle bloqueia o caminho dos elétrons. Motor-gerador
- .O termo é incompreensível para os leitores da Wikipedia, não existe tal coisa em uma casa de língua russa. Em suma, digamos que este é um dispositivo para converter corrente contínua em corrente alternada e vice-versa. Além disso, o dispositivo isola dois circuitos quando o motor não está funcionando. O conceito é afirmado no tópico sobre inversores de soldagem.
- Válvula de mercúrio de malha controlada. Sobre o dispositivo disse na grande enciclopédia, na seção de óleo e gases. O princípio de operação é semelhante a um tiratron. O potencial do eletrodo de controle controla o tempo de ocorrência da descarga do arco em um ambiente gasoso.
Então, a ideia já existia na época de 1955.Isso não contradiz a afirmação de que William Shockley, o desenvolvedor do primeiro transistor, poderia expressá-lo. Segundo Guttsviller, a nova invenção substituiria as listadas, abrindo novas áreas de aplicação da eletrônica, incluindo áreas de orientação militar. A tarefa foi definida e, quando os engenheiros da Bell Lab publicaram dados técnicos sobre um diodo pnpn, Gordon Hall esclareceu que se assemelhava a uma solução para o problema. A equipe começou a tentar uma novidade, criando um dispositivo de energia com um terceiro eletrodo, com o qual ocorria o efeito no processo de comutação. Diodo Controlado
Quando Gordon trouxe um diodo controlado recém-criado para Gutzwiller, surgiram os pensamentos de uma melhor aplicação. Para amostragem de motor elétrico escolhido. A loja comprou uma broca manual. Então a ferramenta elétrica detectou uma única velocidade.
No laboratório, Gutzwiller montou um circuito de partida simples, que incluía um potenciômetro e uma nova invenção. A energia para a broca foi fornecida através da chave. O engenheiro recebeu o circuito de controle da velocidade do motor coletor através da resistência variável do interruptor do tiristor. Ainda é usado em processadores de alimentos hoje. Girando o botão do potenciômetro, o pesquisador notou a aceleração suave do fuso. Inédito na época.
Imediatamente um cientista montou um dimmer e começou a observar como uma espiral muda uma lâmpada comum. Gordon e Ray York ficaram encantados com a demonstração e imediatamente ligaram para Syracuse sobre o sucesso deles. Um grupo de engenheiros autorizados a trabalhar exclusivamente em um novo tiristor. Em poucas semanas, uma variante foi desenvolvida para uma tensão de rede de 120 V para controle de corrente a 16 A. É curioso que a invenção não tenha sido classificada e o mundo descobriu a partir de impressão livre( mesmo com fotos).A General Electronics anunciou a invenção, uma nota logo apareceu no Business Wick.
O cientista foi preenchido com telefonemas para obter detalhes do dispositivo tiristor. Gutzwiller começou a escrever artigos para revistas e jornais, publicou uma coleção de primeiros pedidos de tiristores para 50 páginas. Em seguida, a edição do Manual do Retificador Controlado cresceu para 400 páginas e passou por 9 edições. A tradução foi feita em um número limitado de idiomas, mas aqueles que desejarem entenderão a essência da versão original.
Triac
Em seguida, eles organizaram um departamento inteiro para pesquisa sobre este tópico. Um pouco mais tarde seguiu a invenção do triac. Deixe Guttsviller recebeu 20 patentes nesta área, os autores não vêem entre eles a principal coisa - o tiristor. Há toda razão para dizer que o tiristor é uma invenção extremamente misteriosa.
Como funciona um tiristor
É fácil imaginar um tiristor pnpn como um transistor pnp, atrás da junção do coletor, que é uma camada adicional n de semicondutor, ou transistor npn, na frente do qual o emissor é uma região p. Como resultado, a corrente flui em uma direção única e no momento em que há uma tensão de controle negativo na base. De acordo com as características do dispositivo você pode ver: quanto maior o potencial de controle, menor a tensão de saída irá fluir.
Um tiristor sem eletrodo de controle opera sobre o efeito da quebra reversível de uma junção central pn. Nesse modo, a propósito, os transistores de silício são freqüentemente usados quando conectados a um circuito com dois eletrodos em três. A corrente fluirá até que a tensão caia abaixo do desarranjo da avalanche. O fornecimento de tensão de controle reduz significativamente o nível de desenvolvimento do fenômeno. Além disso, o colapso da avalanche continua, mesmo que o potencial seja finalmente removido da base. Estes tiristores comparam favoravelmente com os transistores, trabalham em um estilo fundamentalmente diferente.
Uma vez que o efeito de avaria por avaria continua, a tensão no circuito de potência deve ser aumentada( para ser suficiente), além disso, a energia do circuito de controle é salva. Impulsos são adequados para esse fim, apelando para a eletrônica digital. Na prática, os geradores de sinais não sinusoidais são frequentemente usados como tal. Para travar o tiristor, você precisa aplicar uma tensão de polaridade reversa ao eletrodo de controle.
Os leitores perguntam por que a avalanche breakdown é possível apenas em uma única direção. De fato, a estrutura do tiristor é simétrica, no entanto, exclusivamente na imagem. Quando uma corrente de polaridade diferente é aplicada, será necessário furar duas junções pn, um efeito semelhante ainda não foi descrito na literatura. Muito interesse também foi causado pela nova invenção de Gutzwiller.
Três saídas do tiristor
O triac é muito mais interessante. Na literatura de língua russa é chamado um triac do termo "tiristor simétrico".O dispositivo é capaz de conduzir em determinadas condições, a corrente em qualquer direção. O cientista diz: uma vez tarde da noite, ele achava que era possível montar um dispositivo de forma similar a partir de cinco regiões alternadas com diferentes tipos de condutividade e um emissor encurtado. Esboçou um esboço, levado ao laboratório, onde o desempenho foi confirmado. O termo vem de tri - o número de eletrodos e ac - corrente alternada.
O circuito controlou ambas as meias ondas da tensão da rede. Hoje, a maioria dos dimmers para sistemas de iluminação funciona em Triacs. Nada mal, considerando que pelo menos quatro décadas se passaram. No triac, em contraste com o tiristor, uma patente foi concedida sob o nome de Gutzwiller sob o número 3275909 datado de 27 de setembro de 1966.Nisto, indiretamente, vemos a confirmação do que foi escrito acima - o verdadeiro inventor não estabeleceu seu próprio direito a um retificador controlado.
Em um cristal, um triac representa dois tiristores que são ligados e fisicamente separados. A base se torna o único ponto comum. Cada contato se ajusta imediatamente às regiões dos dois tipos n e p, para ambos os tiristores simultaneamente. O primeiro opera em meia onda positiva e o segundo em negativo. A tensão de base controla os dois por sua vez. Esta é a tensão CA do ânodo de fase, reduzida nominal. Usando um potenciômetro, é possível ajustar a amplitude resultante, alterando a intensidade da iluminação, a velocidade de rotação do motor e outros parâmetros.
O dispositivo é capaz de funcionar de forma semelhante em condições selecionadas e no modo de avaria por avaria. E em ambas as direções. Deixe o resto do conto para professores. O Triac foi inventado por uma pessoa que não entende a tecnologia de semicondutores. Portanto, a operação do dispositivo deve ser explicada em outras categorias.
O que é um diak
Muitas vezes, um triac anda de mãos dadas com um diac. Gutzwiller usou soluções técnicas semelhantes.É um tiristor operando sem um eletrodo de controle exclusivamente no modo avalanche breakdown. O design é idêntico. A origem do termo é clara: di - dois eletrodos + ca - corrente alternada. O teste de avalanche ocorre com sucesso em ambas as direções. O
Quadrac( traduzido pelo autor) é uma combinação de um triac e um diac. Em aplicações práticas, é conveniente usar esses dispositivos juntos. Em particular, o diácono seria capaz de formar tensões para mudar o triac.É lógico conectá-los no caso geral. Mantenha silêncio sobre a origem do termo, é óbvio.
