Thyristor yang dikendalikan efek medan

Dua teknologi yang relatif baru yang dirancang untuk mengurangi persyaratan "mengemudi" (arus pemicu gerbang) perangkat thyristor klasik adalah thyristor bergerbang MOS dan MOS Terkendali Thyristor, atau MCT.

Thyristor dengan gerbang MOS

Thyristor gerbang MOS menggunakan MOSFET untuk memulai konduksi melalui transistor atas (PNP) dari struktur thyristor standar, sehingga memicu perangkat. Karena MOSFET membutuhkan arus yang dapat diabaikan untuk "menggerakkan" (menyebabkannya jenuh), ini membuat thyristor secara keseluruhan sangat mudah untuk dipicu:(Gambar di bawah)

sirkuit ekivalen thyristor dengan gerbang MOS

Mengingat fakta bahwa SCR biasa cukup mudah untuk "digerakkan" sebagaimana adanya, keuntungan praktis menggunakan perangkat yang lebih sensitif (MOSFET) untuk memulai pemicu masih bisa diperdebatkan. Juga, menempatkan MOSFET pada input gerbang thyristor sekarang membuatnya tidak mungkin untuk mematikannya dengan sinyal pemicu balik. Hanya putus arus rendah yang dapat membuat perangkat ini berhenti bekerja setelah terkunci.

Thyristor Terkendali MOS

Perangkat dengan nilai yang bisa dibilang lebih besar akan menjadi thyristor yang sepenuhnya dapat dikontrol, di mana sinyal gerbang kecil dapat memicu thyristor dan memaksanya untuk mati. Perangkat seperti itu memang ada, dan itu disebut MOS Controlled Thyristor , atau MCT . Ini menggunakan sepasang MOSFET yang terhubung ke terminal gerbang umum, satu untuk memicu thyristor dan yang lainnya untuk "membatalkan pemicunya".

Sirkuit ekivalen thyristor (MCT) yang dikendalikan MOS

Tegangan gerbang positif (berkenaan dengan katoda) menyalakan MOSFET atas (saluran-N), memungkinkan arus basis melalui transistor atas (PNP), yang mengunci pasangan transistor dalam keadaan "on". Setelah kedua transistor terkunci sepenuhnya, akan ada sedikit tegangan yang turun antara anoda dan katoda, dan thyristor akan tetap terkunci selama arus yang dikendalikan melebihi nilai arus minimum (tahan). Namun, jika tegangan gerbang negatif diterapkan (sehubungan dengan anoda, yang hampir sama tegangannya dengan katoda dalam keadaan terkunci), MOSFET yang lebih rendah akan menyala dan "pendek" antara basis transistor yang lebih rendah (NPN). dan terminal emitor, sehingga memaksanya terputus. Setelah transistor NPN terputus, transistor PNP akan putus konduksi, dan seluruh thyristor mati. Tegangan gerbang memiliki kontrol penuh atas konduksi melalui MCT:untuk menyalakan dan mematikannya.

Perangkat ini masih merupakan thyristor. Jika tegangan nol diterapkan antara gerbang dan katoda, MOSFET tidak akan menyala. Akibatnya, pasangan transistor bipolar akan tetap dalam keadaan apa pun yang terakhir (histeresis). Jadi, pulsa positif singkat ke gerbang menyalakan MCT, pulsa negatif singkat memaksanya mati, dan tidak ada tegangan gerbang yang diterapkan yang memungkinkannya tetap dalam keadaan apa pun yang sudah ada. Intinya, MCT adalah versi penguncian dari IGBT (Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi).

TINJAUAN:

• Sebuah Thyristor dengan gerbang MOS menggunakan MOSFET saluran-N untuk memicu thyristor, menghasilkan kebutuhan arus gerbang yang sangat rendah.
• Sebuah Thyristor Terkendali MOS , atau MCT , menggunakan dua MOSFET untuk melakukan kontrol penuh atas thyristor. Tegangan gerbang positif memicu perangkat; tegangan gerbang negatif memaksanya untuk mematikan. Tegangan gerbang nol memungkinkan thyristor tetap dalam keadaan apa pun sebelumnya (mati, atau terkunci).