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ダイオードとサイリスタ
サイリスタと半導体ダイオードは、ともにシリコン制御(N型)の半導体デバイスである。多くの電子スイッチングアプリケーションに使用されている。どちらも「アノード」「カソード」という端子を持っているが、SCRは「ゲート」という端子がもう一つある。どちらのデバイスもアプリケーションに依存した利点があります。
ダイオード
ダイオードは最も単純な半導体デバイスで、2つの半導体層(P型とN型)が相互に接続された構造をしています。つまり、ダイオードはPN接合である。ダイオードは、アノード(P型層)とカソード(N型層)の2つの端子を持っています。
ダイオードは、アノードからカソードへという一方向にしか電流を流せません。この電流の方向は、そのシンボルマークに矢印で表示されている。ダイオードは電流を一方向に制限するため、整流器として使用することができる。4つのダイオードで構成されるフルブリッジ整流回路は、交流(AC)を直流(DC)に整流します。
ダイオードは、アノードからカソードに向かう方向に小さな電圧をかけると、導電体として働き始める。この電圧降下(順方向電圧降下と呼ばれる)は、電流が発生すると常に存在する。通常のシリコンダイオードの場合、この電圧は通常0.7V程度である。
サイリスタ整流器
SCRはサイリスタの一種で、電流整流に広く用いられている。SCRは4つの半導体層(P-N-P-Nの形)が交互に並ぶため、3つのPN接合で構成される。解析では、これを密接に結合した一対のbjt(一方はPNP、他方はNPN構成)と見なします。一番外側のP型半導体層、N型半導体層をそれぞれアノード、カソードと呼びます。内側のP型半導体層に接続された電極を「ゲート」と呼びます。
動作時、ゲートにパルスが供給されるとSCRは導電体として機能する。オン」または「オフ」状態で動作します。パルスによってゲートが起動すると、サイリスタは「オン」状態になり、順方向電流が「保持電流」と呼ばれる閾値より小さくなるまでオン状態を維持します。
サイリスタとは、大電流・高電圧の用途に多く使用されるパワーデバイスである。サイリスタの最も一般的な用途は、交流電流の制御(整流)である。
BJTとSCRの違いは?1 ダイオードは半導体の層が2層しかないのに対し、サイリスタは4層ある。ダイオードの2つの端子をアノード、カソードと呼ぶのに対して、SCRはアノード、カソード、ゲートの3つの端子を持つ3。SCRはダイオードよりも高電圧・高電流で動作可能であり、ダイオードよりも電力をよく扱う。SCRの記号は、ダイオードの記号にゲート端子を加えたものである。 |