Czy tyrystor można zbudować z dwóch tranzystorów?

Podobno SCR / tyrystor jest po prostu prostym, czterowarstwowym półprzewodnikiem PNPN.

Jeśli o to chodzi..

Kiedy obwód wymaga SCR / tyrystora, a nie jest dostępny, czy można go zastąpić (tj. Wytworzyć z) dwoma BJT (lub innymi dyskretnymi komponentami, jeśli o to chodzi)?

Oto kilka przykładów, które miałem na myśli; anoda = niebieski, brama = zielony, katoda = pomarańczowy:

transistors semiconductors thyristor circuit-theory substitution głosy
źródło

Tak, to może być. Ale jest to trudne, ponieważ musisz je poprawnie dopasować. Możesz również trochę rozszerzyć obwód, aby go utworzyć, bez konieczności wykonywania wszystkich dopasowań.

jonk

@jonk Cool. Opowiedz mi o tym rozszerzeniu.

głosy,

R_{3}

$R_3$

Odpowiedzi:

$Q_2$ $Q_1$

schematyczny

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

$R_1$ $Q_1$ $R_2$ $Q_2$ $R_1$ $R_1$ $Q_1$ $Q_2$ $R_2$ $Q_2$ $Q_2$ $Q_1$

$Q_2$ $\beta=1$ $Q_2$ $Q_1$ $V_{CE}$ plus super-wysokoprądowe złącze diodowo-emiterowe, którego spadek napięcia zależy prawie całkowicie od ilości prądu, który chcesz przepuścić przez urządzenie. A ponieważ może to być dość wysoka, możesz łatwo skończyć ze spadkami napięcia przekraczającymi wolt, a może nawet 1,5 wolta.

Odpowiedzią na to jest opracowanie sposobu zmniejszenia potrzebnych prądów bazowych, aby spadek napięcia na złączach BE mógł zostać podobnie zmniejszony.

$Q_1$

Ta dioda jest w zasadzie tylko połączonym diodą BJT - z ważną różnicą. Prąd nasycenia dla typowych diod jest znacznie wyższy niż dla małych sygnałów BJT. (I mogą również przenosić dobry prąd.) Oznacza to, że przewodzą przez nie nieco więcej prądu dla tego samego napięcia. W efekcie sprawia to, że lustro prądu z zyskiem prądu jest znacznie mniejszyniż 1. Ile mniej dokładnie nie ma znaczenia, ponieważ DOWOLNA poprawa tutaj pomaga zmniejszyć spadek napięcia w całym obwodzie. Więc to wszystko na dobre. Różne diody o różnych prądach nasycenia dają różne wyniki. Ale prawie każda dioda, którą możesz włożyć, będzie miała wyższe prądy nasycenia niż większość BJT, które możesz zastosować. Więc zazwyczaj „po prostu działa”.

$Q_1$ $Q_2$ $Q_2$ $Q_1$ $Q_2$

$Q_2$ $Q_1$ $Q_1$ $V_{BE}$ $R_1$

$\beta$

$\beta$ $Q_1$ $\beta$ $Q_1$

$50\:\textrm{mA}$

Czerwona linia pokazuje rozpraszanie mocy obwodu podobnego do wersji tylko rezystorowej (obwód środkowy powyżej), a zielona linia pokazuje rozpraszanie mocy wersji diodowej (prawy obwód powyżej.) (W przeciwnym razie są prawie identyczne.) Trzymaj się pamiętaj, że są to symulowane części schematyczne. Rzeczywiste wyniki będą inne. Ale podstawowa idea pozostaje. Widać, że zielona linia jest niższa (mniejsza moc) niż czerwona linia i w tym przypadku jest o około 1/3 mniejsza w rozpraszaniu mocy.

$200\:\Omega$ $10\:\textrm{V}$

Zatem w obwodzie diodowym występuje niższy spadek napięcia (co jest lepsze) i niższe rozpraszanie mocy (co jest również lepsze).

jonk
źródło

Ładna, dokładna odpowiedź. +1

Spehro Pefhany

Czy twierdzisz, że jeden tranzystor, który może być normalnym BJT, jest zmuszony do działania jako PUJT, czy też musisz użyć PUJT?

rackandboneman,

@rackandboneman Nie jestem nawet pewien, gdzie pojawia się to pytanie. OP zapytał: „Czy tyrystor można zbudować z dwóch tranzystorów?” Odpowiedziałem, że zarówno SCR, jak i PUJT można zbudować z dwóch tranzystorów, ale „bramka” pochodzi z innego miejsca między nimi. To wszystko. Skąd wziął się pomysł, że zajmowałem się czymś związanym z „jednym tranzystorem” w twoim pytaniu?

jonk

Tak, to proste. Zazwyczaj chciałbyś dodać rezystory emitujące bazę do jednego lub obu tranzystorów, aby kontrolować wyzwalacz i prąd trzymający.

Oto symulowany SCR, który wyzwala prąd o wartości około 400uA.

schematyczny

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Ta konstrukcja daje dwie „bramki” - górną można wykorzystać do uzupełnienia normalnego SCR, takiego jak 2N506x, które, jeśli nawet istnieją, nie są powszechne.

Zauważ jednak, że w ten sposób nie można zrobić triaka (również tyrystora).

Należy również pamiętać, że cały prąd przepływa przez skrzyżowania BE, dlatego należy obserwować wartości znamionowe, a oba tranzystory muszą być dostosowane do pożądanego napięcia blokującego.

Spehro Pefhany
źródło

R_{3}

$R_3$

Q_{2}

$Q_2$

Q_{1}

$Q_1$

Dzięki za informację. Co jest takiego z oscylatorem piłokształtnym na twoim schemacie? Mam nadzieję, że to nie jest głupie pytanie.

głosy,

Uruchomiłem piłokształt w symulacji, aby zwiększyć prąd bramki, aż zadziałał „SCR”, więc musiałem uruchomić symulację tylko raz i po prostu popatrzeć na mapę, na której zadziałała rzecz. Sprawdził także, czy działanie SCR działa, ponieważ „SCR” pozostał włączony po usunięciu prądu bramki - przynajmniej z wystarczającą rezystancją bramki, aby zapobiec działaniu GTO.

Spehro Pefhany,

@jonk Ciekawy pomysł. Musiałbyś mieć dużą diodę dopasowaną do małego tranzystora, aby uzyskać odpowiedni udział prądu, lub może użyć dwóch dopasowanych tranzystorów PNP i nadać smak oporowi emiterowi jednego z nich Bob Widlar. Nie jestem pewien, co dokładnie można zyskać - może więcej obecnych możliwości, jeśli zrobisz to dla obu. Chcesz zrobić z tego odpowiedź?

Spehro Pefhany,

@SpehroPefhany Chyba mógłbym. Pomysł przyszedł, gdy miałem problemy ze zrozumieniem, w jaki sposób działał PUJT 2N6028 i próbowałem „zrobić jeden” z BJT. Te eksperymenty szczerze mówiąc „działały okropnie”. Ale potem wpadłem na pomysł, że obecne lustro zbudowane z 1N4148 może zdziałać cuda. Martwię się jednak, że wyjaśnienie dobrej odpowiedzi zajmie trochę czasu.

jonk