Bu yazımızda Tristör Nedir? Tristör Yapısı ve Çalışması sorusuna cevap vereceğiz. Keyifli okumalar.
Tristör Nedir?
- Tristör = SCR = Silisyum/Silikon Kontrollü Doğrultucu = Silicon-Controlled Rectifier olarak adlandrılır.
- Tristörler, güç elektroniği devrelerinde hızlı anahtarlama işlemleri için kullanılan devre elemanlarıdır. Bu elemanlar birbiri ardına gelen P ve N tipi dört yarı iletken tabakadan oluşmaktadır (PNPN).
- Tristörler, hem AC hem de DC gerilim ve akımlarda çalışabilirler. Bundan dolayı elektronik kontaktörlerde, zaman rölelerinde, motorların sürücü devrelerinin kontrolünde kullanılabilirler.
- Tristörler üç bacağa sahiptir. Bunlardan biri P tip yarı iletken olan Anot, ikincisi N tipi yarı iletken olan Katot, üçüncüsü ise P tip yarı iletken olan Gate bacağıdır.
- Tristör Sembolü – Tristör İç Yapısı ve uygulamada kullanılan bazı tristörler yukarıdaki görselde verilmiştir.
Tristör Sembolü
- Tristör Anot, Katot ve Gate (Geyt, Kapı) olmak üzere 3 bacağa (uç, elektrot) sahip elektronik devre elemanıdır.
Tristör Yapısı
- Tristörler, Anot, Katot ve Gate (Geyt) adı verilen üç ayaktan oluşmaktadır. İç yapısında ise PNPN olarak dört yarı iletken tabaka bulunmaktadır. Bu dört tabakanın en dışında olan “P” tabakası anot ucu, diğer dıştaki “N” tabakası katot ucu olarak adlandırılır. Çalışma akım ve gerilimleri; 50V – 8000V, 0.4A – 4500A aralığında seçilebilmektedir.
- Tristörler üretiminde silikon kullanılmaktadır. Silikon malzemesi yüksek akım ve gerilimlerde ısıl iletkenliğe sahiptir. Ayrıca silikon ucuz bir malzemedir. Tristörler yarı iletken olduklarından dolayı kullanım ömürleri uzundur. Ayrıca mekanik darbelere dayanıklı ve çok az ısındıklarından dolayı uzun ömürlüdürler.
- Silikon malzemesi yerine yüksek ısı ve frekansa dayanaklı silikon karbür de kullanılmaktadır. Ayrıca galyum nitrit ve galyum arsenit gibi malzemelerde alternatif olarak sayılabilir.
- Şimdi ise Tristör Nasıl Çalışır? sorusuna cevap vereceğiz.
Tristör Çalışma Prensibi
- Tristör, büyük akımların kontrolünü küçük bir geyt akımı (kapı akımı) ile sağlayabilen yarı iletken anahtarlama devre elemanı olarak tanımlanabilir.
- Tristörlerde yükler katot ya da anot uçlarına bağlanmaktadır. Anahtarlama işlemi için gerekli olan düşük tetikleme akımı ise geyt ucuna uygulanmaktadır.
- Eğer düşük tetikleme gerilimi olarak isimlendirdiğimiz geyt tetikleme akımını uygulamazsak, anot-katot arası direnci çok yüksek olacak ve bunun sonucunda anot-katot arasından yük akımı geçmeyecektir. Bu durumu “Tristör Yalıtkandır” olarak isimlendireceğiz.
- Eğer düşük tetikleme gerilimi olarak isimlendirdiğimiz geyt tetikleme akımını uygularsak, anot-katot arası direnci çok düşük olacak ve bunun sonucunda anot-katot arasından yük akımı geçecektir. Bu durumu “Tristör İletkendir” olarak isimlendireceğiz.
- DC gerilim durumunda, tristöre küçük geyt akımı uygulanıp iletken hale getirildikten sonra uygulanan tetikleme gerilimi kesilse dahi tristör çalışmaya devam edecektir. Fakat AC gerilim durumunda, geyt tetikleme gerilimi kesilirse tristör yalıtkan hale geçecektir.
Tristör Çeşitleri
- Kullanım alanlarına göre çeşitli tristör türleri mevcuttur. Temel olarak tek yönlü akım ileten tristörler ve çift yönlü akım ileten tristörler olarak iki başlıkta incelenebilir.
- Tek Yönlü Akım İleten Tristörler;
- Komplomenter silisyum kontrollü doğrultucu (COSCR Tristör),
- Programlanabilir tek jonksiyonlu transistör (PUT Tristör),
- Kapalı tetikleyici anahtar (GTO Tristör),
- Silisyum tek yönlü anahtar (SUS Tristör),
- Işığa hassas silisyum kontrollü doğrultucu (LASCR Tristör),
- Silisyum kontrollü doğrultucu (SCR Tristör) olarak çeşitleri mevcuttur.
- Çift Yönlü Akım İleten Tristörler;
- Silisyum çift yönlü anahtar (SBS),
- Çift yönlü diyot tristör (DIAC),
- Çift yönlü triyot tristör (TRIAC) olarak çeşitleri mevcuttur.
Tristör Ne İşe Yarar?
- Tristörler, güç elektroniği devrelerinde anahtarlama işlemi,
- Elektrik-elektronikte “güç kontrolü”,
- Elektronik kontaktörlerde,
- Güç kaynakları korunmasında (aşırı gerilim vb.),
- Kumandalı doğrultucularda,
- Zaman rölelerinde,
- Motorların sürücü devrelerinin kontrolünde gibi yerlerde kullanılır.
Tristör Tetikleme Yöntemleri
- Yüksek sıcaklık ile tetikleme,
- Optokuplör ile tristörün tetiklenmesi,
- Ana besleme kaynağından tetikleme akımı sağlama,
- İzolasyon trafosuyla tetikleme,
- Ayrı bir DC üretecinden tetikleme akımı sağlama,
- Tristörün anot–katot arasına yüksek gerilim uygulamak gibi tristörü tetikleme yöntemleri mevcuttur.
Tristörü Durdurma (Kesime Sokma) Yöntemleri
- Rezonans durdurma,
- Paralel anahtarla durdurma,
- Seri anahtarla durdurma,
- Alternatif akımda durdurma,
- Kapasitif durdurma gibi tristörü durdurma yöntemleri mevcuttur.
Tristör Sağlamlık Kontrolü
Tristör sağlamlık kontrolü Tristör Sağlamlık Kontrolü adlı yazımzıda detaylı bir şekilde anlatılmıştır.
Tristör neden yapılır?
Tristörler, Anot, Katot ve Gate (Geyt) adı verilen üç ayaktan oluşmaktadır. İç yapısında ise PNPN olarak dört yarı iletken tabaka bulunmaktadır. Bu dört tabakanın en dışında olan “P” tabakası anot ucu, diğer dıştaki “N” tabakası katot ucu olarak adlandırılır. Çalışma akım ve gerilimleri; 50V – 8000V, 0.4A – 4500A aralığında seçilebilmektedir.
Tristör ne işe yarar?
Tristörler, güç elektroniği devrelerinde hızlı anahtarlama işlemleri için kullanılan devre elemanlarıdır. Tristörler, hem AC hem de DC gerilim ve akımlarda çalışabilirler. Bundan dolayı elektronik kontaktörlerde, zaman rölelerinde, motorların sürücü devrelerinin kontrolünde kullanılabilirler.
Bu yazımızda Tristör (SCR) Nedir? Tristör Yapısı ve Çalışması sorusuna cevap vermeye çalıştık. Eksik veya hatalı gördüğünüz kısımları lütfen yorumlar kısmında belirtiniz. Diğer yazılarımızda görüşmek dileğiyle.
