14 - Vícevrstvé spínací polovodičové součástky

Diak

D
iak je součástka složená ze tří vrstev PNP (nebo NPN).

Pokud je přiložené napětí U nižší než spínací napětí Ubo je diak v blokovacím stavu (zahrazen) a neprotéká proud. Po dosažení spínacího napětí Ubo nastane nedestruktivní průraz jednoho závěrně polarizovaného přechodu PN a diak přejde do propustného (vodivého) stavu, začne téct proud při současném snižování napětí (záporný diferenciální odpor). Jde o neřízenou součástku - spínací napětí se nedá měnit. Na polaritě přiloženého napětí nezáleží, neboť jde o souměrnou součástku.

Užití: přepěťová ochrana, pomocná spínací součástka k řízení tyristorů a triaků

Tyristor

Tyristorů existuje mnoho druhů, zde vysvětlíme 3 asi nejrozšířenější - diodový, triodový, obousměrný triodový.

Diodový tyristor je čtyřvrstvá (PNPN) součástka, u níž je princip i charakteristiky v propustném směru obdobné jako u diaku.

Triodový tyristor = tyristor je čtyřvrstvá součástka s vyvedenou řídící elektrodou.

P
okud nezavedeme řídící proud Ig chová se tyristor jako diak. Jestliže přivedeme do řídící elektrody G řídící proud Ig nastane průraz na závěrně polarizovaném přechodu PN při napětí nižším než je napětí Ubo. Řídící proud Ig je kladný, pokud je řídící elektroda G připojena na oblast typu P, nebo záporný řídící proud Ig , je-li řídící elektroda G zapojena na oblast typu N. Čím je řídící proud Ig vyšší, tím je spínací napětí tyristoru Ub nižší. Při určité dané velikosti řídícího proudu Ig = Igt vymizí oblast záporného diferenciálního odporu (přechod mezi blokovacím a propustným stavem) a tyristor se chová jako plošná dioda. Propustná část tyristoru není již ovlivňována řídícím proudem Ig , tím pádem přestává mít řídící elektroda na další děj tyristoru vliv. K udržení tyristoru v propustném stavu stačí jen průchod proudu vyššího než tzv. přídržný proud Ih. Řídící proud Ig může zaniknout.

Užití: řízené spínače v obvodech se stejnosměrným nebo střídavým napětím

Obousměrný triodový tyristor = triak je vícevrstvá (s různou strukturou oblastí P a N) součástka s dvěmi řídícími elektrodami a souměrnou VA charakteristikou..

P
ři řídícím proudu Ig = 0 se triak chová jako diak. Řídící proud na elektrodě G i napětí mezi anodami A1 a A2 může být kladné i záporné polarity. Triak si můžeme představit jako dva paralelně zapojené tyristory, tzv. antiparalelní zapojení. Práce triak je obdobná jako u tyristoru pouze s tím rozdílem, že triak může pracovat s napětím a proudem kladné i záporné polarity.

Užití: řízený spínač střídavého proudu

Jako spínací vícevrstvé součástky se používají dále tranzistory (viz tam) nebo diody.


dlabos.wz.cz