Raddrizzatore controllato al silicio
Un raddrizzatore controllato da silicio o un raddrizzatore controllato da semiconduttore è un dispositivo di controllo della corrente a stato solido a quattro strati. Il nome "raddrizzatore controllato al silicio" è il nome commerciale di General Electric per un tipo di tiristore.
Gli SCR vengono utilizzati principalmente in dispositivi elettronici che richiedono il controllo di alta tensione e potenza. Ciò li rende applicabili in operazioni con alimentazione CA media e alta come la funzione di controllo del motore.
Un SCR conduce quando viene applicato un impulso di gate, proprio come un diodo. Ha quattro strati di semiconduttori che formano due strutture vale a dire; NPNP o PNPN. Inoltre, ha tre giunzioni etichettate come J1, J2 e J3 e tre terminali (anodo, catodo e un gate). Un SCR è rappresentato schematicamente come mostrato di seguito.
L'anodo si collega al tipo P, il catodo al tipo N e il gate al tipo P come mostrato di seguito.
In un SCR, il semiconduttore intrinseco è il silicio al quale vengono infusi i droganti richiesti. Tuttavia, il drogaggio di una giunzione PNPN dipende dall'applicazione SCR.
Modalità di funzionamento in SCR
OFF state (forward blocking mode)- Qui all'anodo viene assegnata una tensione positiva, al gate viene assegnata una tensione zero (scollegato) e al catodo viene assegnata una tensione negativa. Di conseguenza, le giunzioni J1 e J3 sono in polarizzazione diretta mentre J2 è in polarizzazione inversa. J2 raggiunge il suo valore di rottura da valanga e inizia a condurre. Al di sotto di questo valore, la resistenza di J1 è significativamente alta e si dice che sia nello stato spento.
ON state (conducting mode)- Un SCR viene portato a questo stato aumentando la differenza di potenziale tra anodo e catodo al di sopra della tensione di valanga o applicando un segnale positivo al gate. Immediatamente l'SCR inizia a condurre, la tensione di gate non è più necessaria per mantenere lo stato ON e viene quindi disattivata da:
Diminuendo il flusso di corrente attraverso di esso al valore più basso chiamato corrente di mantenimento
Utilizzando un transistor posizionato attraverso la giunzione.
Reverse blocking- Questo compensa la caduta della tensione diretta. Ciò è dovuto al fatto che è necessaria una regione a basso drogaggio in P1. È importante notare che i valori di tensione del blocco diretto e inverso sono uguali.