Angeblich ist ein SCR / Thyristor nur ein einfacher vierschichtiger PNPN-Halbleiter.
Wenn das der Fall ist..
Wenn ein Schaltkreis einen SCR / Thyristor benötigt und keiner verfügbar ist, kann er dann durch zwei BJTs (oder andere diskrete Komponenten) ersetzt werden (dh daraus gefertigt werden)?
Hier sind einige Beispiele, an die ich gedacht habe. Anode = blau, Gate = grün, Kathode = orange:
Antworten:
Es gibt zwei einfache Arten von Thyristoren, die aus zwei BJTs bestehen. Einer ist der SCR und der andere ist ein PUJT. (Der PUJT verwendet die Basis von anstelle der Basis von Q 1 als Gate - siehe Schaltungen unten.) Die Hauptprobleme, die ich bei der Erstellung einer dieser Funktionen aus diskreten Teilen festgestellt habe, sind, dass Sie Wählen Sie BJTs aus, damit dies funktioniert. Sonst kommt nichts Gutes heraus und es ist sehr, sehr frustrierend. Das links abgebildete Schema ist daher meist unpraktisch . Also nicht mal die Mühe machen.Q2 Q1
simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab
Einige hinzugefügte Komponenten können dazu führen, dass die Dinge gut funktionieren. Ich denke, Spehros Schaltung stellt Ergänzungen dar, die ich zuvor vorgenommen hatte, um mit tatsächlichen Teilen zu arbeiten. (Siehe den Mittelkreis.) Die Idee ist, dass hält Q 1 ausgeschaltetund R 2 hält auch Q 2 ausgeschaltetbis etwaspassiert. Durch Zuführen von etwas Strom über denGateeingangfließt zunächst mehr von diesem Strom durch R 1, aber wenn der Strom erhöht wird, erreicht er schließlich einen ausreichenden Spannungsabfall über R 1 , den derKollektor von Q 1 auf der Basis von hinunterziehen kannR1 Q1 R2 Q2 R1 R1 Q1 (auch gehaltenofffür ein Bit von R 2 drehen zunächst) Q 2 auf. Wenn Q 2 istauf, es ist viel mehr Stromkollektor liefert und ist durchausLage auf der Basis von hochzuziehen, Q 1 , ohneder GateStrom mehr zugeführt wird. Die beiden BJTs liefern sich also jetzt gegenseitig die Basisströme und sozusagen die "SCR-Brände".Q2 R2 Q2 Q2 Q1
Eine Antwort darauf besteht darin, einen Weg zu finden, um die benötigten Basisströme zu reduzieren, so dass der Spannungsabfall über den BE-Übergängen auf ähnliche Weise reduziert werden kann.
Diese Diode ist im Wesentlichen nur ein über eine Diode angeschlossener BJT - mit einem wichtigen Unterschied. Der Sättigungsstrom für typische Dioden ist viel höher als für Kleinsignal-BJTs. (Und sie können auch einen fairen Strom führen.) Dies bedeutet, dass sie ein gutes Stück mehr Strom für die gleiche Spannung über sie leiten . Tatsächlich ergibt dies einen Stromspiegel mit einer Stromverstärkung, die sehr viel geringer istals 1. Wie viel weniger genau, spielt eigentlich keine Rolle, da JEDE Verbesserung hier dazu beiträgt, den Spannungsabfall über den gesamten Stromkreis zu reduzieren. Also ist alles zum Guten. Verschiedene Dioden mit unterschiedlichen Sättigungsströmen führen zu unterschiedlichen Ergebnissen. Aber so ziemlich jede Diode, die Sie in die Hand nehmen können, hat höhere Sättigungsströme als die meisten BJTs, die Sie möglicherweise anwenden. Also "funktioniert es einfach" normalerweise.
Dieser Kollektorstrom inQ2 Q1 Q1 VBE R1
Die rote Linie zeigt die Verlustleistung eines Stromkreises ähnlich der Nur-Widerstand-Version (mittlerer Stromkreis oben) und die grüne Linie zeigt die Verlustleistung der Diodenversion (rechter Stromkreis oben). (Sie sind ansonsten nahezu identisch.) Keep in Beachten Sie, dass dies simulierte schematische Teile sind. Die tatsächlichen Ergebnisse werden also anders ausfallen. Die Grundidee bleibt jedoch bestehen. Sie sehen, dass die grüne Linie niedriger ist (weniger Leistung) als die rote Linie und in diesem Fall etwa 1/3 weniger Verlustleistung hat.
Es gibt also einen geringeren Spannungsabfall in der Schaltung auf Diodenbasis (was besser ist) und eine geringere Verlustleistung (was auch besser ist).
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Ja, das ist ganz einfach. Normalerweise möchten Sie einem oder beiden Transistoren Basis-Emitter-Widerstände hinzufügen, um den Trigger- und Haltestrom zu steuern.
Hier ist ein simulierter SCR, der bei etwa 400 uA Gate-Strom auslöst.
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Diese Konstruktion bietet Ihnen zwei "Tore" - das obere kann verwendet werden, um das Komplement eines normalen SCR wie 2N506x zu bilden, die, falls sie überhaupt existieren, nicht üblich sind.
Beachten Sie jedoch, dass Sie auf diese Weise keinen Triac (auch keinen Thyristor) herstellen können.
Beachten Sie auch, dass der gesamte Strom durch die BE-Übergänge fließt. Beachten Sie daher die Nennwerte, und beide Transistoren müssen für die gewünschte Sperrspannung ausgelegt sein.
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