es una llave de dispositivo semiconductor de estado sólido que detecta dos estados estables con conductividad baja y alta y contiene cuatro áreas de semiconductores con conductividad diferente y diferente. Dependiendo del método de conmutación los diseños difieren. El tiristor original es un diodo semiconductor doble con un electrodo controlado, en la comprensión de los desarrolladores de dispositivos.
La historia de la creación de un tiristor
Estamos de acuerdo, la definición de un tiristor es compleja y puede causar confusión. Entre los desarrolladores del dispositivo había una visión sobre la posibilidad de un diodo controlado: un dispositivo que no permite la corriente inversa, conduciendo una línea directa solo en el comando. Se describe un tiristor clásico. Con conductividad de un lado y un electrodo controlado, cuya corriente influye fuertemente en el proceso de conmutación( transición al estado abierto).
Wikipedia da prioridad a la idea de un tiristor, William Shockley. Alegado expresado en 1950 año. Los autores buscaron y encontraron una historia colorida a diferencia de la mencionada. En 2014, uno de los fundadores del tiristor, Frank "Bill", Gutzwiller compartió su historia con el público. Muchas preguntas:
- ¿Quién es considerado un desarrollador?
- Dónde encontrar el número de una patente para un tiristor.
Tiristor de tornillo
Las preguntas son sorprendentes, ya que el dispositivo está empujando activamente el transistor de las esferas del espacio vital. Estos tipos se utilizan como llaves y reguladores en la composición de los electrodomésticos. Gutzwiller se unió a General Electric en 1955.Luego el ingeniero leyó las conferencias, consideraba que el Santo Grial era la encarnación de la idea de un rectificador controlado. La implicación no era un diodo semiconductor de estado sólido, sino un dispositivo capaz de controlar el flujo de corriente dependiendo de la tensión de control. Fue presentado como un análogo:
- Tiratrona. Indica un grupo de dispositivos, que se diferencia de los tubos electrónicos en presencia de un relleno de gas dentro del tubo. En el caso habitual, el electrodo de rejilla central enciende un arco para que la corriente fluya hacia la salida. En los tubos de vacío, ocurre lo contrario, donde el potencial negativo del contacto de control bloquea la trayectoria de los electrones.
- Motor-generador. El término es incomprensible para los lectores de Wikipedia, no hay tal cosa en una casa de habla rusa. En resumen, digamos que este es un dispositivo para convertir la corriente continua en corriente alterna y viceversa. Además, el dispositivo aísla dos circuitos cuando el motor no está funcionando. El concepto se expone en el tema sobre soldadura de inversores.
- Válvula de mercurio controlada por malla. Sobre el dispositivo dijo en la Gran Enciclopedia, en la sección de petróleo y gases. El principio de funcionamiento es similar al de un tiratrón. El potencial del electrodo de control controla el tiempo de aparición de la descarga del arco en un entorno gaseoso.
Entonces, la idea ya existía en el momento de 1955.Esto no es contrario a la afirmación de que William Shockley, el desarrollador del primer transistor, podría expresarlo. Según Guttsviller, la nueva invención reemplazaría a las enumeradas, abriendo nuevas áreas de aplicación de la electrónica, incluidas las áreas de orientación militar. La tarea se estableció, y cuando los ingenieros de Bell Lab publicaron datos técnicos en un diodo pnpn, Gordon Hall se iluminó que parecía una solución al problema. El personal comenzó a probar la novedad y, finalmente, creó un dispositivo de alimentación con un tercer electrodo, con la ayuda del proceso de conmutación.
Diodo controlado
Cuando Gordon trajo un diodo controlado recién creado a Gutzwiller, aparecieron pensamientos sobre una mejor aplicación. Para el muestreo del motor eléctrico elegido. La tienda compró un taladro de mano. Entonces la herramienta eléctrica detectó una sola velocidad.
En el laboratorio, Gutzwiller armó un circuito de arranque simple, que incluía un potenciómetro y un nuevo invento. La energía para el taladro fue suministrada a través de la llave. El ingeniero recibió el circuito de control de la velocidad del motor del colector a través de la resistencia variable del interruptor del tiristor. Todavía se utiliza en los procesadores de alimentos hoy en día. Girando la perilla del potenciómetro, el investigador notó la suave aceleración del husillo. Inaudito en el momento.
Inmediatamente, un científico reunió un atenuador y comenzó a observar cómo una espiral cambia una bombilla normal. Gordon y Ray York estaban encantados con la manifestación e inmediatamente llamaron a Syracuse para informarles sobre su éxito. Un grupo de ingenieros permitió trabajar exclusivamente en un nuevo tiristor. En unas pocas semanas, se desarrolló una variante para una tensión de red de 120 V para el control de corriente a 16 A. Es curioso que la invención no se clasificara, y el mundo se enteró de ella mediante la impresión gratuita( incluso con fotos).General Electronics anunció el invento, pronto apareció una nota en Business Wick.
El científico se llenó de llamadas telefónicas con el fin de obtener detalles del dispositivo tiristor. Gutzwiller comenzó a escribir artículos para revistas y periódicos, publicó una colección de primeras aplicaciones de tiristores para 50 páginas. Luego, la edición del Manual del Rectificador Controlado creció a 400 páginas y se sometió a 9 ediciones. La traducción se realizó en un número limitado de idiomas, pero aquellos que lo deseen comprenderán la esencia de la versión original.
Triac
Luego organizaron un departamento completo para la investigación sobre este tema. Un poco más tarde siguió la invención del triac. Si Guttsviller recibió 20 patentes en el área especificada, los autores no ven entre ellos lo principal: el tiristor. Hay muchas razones para decir que el tiristor es un invento extremadamente misterioso.
Cómo funciona un tiristor
Es fácil imaginar un tiristor pnpn como un transistor pnp, detrás de la unión colectora hay una capa adicional n de semiconductor o transistor npn, frente a la cual el emisor es una p-región. Como resultado, la corriente fluye en una sola dirección y en el momento en que hay un voltaje de control negativo en la base. Las características del dispositivo muestran: cuanto mayor sea el potencial de control, menor será el flujo de salida.
Un tiristor sin un electrodo de control opera sobre el efecto de la ruptura reversible de una unión central pn. Por cierto, en este modo, los transistores de silicio a menudo se usan cuando están conectados a un circuito con dos electrodos de cada tres. La corriente fluirá hasta que el voltaje caiga por debajo de la ruptura de la avalancha. El suministro de voltaje de control reduce significativamente el nivel de desarrollo del fenómeno. Además, la descomposición de la avalancha continúa, incluso si el potencial finalmente se elimina de la base. Estos tiristores se comparan favorablemente con los transistores, trabajan en un estilo fundamentalmente diferente.
Una vez que persiste el efecto de descomposición de la avalancha, se supone que la tensión en el circuito de alimentación aumenta( para que sea suficiente), además, se ahorra energía del circuito de control. Los impulsos son adecuados para este propósito, apelando a la electrónica digital. En la práctica, los generadores de señales no sinusoidales se utilizan a menudo como tales. Para bloquear el tiristor, debe aplicar un voltaje de polaridad inversa al electrodo de control. Los lectores
preguntan por qué la descomposición de la avalancha es posible solo en una dirección. De hecho, la estructura del tiristor es simétrica, sin embargo, exclusivamente en la imagen. Cuando se aplica una corriente de polaridad diferente, será necesario perforar dos uniones pn, un efecto similar aún no se ha descrito en la literatura. El nuevo invento de Gutzwiller también causó mucho interés.
Tres salidas del tiristor
El triac es mucho más interesante. En la literatura rusa se llama triac del término "tiristor simétrico".El dispositivo es capaz de conducir en ciertas condiciones, la corriente en cualquier dirección. El científico dice: una vez tarde en la noche, pensó que era posible ensamblar un dispositivo de manera similar de cinco regiones alternas con diferentes tipos de conductividad y un emisor acortado. Dibujó un boceto, llevado al laboratorio, donde se confirmó la actuación. El término proviene de tri: el número de electrodos y la corriente alterna.
El circuito controlaba ambas medias ondas de la tensión de la red. Hoy en día, la mayoría de los reguladores para sistemas de iluminación funcionan en Triacs. No está mal, teniendo en cuenta que han pasado al menos cuatro décadas. En el triac, a diferencia del tiristor, se concedió una patente con el nombre de Gutzwiller con el número 3275909 del 27 de septiembre de 1966.En esto, indirectamente, vemos la confirmación de lo que estaba escrito arriba: el verdadero inventor no defendió su propio derecho a un rectificador controlado.
En un cristal, un triac representa dos tiristores que están encendidos y separados físicamente. La base se convierte en el único punto común. Cada contacto se ajusta inmediatamente a las regiones de los dos tipos n y p, a ambos tiristores simultáneamente. El primero opera en una media onda positiva, y el segundo en una negativa. La tensión de base controla ambos a su vez. Esta es la tensión de CA del ánodo de fase, nominal reducido. Usando un potenciómetro, es posible ajustar la amplitud resultante cambiando la intensidad de iluminación, la velocidad de rotación del motor y otros parámetros.
El dispositivo puede funcionar de manera similar en condiciones seleccionadas y en el modo de descomposición de avalanchas. Y en ambas direcciones. Deja el resto del cuento para los profesores. Triac fue inventado por una persona que no entiende la tecnología de semiconductores. Por lo tanto, el funcionamiento del dispositivo debe explicarse en otras categorías.
Qué es un diak
A menudo, un triac va de la mano con un diac. Gutzwiller utilizó soluciones técnicas similares. Es un tiristor que funciona sin un electrodo de control exclusivamente en el modo de descomposición por avalancha. El diseño es idéntico. El origen del término es claro: di - dos electrodos + ac - corriente alterna. Prueba de avalancha se produce con éxito en ambas direcciones. El Quadrac
( traducido por el autor) es una combinación de un triac y un diac. En aplicaciones prácticas es conveniente utilizar estos dispositivos juntos. En particular, el diácono podría formar voltajes para cambiar el triac. Es lógico conectarlos en el caso general. Guarda silencio sobre el origen del término, es obvio.
