Tristör Nedir ?

Tristörler güç elektroniği devrelerinde hızlı anahtarlama görevinde kullanılan, dört yarı iletken maddenin bileşiminden oluşan devre elemanlarıdır. Tristörlere Silikon Kontrollü Doğrultucu anlamına gelen SCR (Silicon Controlled Rectifiers) adı da verilir.

Tristörlerin yapısı birbirini izleyen P tipi ve N tipi dört yarı iletken tabakasından oluşur. Tristörlerin üç bacağından ikisi, P tipi yarı iletken kısımdaki anot, N tipi yarı iletken kısımdaki katot ve diğeri de katota yakın olan P tipi yarı iletken kısımdan çıkarılan Gate bacağıdır.

Tristörler DC ve AC motorların sürücü devrelerinde hız ayarlaması ve dönüş yönlerinin değiştirilmesinde, elektronik kontaktörlerde, zaman rölesinde ve kumandalı doğrultucularda kullanılabilir.

Tristörün Yapısı ;

Tristör, ayarlanabilir doğrultma devrelerinde yaygın olarak kullanılan dört katmanlı (alternatif P ve N tipi malzemeler) üç terminal cihazıdır. Bu terminaller anot, katot ve kapıdır. İki terminal anot ve katot, yük ile seri olarak bağlanır ve akımı kapı terminalinden kontrol ederek içinden geçen akımı idare eder.

Tristörler, yaklaşık olarak 1 KV ve 100 A'dan daha yüksek yüksek enerji seviyelerini (Gerilim ve akımlar) idare edecek şekilde tasarlanmıştır. Yüksek dereceli SCR bile, düşük voltaj kaynağı (yaklaşık 10 W ve 1A) ile anahtarlanabilir veya kontrol edilebilir. Bu nedenle, SCR'ler veya tristörler ile muazzam bir kontrol yeteneği mümkündür.

Tristör ve Transistör Arasındaki Fark ;

Hem tristör hem de transistörler, daha küçük boyut, yüksek verimlilik ve düşük maliyet gibi avantajlarından dolayı birçok anahtarlama uygulamasında kullanılan üç terminalli yarı iletken anahtarlama cihazıdır.
Transistörler, güç transistörleri olarak adlandırılan yüksek voltaj ve akım değerlerine sahip olsalar da, bu iki cihaz arasında aşağıda listelenen bazı farklılıklar vardır. Bununla birlikte, hem güç transistörleri hem de tristörler, yaygın olarak kullanıldıkları kendi uygulamalarına sahiptir.
Belirli bir boyut için, tristör, üretim dikkate alındığında transistörlerden çok daha yüksek akım ve voltaj değerlerine sahiptir.

•  Tristör dört katmanlı bir cihazdır, transistör ise üç katmana sahiptir.
• Kapı bir darbe ile tetiklendiğinde, SCR veya tristör, farklı tekniklerle KAPALI konuma getirilene kadar AÇIK (tristörün rejeneratif eylemi olarak da adlandırılır) kalır. Ancak transistörün iletim durumunda kalması için sürekli bir temel akıma ihtiyacı vardır.
• Tristör, birçok uygulamada olduğu gibi, transistörün aktif bölgede çalıştırılması gerektiğinde, sadece bir anahtarlama cihazı olarak (AÇMAK veya KAPATMAK için) kullanılır.
• Tristörler kilo watt aralığında derecelendirilmiştir. Öte yandan güç transistörleri, birkaç 100 watt aralığında derecelendirilmiştir.
• Güç transistörlerinde dahili güç kayıpları tristörlere göre daha fazladır.

Tristör Çeşitleri

Tristör ailesi cihazları, farklı uygulamalar için kullanılabilecek farklı tiplerde sınıflandırılır. Kapı terminalindeki tetikleme sinyali ile tristörün AÇIK konuma gelmesine neden olur ve KAPALI duruma gelmesi güç devresi konfigürasyonuna bağlıdır. Bu nedenle harici kontrol edilebilirlik sadece tristör durumunda AÇIK konuma gelir.

Bununla birlikte, bazı tristörler (aşağıdaki listede 12'den 19'a kadar), kapı veya taban terminali aracılığıyla tristörü hem AÇMAK hem de KAPATMAK için harici olarak kontrol edilebilir devrelere sahiptir. Tristör türlerinden bazıları şunlardır:

1. Faz Kontrollü Tristörler

2. Asimetrik Tristörler (ASCR'ler)

3. İnverter dereceli Tristörler (hızlı anahtarlama hızlı SCR'ler)

4. Ters İletken Tristörler (RCT'ler)

5. Çift Yönlü Diyot Tristörler (DIAC'ler)

6. Kapı Destekli Kapatma Tristörleri (GATT)

7. Çift Yönlü Triyot Tristörler (TRIAC'ler)

8. Silikon Kontrol Anahtarı (SCS)

9. Silikon Çift Taraflı Anahtar (SBS)

10. Silikon Tek Taraflı Anahtar (SUS)

11. Işıkla Aktive Edilen Silikon Kontrollü Redresörler (LASCR'ler)

12. Statik İndüksiyon Tristörleri (SITH'ler)

13. Kapı Kapatma Tristörleri (GTO'lar)

14. Statik İndüksiyon Transistörleri (SIT'ler)

15. MOS Kontrollü Tristörler (MCT'ler)

16. Alan Kontrollü Tristörler (FCT'ler)

17. MOS Tristörleri Kapatın (MTO'lar)

18. Verici Kapatma Tristörleri (ETO'lar)

19. Entegre Kapı Değiştirmeli Tristörler (IGCT'ler)

Tristör Uygulamaları

Yüksek anahtarlama hızı ve yüksek güç taşıma kapasitesi nedeniyle tristörler, daha yüksek voltaj ve akım seviyelerinde derecelendirilen alternatif akım kontrol uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Tristörün uygun kapı sinyali ile ortalama çıkış gücü tristörler kullanılarak kontrol edilir.

Ayrıca, tristör ileriye doğru kutuplandığında, gecikmeli bir geçiş sinyali çıkışın faz kontrolünü üretebilir. Bu faz kontrol edilebilirliği , kontrolsüz doğrultucu tarafından üretilen ortalama voltajdan daha az ortalama voltaj üretebilir .

Bu, tristörün en önemli uygulamasıdır. Aşağıdakiler, güç kontrolü için kullanıldığı tristörlerin uygulamalarıdır.

• AC ve DC motorların Hız Kontrolörler
• DC ve AC devre kesiciler
• Aydınlatma (ışık dimmerleri) ve sıcaklık kontrolörleri
• Basınç kontrolü ve sıvı seviye düzenleyiciler
• Değişken voltaj AC'den DC'ye doğrultucular
• Değişken frekanslı DC'den AC'ye invertörler
• Değişken frekanslı AC'den AC'ye dönüştürücüler
• HVDC, HVAC iletimi ve statik VAR sistemleri.
• Dirençli kaynak ve indüksiyon ısıtma sistemleri vb.