Можно ли построить тиристор из двух транзисторов?


13

Предположительно, SCR / тиристор представляет собой простой четырехслойный полупроводник PNPN.

Если это так ..

Когда в схеме требуется SCR / тиристор, а его нет в наличии, можно ли заменить (т.е. создать из) два BJT (или, в этом отношении, другие дискретные компоненты)?


Вот несколько примеров, которые я имел в виду; анод = синий, затвор = зеленый, катод = оранжевый: введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь


Да, это может быть. Но это сложно, так как вам нужно правильно сопоставить их. Вы также можете немного расширить схему, чтобы создать ее без необходимости делать все это сопоставление.
Джон

@jonk Круто. Расскажите мне об этом расширении.
голоса

2
Ответ от Spehro, если вы заменили диодом, о том, о чем я думал, когда писал это. Резистор и диод будут "расширением". Если вы можете спроектировать / выбрать BJT, вы можете сделать это также с одним PNP и одним NPN и нулевыми добавленными компонентами, поэтому я сказал и другое, что сказал. р3
Джон

Ответы:


22

Существует два простых типа тиристоров, изготовленных из двух БДП. Один - это SCR, а другой - PUJT. (PUJT будет использовать базу вместо базы Q 1 в качестве ворот - см. Схемы ниже.) Но основные проблемы, с которыми я столкнулся при создании одной из этих работ из дискретных частей, заключаются в том, что вам нужно вручную выберите BJT, чтобы сделать эту работу. В противном случае ничего хорошего из этого не выйдет, и это очень, очень расстраивает. Так что схема слева, показанная ниже, в основном нецелесообразна . Так что даже не беспокойтесь.Q2Q1

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

р1Q1 р2Q2 р1р1Q1Q2р2Q2 Q2Q1

Q2βзнак равно1Q2Q1ВСЕплюс сверхнизкий ток, управляемый диодным переходом, чье падение напряжения почти полностью зависит от величины тока, который вы хотите провести через устройство. А так как это может быть довольно высоким, вы можете легко получить падение напряжения, превышающее вольт и, возможно, даже 1,5 вольт.


Реакция на это заключается в том, чтобы найти способ уменьшить необходимые базовые токи, чтобы падение напряжения на переходах BE можно было аналогичным образом уменьшить.

Q1

Этот диод по сути является просто диодно-подключенным BJT - с важным отличием. Ток насыщения для типичных диодов намного выше, чем для BJT с малым сигналом. (И они также могут нести постоянный ток.) ​​Это означает, что они пропускают через них чуть больше тока при одинаковом напряжении на них. По сути, это делает текущее зеркало с текущим усилением, которое намного меньшечем 1. Насколько меньше, точно, на самом деле не имеет значения, потому что ЛЮБОЕ улучшение здесь помогает уменьшить падение напряжения на всей цепи. Так что все хорошо. Различные диоды с разными токами насыщения дают разные результаты. Но почти любой диод, который вы можете надеть, будет иметь более высокие токи насыщения, чем большинство BJT, которые вы можете использовать. Так что это "просто работает", как правило.

Q1Q2Q2Q1Q2

Q2Q1Q1ВВЕр1

β

βQ1βQ1


50мА

введите описание изображения здесь

Красная линия показывает рассеиваемую мощность цепи, аналогичной версии только для резисторов (средняя цепь сверху), а зеленая линия показывает рассеиваемую мощность версии диода (справа вверху). (В остальном они почти идентичны.) Сохранить в имейте в виду, что это моделируемые части схемы. Таким образом, фактические результаты будут другими. Но основная идея остается. Вы можете видеть, что зеленая линия ниже (меньше мощности), чем красная линия, и в этом случае примерно на 1/3 ниже рассеиваемая мощность.

200Ω10В

Таким образом, в цепи на основе диодов имеется меньшее падение напряжения (что лучше), а также более низкое рассеивание мощности (что также лучше).


Хороший подробный ответ. +1
Спехро Пефхани

Вы утверждаете, что один транзистор, который может быть обычным BJT, введен в эксплуатацию как PUJT, или вам нужно будет использовать PUJT?
rackandboneman

@ rackandboneman Я даже не уверен, где возникает этот вопрос. ОП спросил: «Можно ли построить тиристор из двух транзисторов?» Я ответил, что как SCR, так и PUJT могут быть построены из двух транзисторов, но что «ворота» происходят из другого места между ними. Это все. Откуда вы взяли, что я отвечал на все вопросы, связанные с «одним транзистором» в вашем вопросе ???
jonk

18

Да, это легко. Как правило, вы хотите добавить резисторы базового эмиттера к одному или обоим транзисторам для управления током запуска и удержания.

Вот симулированный SCR, который срабатывает при токе затвора около 400 мкА.

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

Эта конструкция дает вам два «шлюза» - верхний может использоваться для дополнения обычного SCR, такого как 2N506x, которые, если они вообще существуют, не являются общими.

Заметьте, однако, что вы не можете сделать триак (также тиристорный) таким образом.

Также обратите внимание, что весь ток протекает через переходы BE, поэтому соблюдайте номиналы, и оба транзистора должны быть рассчитаны на требуемое напряжение блокировки.


1
Я думал об использовании диода, где вы используете р3Q2Q1

Спасибо за информацию. Что случилось с пилообразным генератором в твоей схеме? Надеюсь, это не глупый вопрос.
голоса

Я запустил пилообразную схему в симуляции, чтобы нарастить ток затвора, пока не сработал «SCR», поэтому мне нужно было только запустить сим один раз, и просто посмотреть на график, где это срабатывает. Он также подтвердил, что действие SCR работало, так как «SCR» оставался включенным после того, как ток затвора был удален - по крайней мере, с достаточным добавленным сопротивлением затвора, чтобы предотвратить действие GTO.
Спехро Пефхани

@jonk Интересная идея. Вы должны иметь большой диод, согласованный с небольшим транзистором, чтобы ток делился соответствующим образом, или, возможно, использовать два согласованных PNP-транзистора и почувствовать вкус сопротивления в эмиттере одного типа Боба Уидлара. Не уверен, что именно будет получено - возможно, больше текущих возможностей, если вы сделаете это для обоих. Вы хотите превратить это в ответ?
Спехро Пефхани

@SpehroPefhany Я полагаю, что смогу. Идея пришла, когда я изо всех сил пытался понять, как работает 2N6028 PUJT, и попытался «сделать один» из BJT. Те эксперименты, откровенно говоря, «работали ужасно». Но затем я понял, что текущее зеркало, созданное из 1N4148, может творить чудеса. Я боюсь, что хороший ответ потребует некоторого времени, чтобы объяснить, хотя.
Джон
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.