Was sind die Hauptunterschiede zwischen Diode und SCR (Thyristor)?
Diode und Thyristor sind beide Halbleiterschalter, die den Stromfluss steuern. sie sind unidirektionale Schalter, die in Stromversorgungen und anderen elektronischen Schaltungen zur Steuerung und zum Schutz empfindlicher Geräte verwendet werden. Diode und Thyristor haben beide einige Ähnlichkeiten, da beide zur Gleichrichtung verwendet werden und der Thyristor als gesteuerte Diode bezeichnet werden kann. Sie unterscheiden sich jedoch aufgrund ihrer Struktur, Funktionsweise, Bewertungen und Anwendungen stark voneinander.
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Bevor wir auf die Liste der Unterschiede zwischen Diode und Thyristor eingehen, wollen wir zuerst deren Grundlagen besprechen.
Inhaltsverzeichnis
Diode
Eine Diode ist ein elektronischer Schalter, der den Strom nur in eine Richtung zulässt. Es ist ein unkontrollierter unidirektionaler Schalter, der hauptsächlich zur Gleichrichtung von Wechselstrom in Gleichstrom verwendet wird. Es hat zwei Halbleiterschichten und 2 Anschlüsse, die Anode und Kathode genannt werden. Es ermöglicht den Strom von Anode zu Kathode und blockiert den Stromfluss von Kathode zu Anode.
Die diode ist aus einer kombination von zwei schichten von halbleiter material: P-typ und N-typ material. Der mit dem P-Bereich verbundene Anschluss wird als Anode bezeichnet, während der mit dem N-Bereich verbundene Anschluss als Kathode bezeichnet wird. Die Grenze zwischen der P-Region und der N-Region wird als PN-Übergang bezeichnet. Daher hat eine Diode 1 PN-Übergang.
Die Diode leitet Strom in Vorwärtsrichtung und sperrt Strom in Rückwärtsrichtung. Im vorwärtsgespannten Zustand ist der P-Bereich (Anode) mit einem höheren Potential (Spannung) verbunden als der N-Bereich (Kathode). Im umgekehrten vorgespannten Zustand ist die Kathode mit einer höheren Spannung als die Anode verbunden.
Die P-Region hat Löcher als Majoritätsträger und die N-Region hat Elektronen als Majoritätsträger. Zwischen dem PN-Übergang befindet sich ein Verarmungsbereich, der den Stromfluss nicht zulässt. Löcher sind positive Ladungen oder das Fehlen einer negativen Ladung und Elektronen sind negative Ladungen. Wir wissen, dass sich ähnliche Ladungen abstoßen und sich im Gegensatz zu Ladungen gegenseitig anziehen. Diode arbeitet nach dem gleichen Prinzip.
In vorwärts vorgespannt zustand, die P-region ist verbunden zu + und N-region ist verbunden zu–terminal der batterie. Die Batterie drückt den Majoritätsladungsträger, der Anziehung zwischen den zwei Regionen verursacht. Diese Anziehung verringert die Breite des Verarmungsbereichs, wodurch ein Pfad für Ladungsträger geschaffen wird, um den Übergang zu überqueren.
Unter umgekehrten Bedingungen ist die Polarität der Batterie umgekehrt. Das Potential der Batterie zieht den Majoritätsladungsträger aus dem jeweiligen Bereich. Es bewirkt, dass sich die Bereiche auseinanderziehen, wodurch die Breite des Verarmungsbereichs vergrößert wird. Die Ladungsträger können den Verarmungsbereich nicht passieren. Daher leitet die Diode nicht in umgekehrter Vorspannung.
Es gibt viele arten von dioden jeder typ ist verwendet für verschiedene anwendungen. Einige dieser Dioden sind LED „Leuchtdiode“, Zenerdiode, Lawinendiode, Photodiode, Laserdiode, Varaktor, Tunneldiode und grundlegende PIN-Diode usw.
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SCR (Thyristor)
SCR oder Silizium Gesteuert Gleichrichter ist ein mitglied der thyristor familie. Es ist allgemein als Thyristor bekannt. Es ist ein halbleitergesteuerter unidirektionaler Schalter, der 3 Anschlüsse hat und aus 4 Schichten besteht. Es wandelt AC in DC mit kontrolliertem Schalten um, wie der Name schon sagt.
Es hat 3 Anschlüsse: Anode (A), Kathode (C) und Gate (G). Die Anode und die Kathode sind die Hauptanschlüsse, die für die Stromleitung verwendet werden, während der Gate-Anschluss der Steueranschluss ist, der zum Auslösen oder Abfeuern des SCR verwendet wird.
Es ist ein vierschichtiges Bauelement, das aus abwechselnden Schichten von P- und N-Halbleitermaterial besteht und eine PNPN-Struktur bildet. Daher hat es 3 PN-Übergänge. Der Anodenanschluss ist mit einem externen P-Bereich verbunden, während die Kathode mit einem externen N-Bereich verbunden ist. Während das Tor mit dem mittleren P-Bereich verbunden ist.
Die folgende Abbildung zeigt den Aufbau und eine symbolische Darstellung eines Thyristors.
SCR arbeitet in drei modi: Vorwärts Blockieren, Vorwärts Leitung und Reverse Blockieren Modus. Im Vorwärtsblockiermodus wird der SCR ohne Triggerimpuls am Gate in Vorwärtsvorspannung geschaltet. In diesem Modus leitet der SCR nicht.
Im umgekehrten Sperrmodus ist der SCR in umgekehrter Vorspannung geschaltet. Der SCR leitet in diesem Modus auch dann nicht, wenn ein Steuersignal vorliegt.
Im Vorwärtsleitungsmodus ist der SCR in Vorwärtsvorspannung geschaltet und wird durch Anlegen eines Triggerimpulses an seinem Gate-Anschluss ausgelöst. Die Vorwärtsleitung tritt auch auf, wenn die Spannung ihre Durchbruchsspannung überschreitet, es handelt sich jedoch um eine destruktive Methode, die das Gerät beschädigen kann.
Wenn der SCR in Vorwärtsvorspannung geschaltet ist, d. h. das Potential der Anode ist höher als das der Kathode, werden die beiden Übergänge am Ende Vorwärtsvorspannung, während der mittlere Übergang Rückwärtsvorspannung wird, wie in Abb. Der Sperrschichtübergang lässt den Strom nicht zu. durch Anlegen eines positiven Spannungsimpulses an das Gate wird der Übergang in eine Vorwärtsvorspannung versetzt, wodurch ein Pfad für den Stromfluss von der Anode zur Kathode geschaffen wird.
Wenn sich der SCR im Vorwärtsleitungsmodus befindet, wird er durch Entfernen des Gate-Impulses nicht ausgeschaltet. Die Spannung zwischen Anode und Kathode muss jedoch so gesenkt werden, dass der Strom unter die Grenze des „Haltestroms“ fällt. Dadurch unterbricht der SCR den Stromfluss und geht in den Sperrmodus.
Ein Thyristor ist eine Verriegelungsvorrichtung, d.h. wenn er eingeschaltet wird, bleibt er eingeschaltet, unabhängig davon, ob ein Gate-Signal vorliegt oder nicht. Es erfordert nur einen momentanen Impuls, um die Leitung zu starten. Nulldurchgang ist erforderlich, um seinen Leitungszustand zu brechen.
Da der Thyristor die Leitung nicht stoppt, wenn das Gate-Signal entfernt wird, benötigt er eine zusätzliche Schaltung, um den Thyristor auf Befehl auszuschalten.
SCR ist vor allem für gesteuert berichtigung und zu steuern die power geliefert zu jeder last wie lampe dimmen, regler und motor control.
Der SCR wird zur Verwaltung und Steuerung großer Leistungen verwendet, daher werden sie in Kilowatt angegeben. und sie sind sperriger in der Größe im Vergleich zu einer Diode.
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Schlüssel Unterschiede Zwischen Diode und SCR (Thyristor)
Die folgenden vergleich tabelle zeigt die wichtigsten unterschiede zwischen eine diode und eine thyristor (SCR).
| Diode | Störungsbesuch (Thyristor) |
| Es ist ein unkontrollierter Halbleiterschalter, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. | Es ist ein gesteuerter Halbleiterschalter, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. |
| Es hat zwei Anschlüsse Anode und Kathode. | Es hat drei terminals Anode, Kathode und Tor. |
| Es hat 2 Halbleiterschichten P und N. | Es hat 4 alternierende Halbleiterschichten mit zwei P- und zwei N-Schichten. |
| Seine Struktur ist PN. | Seine Struktur in PNPN. |
| Es hat 1 PN-Übergang. | Es hat 3 PN-Übergänge. |
| Es beginnt zu leiten, wenn die Spannung 0 überschreitet.4 v für Germanium und 0,7 v für eine Siliziumdiode. | Es beginnt mit der Leitung, wenn der Gate-Impuls bereitgestellt wird. |
| Es hat eine niedrige Betriebsspannung. | Es hat eine hohe Betriebsspannung. |
| Die Ausgangsleistung kann nicht gesteuert werden. | Die Ausgangsleistung kann durch Variation des Zündwinkels gesteuert werden. |
| Es hat vergleichsweise geringe Nennleistungen. | Es hat eine sehr hohe Nennleistung. |
| Es hat geringe Leistungsverluste. | Es hat höhere Leistungsverluste. |
| Es kann nicht blockieren strom in vorwärts bias. | Es können block strom in vorwärts bias. |
| Es ist kleiner. | Es ist größer. |
| Es ist billiger als SCR. | Es ist teuer. |
| EINE diode ist verwendet für verschiedene anwendungen einschließlich clipping, spann, berichtigung, schaltung schutz, lichtquelle, sensor, etc. | SCR ist verwendet für gesteuert berichtigung, power management in hohe spannung und power anwendungen. |
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Eigenschaften und Eigenschaften der Diode & SCR (Thyristor)
Die folgenden verschiedenen Eigenschaften unterscheiden sowohl Diode als auch einen SCR „Thyristor“ mit unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungen.
Struktur
- Die diode ist aus zwei schichten von P und N-typ semiconductor material zu bilden PN struktur.
- Der SCR besteht aus 4 alternierenden Halbleiterschichten, um eine PNPN-Struktur zu bilden.
Anschlüsse
- Eine Diode hat zwei Anschlüsse: Anode und Kathode.
- SCR hat drei Anschlüsse: Anode, Kathode und Gate.
Pn-Übergänge
- Eine Diode hat nur einen PN-Übergang.
- SCR hat drei PN-Übergänge.
Betrieb
- Diode beginnt leitung in nur eine richtung, wenn die spannung übersteigt 0,4 oder 0,7 volt für germanium oder silizium jeweils.
- SCR beginnt die Leitung in Vorwärtsvorspannung nur, wenn der positive Gateimpuls bereitgestellt wird.
Vorwärtsblockierung
- Die Diode kann den Strom nicht blockieren, wenn sie in Vorwärtsvorspannung geschaltet ist.
- Der SCR kann den Stromfluss in der Vorwärtsvorspannung blockieren, wenn das Gate-Signal nicht bereitgestellt wird. Dieser Modus wird als Blockiermodus bezeichnet.
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Gleichrichtung
Gleichrichtung ist die Umwandlung von Wechselstrom AC in Gleichstrom DC.
- Die Diode kann nur eine unkontrollierte Gleichrichtung durchführen.
- Der SCR kann eine kontrollierte Gleichrichtung durchführen, bei der die Lastleistung gesteuert werden kann.
Spannungsabfall
- Der Spannungsabfall an einer Germanium- oder Siliziumdiode beträgt 0,4 bzw. 0,7 Volt.
- Der Spannungsabfall an einem leitenden SCR ist um 1,5 Volt höher als bei einer Diode.
Power Verluste
- Die power verlust im inneren der diode ist sehr weniger.
- Der SCR hat höhere Verlustleistungen.
Nennspannungen
- Die Diode wird für vergleichsweise Niederspannungsanwendungen verwendet, da sie nur einen Übergang aufweist.
- Der SCR kann sehr hohe Spannungen verarbeiten.
Belastbarkeit
- Die Diode hat keine bessere Belastbarkeit, obwohl Leistungsdioden für Hochleistungsanwendungen verwendet werden.
- Der SCR wurde speziell für Anwendungen mit sehr hoher Leistung entwickelt.
Anwendungen
- Die diode ist verwendet in clipping und klemm von signal, multiplikatoren, schaltung schutz, gleichrichter, surge protektoren, sensoren etc.
- Der SCR wird hauptsächlich zur kontrollierten Gleichrichtung verwendet, um die der Last zugeführte Leistung zu steuern.
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