diferença entre diodo e SCR (Tiristor)

quais são as principais diferenças entre diodo e SCR (Tiristor)?

diodo e tiristor são ambos interruptores semicondutores que controlam o fluxo de corrente. eles são interruptores unidirecionais usados em fontes de alimentação e outros circuitos eletrônicos para controlar e proteger equipamentos sensíveis. Diodo e tiristor ambos compartilham algumas semelhanças, como ambos são usados para retificação e tiristor pode ser chamado de diodo controlado. Mas eles são muito diferentes uns dos outros com base em sua estrutura, trabalho, classificações e aplicativos.

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Antes de entrar na lista de diferenças entre diodo e tiristor, vamos discutir seus fundamentos primeiro.

Diodo

Um diodo é um interruptor eletrônico que permite que a corrente em apenas uma direção. É um interruptor unidirecional descontrolado usado principalmente para a retificação da C. A. na C. C. Possui duas camadas de semicondutores e 2 terminais chamados ânodo e cátodo. Ele permite que a corrente do ânodo para o cátodo e bloqueia o fluxo de corrente do cátodo para o ânodo.

o diodo é feito de uma combinação de duas camadas de material semicondutor: material do tipo P e do tipo N. O terminal conectado à região P é chamado de ânodo, enquanto o terminal conectado à região N é chamado de cátodo. A fronteira entre a região P e a região N é chamada de junção PN. Portanto, um diodo tem 1 junção PN.

o diodo conduz a corrente na polarização dianteira e bloqueia a corrente na polarização reversa. Na condição tendenciosa para a frente, a região P (ânodo) é conectada a um potencial mais alto (tensão) do que a região n (cátodo). Quando na condição tendenciosa reversa, o cátodo é conectado a uma tensão mais alta do que o ânodo.

A Região P tem buracos como portadores majoritários e a região N tem elétrons como portadores majoritários. Há uma região de depleção entre a junção PN que não permite o fluxo de corrente. Buracos são cargas positivas ou ausência de carga negativa e elétrons são cargas negativas. Sabemos que, como as cobranças repelem e, ao contrário, as cobranças se atraem. O diodo funciona com o mesmo princípio.

em condições tendenciosas para a frente, a região P é conectada a + e a região N é conectada ao terminal da bateria. A bateria empurra o portador da carga da maioria que causa a atração entre as duas regiões. Essa atração reduz a largura da região de esgotamento, criando assim um caminho para os transportadores de carga cruzarem a junção.

em condições tendenciosas reversas, a polaridade da bateria é invertida. O potencial da bateria puxa o transportador de carga majoritário da respectiva região. Isso faz com que as regiões se separem, aumentando assim a largura da região de depleção. Os transportadores de carga não podem passar pela região de esgotamento. Portanto, o diodo não conduzirá em viés reverso.

existem muitos tipos de diodos que cada tipo é usado para diferentes aplicações. Alguns desses diodos são, LED” diodo emissor de Luz”, Diodo Zener, diodo Avalanche, fotodiodo, Diodo Laser, Varator, diodo túnel e diodo pino básico etc.

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SCR (Tiristor)

SCR ou Rectificador Controlado de Silício é um membro do tiristor família. É geralmente conhecido como tiristor. É um interruptor unidirecional controlado semicondutor que tenha 3 terminais e feito de 4 camadas. Converte AC em DC com comutação controlada, sugerida pelo seu nome.

possui 3 terminais: ânodo (a), cátodo (C) e portão (G). O ânodo e o cátodo são os principais terminais usados para a condução da corrente, enquanto o terminal do portão é o terminal de controle usado para acionar ou disparar o SCR.

é um dispositivo de quatro camadas feito de camadas alternadas de material semicondutor Tipo P E TIPO N formando uma estrutura PNPN. Portanto, possui 3 junções PN. O terminal do ânodo é conectado a uma região p externa enquanto o cátodo é conectado a uma região n externa. Enquanto o portão está conectado com a região P do meio.

A figura a seguir abaixo mostra a estrutura e uma representação simbólica de um tiristor.

SCR funciona em três modos: bloqueio para a frente, condução para a frente e modo de bloqueio reverso. No modo de bloqueio para a frente, o SCR é conectado em viés para a frente sem qualquer pulso de disparo no portão. Neste modo, o SCR não conduz.

no modo de bloqueio reverso, o SCR é conectado em viés reverso. O SCR não conduz neste modo mesmo se houver um sinal de controle.

no modo de condução para a frente, o SCR é conectado em viés para a frente e é acionado pela aplicação de um pulso de disparo em seu terminal de portão. A condução direta também ocorre se a tensão exceder sua tensão de ruptura, mas é um método destrutivo e pode danificar o dispositivo.

quando o SCR é conectado em viés para a frente, ou seja, o potencial do ânodo é maior que o do cátodo, as duas junções no final tornam-se viés para a frente, enquanto a junção do meio torna-se reversa tendenciosa, conforme mostrado na fig (b). A junção tendenciosa reversa não permite a corrente. a aplicação de um pulso de tensão positiva no portão transforma a junção em viés para a frente, criando um caminho para a corrente fluir do ânodo para o cátodo.

quando o SCR está no modo de condução para a frente, remover o pulso da porta não o desligará. Mas a tensão entre ânodo e cátodo deve ser reduzida para que a corrente caia abaixo do limite de “corrente de retenção”. Ao fazer isso, o SCR quebra o fluxo atual e entra no modo de bloqueio.

um tiristor é um dispositivo de travamento, o que significa que, quando ele liga, permanecerá ligado se há um sinal de portão ou não. Requer apenas um pulso momentâneo para iniciar a condução. O cruzamento Zero é necessário para quebrar seu estado de condução.

como o tiristor não interrompe a condução quando o sinal do portão é removido, ele precisa de circuitos extras para desligar o tiristor no comando.

SCR é usado principalmente para retificação controlada e para controlar a energia fornecida a qualquer carga, como escurecimento da lâmpada, reguladores e controle do motor.

o SCR é usado para gerenciar e controlar grandes potências, portanto, eles são classificados em quilowatts. e eles são mais volumosos em tamanho em comparação com um diodo.

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principais Diferenças Entre os diodos e o SCR (Tiristor)

A seguinte tabela de comparação mostra as principais diferenças entre um díodo e tiristor (SCR).

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Propriedades e Características do Diodo & SCR (Tiristor)

As seguintes propriedades diferentes diferenciar os dois diodos e um SCR “Tiristor” com diferentes características e aplicações.

estrutura

• o diodo é feito de duas camadas de material semicondutor do tipo P E N para formar a estrutura PN.
• o SCR é feito de 4 camadas alternadas de semicondutores para formar uma estrutura PNPN.

terminais

• um diodo tem dois terminais: ânodo e cátodo.
• SCR tem três terminais: ânodo, cátodo e Portão.

junções PN

• um diodo tem apenas uma junção PN.
• SCR tem três junções PN.

operação

• diodo inicia a condução em apenas uma direção quando a tensão excede 0,4 ou 0,7 volts para germânio ou silício, respectivamente.
• SCR inicia a condução em viés para a frente somente quando o pulso positivo da porta é fornecido.

bloqueio para a frente

• o diodo não pode bloquear a corrente quando conectado em viés para a frente.
• o SCR pode bloquear o fluxo de corrente em viés para a frente se o sinal do portão não for fornecido. Este modo é conhecido como modo de bloqueio avançado.

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Retificação

Retificação é a conversão da corrente alternada de corrente eléctrica em corrente contínua DC.

• o diodo só pode realizar retificação descontrolada.
• o SCR pode executar a retificação controlada onde o poder carregar pode ser controlado.

queda de tensão

• a queda de tensão em um germânio ou DIODO de silício é de 0,4 ou 0,7 volts, respectivamente.
• a queda de tensão em um SCR condutor é maior do que o diodo em torno de 1,5 volts.

perdas de energia

• a perda de energia dentro do diodo é muito menor.
• o SCR tem maiores perdas de energia.

classificações de tensão

• o diodo é usado para aplicações de tensão comparativamente baixa porque tem apenas uma junção.
• o SCR pode lidar com tensões muito altas.

manuseio de energia

• o diodo não possui melhores recursos de manuseio de energia, embora os diodos de energia sejam usados para aplicações de alta potência.
• o SCR é projetado especialmente segurar aplicações muito de alta potência.

Aplicações

• O diodo é usado no recorte e fixação de sinal, multiplicadores, proteção de circuitos, retificadores, estabilizadores de tensão, sensores, etc.
• o SCR é usado principalmente para retificação controlada para gerenciar a energia alimentada à carga.

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