i denne vejledning lærer vi om Shockley Diode. Selvom det ikke er tilgængeligt kommercielt (produktionen stoppede i 1950 ‘ erne), og det ikke er særlig nyttigt, er Shockley-diodens modelteknik meget nyttig til at skabe andre typer tyristorer som SCR, DIAC og TRIAC osv.
det er det første medlem af thyristor familie enheder og det er opkaldt efter opfinderen Vilhelm Bradford Shockley. Når vi først har forstået denne grundlæggende funktion af denne diode, vil vi let forstå de næste begreber, der er dækket af tyristorer. Lad os vide om Shockley diode arbejder og applikationer.
oversigt
Introduktion til Shockley Diode
Shockley diode eller PNPN diode er en fire lag (P-N-P-N), to terminaler (nemlig anode og katode) halvleder skifteanordning. Det kaldes også som fire lag diode. Det fungerer som en normal diode uden udløserindgange, i omvendt forudindtaget tilstand strømmer ingen strøm gennem den, og i fremadrettet forudindtaget tilstand strømmer strømmen gennem den, når spændingen over den er mere end pausen over spændingen af den.
disse dioder har kun to tilstande, enten til eller fra, hvorfor disse er klassificeret som tyristorer. Den grundlæggende konstruktion, to transistor analogi og symbol på shockley diode er vist i nedenstående figur.
konstruktionen af denne diode er enkel: det er konstrueret ved at forbinde de fire lag for at danne PNPN-kryds. Det ækvivalente kredsløb af denne diode ved hjælp af to transistorer er vist i ovenstående figur, hvor i kollektoren af en transistor T1 er forbundet til bunden af T2.
krydset J1 er dannet ved emitterbasekrydset af T1, J2 er ved fælles tilsluttet basissamlerforbindelse mellem T1 og T2, og J3 er ved basisemitterkrydset af T2. Derfor, som basisemitterkryds, J1 og J3 skal være forudindtaget og som et kollektorbasekryds, J2 skal være omvendt forudindtaget til lineær drift.
tilbage til toppen
arbejde
som beskrevet ovenfor består disse dioder af tre kryds J1, J2 og J3. Når spændingen påføres denne diode på en sådan måde, at anoden gøres positiv med hensyn til katode, er kryds J1 og J3 fremadforspændt, og J2 er omvendt forspændt.
indtil spændingen over dioden er mindre end brudspændingen, udviser denne diode som en åben kontakt en meget høj modstand og tillader ingen strøm at strømme gennem den. Når pausen over spænding er nået (når den forreste spænding øges), udviser den en meget lav modstand på grund af nedbrydningen af krydset J2.
derfor fungerer det som en kortslutning og tillader strømmen at strømme, indtil strømmen når til diodens holdestrømniveau. Denne fremadgående strøm gennem dioden afhænger af den anvendte spænding og den eksterne belastningsmodstand. Nedenstående figur viser VI-karakteristika for shockley-diode til ledende og ikke-ledende tilstande, hvor on-state strøm kun strømmer, når spændingen er mere end pausen over spænding VBO.
når anoden gøres negativ med hensyn til katoden, er kryds J1 og J3 omvendt partisk, og kryds J2 er fremad partisk. Hvis den omvendte forspændingsspænding øges (ud over nedbrydningsspændingen for shockley-dioden), er J1 og J3 omvendt forspændt, vil den omvendte strøm strømme gennem dioden som vist i ovenstående figur.
denne omvendte strøm producerer varmen, yderligere kan dette ødelægge hele dioden. Derfor bør shockley diode aldrig betjenes i omvendt forudindtaget tilstand med en spænding svarende til den omvendte nedbrydningsspænding.
når shockley-dioden er tændt, fungerer den som en lukket kontakt, der giver en meget lav modstand mod strømmen. For at slukke for dioden (eller for at fungere som en åben kontakt) skal den påførte spænding reduceres til en sådan værdi, at strømmen, der strømmer gennem dioden, er mindre end diodens holdestrøm IH. I denne tilstand kommer junction J2 fra Omvendt nedbrydningstilstand og gendanner dens høje modstandsværdi.
tilbage til toppen
Shockley Diode applikationer
Shockley dioder bruges hovedsageligt til at skifte applikationer. De to vigtigste vigtige anvendelser af shockley diode som afslapningsoscillator og udløserkontakt diskuteres nedenfor.
som Afslapningsoscillator
nedenstående figur viser afslapningsoscillatorkredsløbet ved hjælp af en shockley-diode. I dette er dioden forbundet over kondensatorens strøm med et strømforsyningsbatteri.
når batterispændingen påføres kredsløbet, oplades kondensatoren gennem en modstand R. når den påførte spænding eller spænding over kondensatoren er mere end brudspændingen på shockley diode, tændes den og fungerer som en afbryder.
dette medfører hurtigt at aflade kondensatoren gennem dioden. Og når strømmen gennem dioden er mindre end diodens holdestrøm, bliver dioden slukket, og kondensatoren oplades igen. Spændingen over kondensatoren er vist nedenfor figur, hvor spændingen ved referencen er mere end nul volt, fordi kondensatoren ikke vil aflade helt.
tilbage til toppen
som Udløserkontakt
mest almindelige anvendelser af Shockley-diode skifter kredsløb for at tænde SCR. I nedenstående kredsløb udløses SCR af shockley-dioden. Det Resistive og kondensator RC-netværk er fodret med en DC-forsyning, der driver shockley-dioden.
når VDC ‘ en påføres, er shockley fremadspændt, og kondensatoren begynder også at oplade gennem modstanden. Når kondensatorens ladespænding når til diodens pause overspænding, begynder dioden at lede, og kondensatoren begynder at aflade gennem dioden.
denne ledning af shockley diode driver SCR til tændingstilstand, så giver summeren en alarm. Når SCR er tændt, forbliver den i låsning eller tændt tilstand, indtil strømmen fjernes eller kommutationsteknikker anvendes på SCR. Så der er ingen effekt af porten eller shockley diode kredsløb for at gøre SCR OFF. Imidlertid styres udløsningstiderne for SCR ved at vælge korrekte værdier for kondensator og modstande.
tilbage til toppen