サイリスタとトランジスタ:2 つを区別するための重要なポイント

サイリスタ対トランジスタは、いくつかのスイッチング操作で見られる半導体デバイスです。また、どちらにも比類のない利点があります。

オン半導体

ただし、いくつかの特性が異なりますが、すべて特定の電力制御アプリケーションに適しています。

この記事では、サイリスタとトランジスタの大きな違いについて説明します。

サイリスタとは?

サイリスタまたはシリコン制御整流器 (SCR) は、3 端子デバイスです。それらは、ゲート (制御端子)、カソード (マイナス端子)、およびアノード (プラス端子) 端子です。

サイリスタ記号

ソース: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Thyristor_circuit_symbol.svg

また、4つの半導体層を持ち、整流器として機能します。また、電気回路のスイッチやデジタル回路の電源にもなります。また、密結合されたトランジスタのペアと見なします。

(サイリスタ)。

サイリスタ vs. トランジスタ – トランジスタとは?

トランジスタは、電気回路で信号を切り替えたり増幅したりする半導体デバイスです。 3 つの端子 (ベース、コレクタ、エミッタ) と、P 型と N 型からなる 3 つの半導体層を備えています。層の種類により、NPN トランジスタや PNP トランジスタ (バイポーラ接合トランジスタ) など、さまざまなトランジスタがあります。

(トランジスタ)

サイリスタとトランジスタの主な違い

• 高電圧および高電流定格

サイリスタには、トランジスタよりも高い電流定格と電圧定格での動作を可能にする明確な設計があります。

• 電力処理能力

サイリスタは高電圧で電流を流すため、非常に高い電力に耐えることができます。そのため、ハイパワーアプリケーションではサイリスタを使用することが推奨されます。

逆に、トランジスタは低電圧と低電流で機能します。したがって、高電力を処理できず、低電力アプリケーションに適しています。

• 半導体材料の層

トランジスタには、N 型と P 型の材料を含む 3 つの半導体層があります。

サイリスタには 4 つの層があり、N 型と P 型の半導体材料が交互に接続されています (PNPN)。

交互 P-N ジャンクション

構成

トランジスタとサイリスタはどちらも、特定のコンポーネントを備えた独自の設計になっています。 3つの半導体層を接合することでトランジスタを得ることができます。次に、サイリスタは、交互に配置された N 型材料と P 型材料の 4 つの半導体層を備えています。

ジャンクション数

トランジスタには 2 つのジャンクションがありますが、サイリスタには 3 つのリンクがあります。

サイリスタ vs. トランジスタ– システムの総コスト

一般に、電子回路のトランジスタはシステムのコストを削減しますが、サイリスタはシステムのコストを増加させるため、高価になります。

操作モード

サイリスタは、デバイスを導通状態にラッチする際に瞬間的なゲート パルスを伴います。

トランジスタの動作モードでは、ベース端子にパルスを印加して導通を開始します。その後、伝導を維持するための安定したベース信号供給が得られます。

アンプの使用

トランジスタは増幅器またはスイッチとして使用できますが、サイリスタはスイッチとしてのみ機能し、増幅器としては機能しません。

サイリスタ vs. トランジスタ– 内部電力損失

サイリスタとトランジスタの両方で内部電力損失が発生します。ただし、サイリスタはトランジスタよりも損失が比較的少ないため、効率が高くなります。

回路のサイズ

2 つのデバイスから作られた回路はサイズが異なり、サイリスタは小さいトランジスタに比べてかさばります。したがって、トランジスタ回路設計は一般に、サイリスタ設計よりも小さくコンパクトになります。

サーキットの費用

サイリスタで作った回路はトランジスタで作った回路に比べて高価ですが、それはサイリスタが比較的かさばるからです。

整流回路の要件

サイリスタには、コマンドでスイッチをオフにするための転流回路が必要ですが、トランジスタには必要ありません。

サイリスタ vs. トランジスタ– ターンオン時間とターンオフ時間

トランジスタはスイッチング速度が速いため、必要に応じてオンとオフをすばやく切り替えることができます。したがって、高周波アプリケーションで使用できます。

逆に、サイリスタはスイッチング速度が遅く、低周波数のアプリケーションにしか適用できません。

適合性

多くの場合、トランジスタは高周波および低電力のアプリケーションに適用されますが、サイリスタは低周波および高電力のアプリケーションに最適です。

(高出力アプリケーションの電気モーター)

フォワード電流メンテナンス

トランジスタ回路の場合、順方向電流を維持するには連続入力が必要です。

逆に、サイリスタでパルスを使用して、しきい値を下回らない限り順方向電流を流し続けます。また、入力電流は必要ありません。

サイリスタ vs. トランジスタ– トリガー手順

効果的な導通を確保するために、トランジスタに定期的な電流パルスを常に提供する必要があります。

サイリスタは、伝導を開始して維持するために、最初に 1 つのトリガ パルスのみを必要とします。

かさ高

サイリスタ回路は、トランジスタ回路よりもかさばります。

定格電力

トランジスタは電力定格 (ワット) が低く、サイリスタは KW (キロワット) までの高電力で動作します。

サイリスタ vs. トランジスタ - サージ電流容量

トランジスタ回路は電流変化率が小さいため、サージ電流耐量特性がありません。

ただし、サイリスタは高い電流変化率に耐えることができます。そのため、サージ電流耐量特性を示します。

結論

上記の説明から、トランジスタとサイリスタを簡単に区別できるようになりました。たとえば、トランジスタは 3 層デバイスです。しかし、サイリスタは 4 層デバイスであり、2 つの大きな違いです。

そのため、それぞれにニーズに応じた一連の利点があります。しかし、これまでのところ、サイリスタがトランジスタよりも効率と信頼性に優れていることがわかります。

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