SCR 동작원리 및 I-V 특성곡선

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

이번 리포트는 SCR에 대해서 조사입니다. SCR은 어떤 소자이며, 회로에서 어떤 역할을 하는지 조사를 하겠습니다.

사이리스터란 P-N-P-N접합의 4층 구조 반도체 소자의 총칭으로서, 역저지 사이리스터, 역도통 사이리스터, 트라이액이 있습니다.
그러나 일반적으로는 SCR(Silicon-Controlled Rectifier Thyristor)이라고 불리는 역저지 3단자 사이리스터를 가리키며, 실리콘
제어 정류소자를 말합니다.
사이리스터는 3개 이상의 P-N접합을 1개의 반도체 기판 내에 형성함으로서 전류가 흐르지 않는 오프상태와 전류가 흐를 수
있는 ON 상태의2개의 안정된 상태가 있고, 또한 오프 상태에서 온 상태로 또는 온 상태에서 오프 상태로 이행이 가능한 반도체 소자입니다

.

사이리스터는 일반적으로 전력용 트랜지스터에 비해 고내압에서 우수한 특성을 나타냅니다.

SCR - 3극 단방향 사이리스터
다이액 - 2극 쌍방향 사이리스터
트라이액 - 3극 쌍방향 사이리스터

SCR은 위의 그림[1-1]과 같이 2개의 트랜지스터로 구성된 등가회로로 생각할 수 있습니다.
위의 트랜지스터는 PNP트랜지스터의 역할을 하고 밑의 트랜지스터는 NPN트랜지스터의 역할을 합니다.
단, 두개의 트랜지스터가 맞붙는 중간층은 서로 공유됩니다.

 [그림 1-1]

순방향 브레이크오버 전압 (VB)
SCR이 순방향 차단영역에서 순방향 전도영역으로 들어가기 위한 전압을 순방향 브레이크오버 전압이라 합니다. 위의 그림에 나타난 바와 같이 게이트 전류 IG가 증가하면 순방향 브레이크오버 전압은 감소합니다. 게이트 전류 IG = 0일때 순방향 브레이크오버 전압이 최대가 됩니다.

유지전류
SCR이 순방향 전도영역에서 동작하기 위한 최소의 애노드 전류를 유지전류라고 합니다.

순방향과 역방향 블로킹 영역
순방향 바이어스 전압을 인가했을때 SCR이 오프 상태인 영역을 순방향 블로킹영역이라 하고, [그림 1-2] 역방향 바이어스 전압을 인가했을때 SCR이 오프 상태인 영역을 역방향 블로킹 영역이라 한다.

게이트 트리거 전류 (IG)
SCR을 순방향 블로킹영역에서 순방향 전도영역으로 전환하는데 필요한 게이트 전류를 트리거 전류라고 합니다.

순방향 전도영역
순방향 바이어스 전압을 인가했을때 SCR이 온 상태인 영역을 순방향 전도영역이라고 합니다.

역방향 항복전압
SCR이 애벌런치 영역으로 들어가서 급격히 도통되기 시작하는 애노드와 캐소드 양단의 역방향 전압을 역방향 항복전압이라고
합니다.





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