থাইরিস্টর মডিউলটি থাইরিস্টরের তিনটি ইলেক্ট্রোডকে আলাদা করতে একটি মাল্টিমিটার ব্যবহার করে
সিলিকন নিয়ন্ত্রিত রেকটিফায়ার, SCR 1950-এর দশকে আবির্ভূত হওয়ার পর থেকে এটি একটি বৃহৎ পরিবারে বিকশিত হয়েছে, এবং এর প্রধান সদস্যগুলির মধ্যে রয়েছে ইউনিডাইরেকশনাল থাইরিস্টর, দ্বিমুখী থাইরিস্টর, হালকা-নিয়ন্ত্রিত থাইরিস্টর, রিভার্স-কন্ডাক্টিং থাইরিস্টর, টার্ন-অফ থাইরিস্টর, ফাস্ট থাইরিস্টর ইত্যাদি। অপেক্ষা করুন আজ সবাই একমুখী থাইরিস্টর ব্যবহার করে, যাকে লোকেরা প্রায়শই একটি সাধারণ থাইরিস্টর বলে। এটি তিনটি পিএন জংশন এবং তিনটি বাহ্যিক ইলেক্ট্রোড সহ অর্ধপরিবাহী পদার্থের চারটি স্তর দিয়ে গঠিত: পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের প্রথম স্তর থেকে আঁকা ইলেক্ট্রোডকে বলা হয় অ্যানোড এ। , পি-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের তৃতীয় স্তর থেকে আঁকা ইলেক্ট্রোড হল কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোড জি বলা হয়, এবং এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরের চতুর্থ স্তর থেকে আঁকা ইলেক্ট্রোডকে ক্যাথোড কে বলা হয়। এটি থাইরিস্টরের সার্কিট প্রতীক থেকে দেখা যায় যে এটি একটি ডায়োডের মতো একমুখী পরিবাহী যন্ত্র, এবং চাবিটি হল এটিতে একটি অতিরিক্ত নিয়ন্ত্রণ ইলেক্ট্রোড জি রয়েছে, যা এটিকে ডায়োড থেকে সম্পূর্ণ আলাদা কাজের বৈশিষ্ট্য তৈরি করে।
থাইরিস্টরের তিনটি ইলেক্ট্রোড মাল্টিমিটার দিয়ে আলাদা করা যায়
সাধারণ থাইরিস্টরের তিনটি ইলেক্ট্রোড মাল্টিমিটারের R×100 গিয়ার দিয়ে পরিমাপ করা যেতে পারে। আমরা সবাই জানি, থাইরিস্টর G এবং K (চিত্র 2(a)) এর মধ্যে একটি pN সংযোগ রয়েছে, যা একটি ডায়োডের সমতুল্য, G হল ধনাত্মক মেরু এবং K হল ঋণাত্মক মেরু। তাই ডায়োড পরীক্ষা করার পদ্ধতি অনুযায়ী তিনটি খুঁটির মধ্যে দুটি বের করুন। একটি মেরু, এর সামনে এবং বিপরীত প্রতিরোধের পরিমাপ করুন, প্রতিরোধটি ছোট, মাল্টিমিটারের কালো কলমটি নিয়ন্ত্রণ মেরু G-এর সাথে সংযুক্ত, লাল কলমটি ক্যাথোড K-এর সাথে সংযুক্ত, এবং অবশিষ্ট একটি অ্যানোড A। পরীক্ষা করার জন্য থাইরিস্টর ভালো হোক বা খারাপ, আপনি এইমাত্র প্রদর্শিত টিচিং বোর্ড সার্কিট ব্যবহার করতে পারেন (চিত্র 3)। যখন পাওয়ার সাপ্লাই SB সংযুক্ত থাকে, তখন বাল্বটি জ্বলে উঠলে ভাল, এবং যদি এটি জ্বলে না হয় তবে এটি খারাপ।
সিলিকন নিয়ন্ত্রিত রেকটিফায়ারের তিনটি মেরু কীভাবে সনাক্ত করা যায়
থাইরিস্টরের তিনটি মেরু চিহ্নিত করার পদ্ধতি খুবই সহজ। pN জংশনের নীতি অনুসারে, তিনটি মেরুগুলির মধ্যে প্রতিরোধের মান পরিমাপ করতে শুধুমাত্র একটি মাল্টিমিটার ব্যবহার করুন।
অ্যানোড এবং ক্যাথোডের মধ্যে ফরোয়ার্ড এবং রিভার্স রেজিস্ট্যান্স কয়েক লক্ষ ওহমের বেশি, এবং অ্যানোড এবং কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোডের মধ্যে ফরোয়ার্ড এবং রিভার্স রেজিস্ট্যান্স কয়েক লক্ষ ওহমের বেশি (তাদের মধ্যে দুটি পিএন সংযোগ রয়েছে, এবং দিক বিপরীতভাবে, তাই অ্যানোড এবং কন্ট্রোল পোলের ইতিবাচক এবং নেতিবাচক দিকগুলি সংযুক্ত নয়)।
কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোড এবং ক্যাথোডের মধ্যে একটি pN সংযোগ রয়েছে, তাই এর ফরোয়ার্ড রেজিস্ট্যান্স কয়েক ওহম থেকে কয়েকশ ওহমের পরিসরে এবং রিভার্স রেজিস্ট্যান্স ফরওয়ার্ড রেজিস্ট্যান্সের চেয়ে বড়। যাইহোক, কন্ট্রোল পোল ডায়োডের বৈশিষ্ট্যগুলি আদর্শ নয়। বিপরীত দিক সম্পূর্ণরূপে অবরুদ্ধ নয়, এবং একটি অপেক্ষাকৃত বড় স্রোত অতিক্রম করতে পারে। অতএব, কখনও কখনও পরিমাপ করা নিয়ন্ত্রণ মেরু বিপরীত প্রতিরোধ তুলনামূলকভাবে ছোট, যার মানে এই নয় যে নিয়ন্ত্রণ মেরু বৈশিষ্ট্যগুলি ভাল নয়। . উপরন্তু, কন্ট্রোল পোলের ফরওয়ার্ড এবং রিভার্স রেজিস্ট্যান্স পরিমাপ করার সময়, ভোল্টেজ খুব বেশি হলে কন্ট্রোল পোলের বিপরীত ভাঙ্গন রোধ করতে মাল্টিমিটারটিকে R*10 বা R*1 ব্লকে স্থাপন করা উচিত।
যদি এটি পরিমাপ করা হয় যে উপাদানটির ক্যাথোড এবং অ্যানোড শর্ট-সার্কিট হয়েছে, বা অ্যানোড এবং কন্ট্রোল পোল শর্ট-সার্কিট হয়েছে, বা কন্ট্রোল পোল এবং ক্যাথোড বিপরীতভাবে শর্ট-সার্কিট হয়েছে, বা নিয়ন্ত্রণ মেরু এবং ক্যাথোড ওপেন সার্কিট, এর মানে হল যে উপাদানটি ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে।
থাইরিস্টর হল সিলিকন নিয়ন্ত্রিত রেকটিফায়ার এলিমেন্টের সংক্ষিপ্ত নাম, যেটি একটি উচ্চ-শক্তি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যার চার-স্তর কাঠামো তিনটি পিএন জংশন। প্রকৃতপক্ষে, থাইরিস্টরের কাজটি কেবল সংশোধনই নয়, এটি একটি নন-সুইচ হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে যাতে দ্রুত সার্কিট চালু বা বন্ধ করা যায়, সরাসরি কারেন্টের পরিবর্তনকে অলটারনেটিং কারেন্টে অনুধাবন করা যায় এবং একটি ফ্রিকোয়েন্সির বিকল্প কারেন্ট পরিবর্তন করা যায়। অন্য ফ্রিকোয়েন্সি এসি, ইত্যাদিতে। অন্যান্য সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের মতো এসসিআর-এর ছোট আকার, উচ্চ দক্ষতা, ভাল স্থিতিশীলতা এবং নির্ভরযোগ্য অপারেশনের সুবিধা রয়েছে। এর উপস্থিতি দুর্বল বিদ্যুতের ক্ষেত্র থেকে শক্তিশালী বিদ্যুতের ক্ষেত্রে অর্ধপরিবাহী প্রযুক্তি নিয়ে এসেছে এবং এটি এমন একটি উপাদান হয়ে উঠেছে যা শিল্প, কৃষি, পরিবহন, সামরিক বৈজ্ঞানিক গবেষণার পাশাপাশি বাণিজ্যিক এবং বেসামরিক বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতিগুলিতে সাগ্রহে ব্যবহৃত হয়।
থাইরিস্টরের গঠন এবং বৈশিষ্ট্য
থাইরিস্টরের তিনটি ইলেক্ট্রোড আছে - অ্যানোড (A), ক্যাথোড (C) এবং গেট (G)। এটির একটি ডাই রয়েছে যার একটি চার-স্তর কাঠামো ওভারল্যাপিং পি-টাইপ কন্ডাক্টর এবং এন-টাইপ কন্ডাক্টর দ্বারা গঠিত এবং মোট তিনটি পিএন জংশন রয়েছে। এর গঠন চিত্র এবং প্রতীক।
থাইরিস্টরগুলি শুধুমাত্র একটি পিএন জংশন সহ সিলিকন রেকটিফায়ার ডায়োড থেকে গঠনে খুব আলাদা। থাইরিস্টরের চার-স্তর কাঠামো এবং কন্ট্রোল পোলের রেফারেন্স "ছোট দিয়ে বড়কে নিয়ন্ত্রণ করার" চমৎকার নিয়ন্ত্রণ বৈশিষ্ট্যের ভিত্তি তৈরি করেছে। সিলিকন নিয়ন্ত্রিত রেকটিফায়ার ব্যবহার করার সময়, যতক্ষণ পর্যন্ত একটি ছোট কারেন্ট বা ভোল্টেজ কন্ট্রোল পোলে প্রয়োগ করা হয়, ততক্ষণ একটি বড় অ্যানোড কারেন্ট বা ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করা যায়। বর্তমানে, কয়েকশ অ্যাম্পিয়ার বা এমনকি হাজার হাজার অ্যাম্পিয়ারের বর্তমান ক্ষমতা সহ থাইরিস্টর উপাদানগুলি তৈরি করা হয়েছে। সাধারণত, 5 অ্যাম্পিয়ারের নীচের থাইরিস্টরকে লো-পাওয়ার থাইরিস্টর বলা হয় এবং 50 অ্যাম্পিয়ারের উপরে থাইরিস্টরকে হাই-পাওয়ার থাইরিস্টর বলা হয়।
কেন থাইরিস্টরের "ছোট দিয়ে বড়কে নিয়ন্ত্রণ করার" নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা আছে? নীচে আমরা থাইরিস্টরের কাজের নীতিটি সংক্ষিপ্তভাবে বিশ্লেষণ করতে চার্ট-27 ব্যবহার করি।
প্রথমত, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে ক্যাথোড থেকে প্রথম, দ্বিতীয় এবং তৃতীয় স্তরগুলি হল একটি NpN টাইপ ট্রানজিস্টর, যেখানে দ্বিতীয়, তৃতীয় এবং চতুর্থ স্তরগুলি অন্য একটি pNp টাইপ ট্রানজিস্টর তৈরি করে। তাদের মধ্যে, দ্বিতীয় এবং তৃতীয় স্তর দুটি ওভারল্যাপিং টিউব দ্বারা ভাগ করা হয়। এইভাবে, চার্টের সমতুল্য সার্কিট ডায়াগ্রাম-27(C) বিশ্লেষণের জন্য আঁকা যেতে পারে। যখন অ্যানোড এবং ক্যাথোডের মধ্যে একটি ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ Ea প্রয়োগ করা হয় এবং নিয়ন্ত্রণ ইলেক্ট্রোড G এবং ক্যাথোড C (BG1-এর বেস-ইমিটারের সমতুল্য) মধ্যে একটি ইতিবাচক ট্রিগার সংকেত ইনপুট করা হয়, তখন BG1 একটি বেস কারেন্ট Ib1 তৈরি করবে, যার মাধ্যমে পরিবর্ধিত, BG1 এর একটি সংগ্রাহক কারেন্ট IC1 থাকবে 1 গুণ বড় করা। যেহেতু BG1 এর কালেক্টর BG2 এর বেসের সাথে সংযুক্ত, IC1 হল BG2 এর বেস কারেন্ট Ib2। BG2 Ib2 (Ib1) এর চেয়ে 2-এর সংগ্রাহক বর্তমান IC2-কে প্রশস্ত করে এবং বিবর্ধনের জন্য BG1-এর বেসে ফেরত পাঠায়। BG1 এবং BG2 সম্পূর্ণরূপে চালু না হওয়া পর্যন্ত এই চক্রটি প্রশস্ত করা হয়। আসলে, এই প্রক্রিয়াটি একটি "ট্রিগার-অন-দ্য-ফ্লাই" প্রক্রিয়া। থাইরিস্টরের জন্য, কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোডে ট্রিগার সংকেত যোগ করা হয় এবং থাইরিস্টর অবিলম্বে চালু হয়। সঞ্চালনের সময় প্রধানত থাইরিস্টরের কর্মক্ষমতা দ্বারা নির্ধারিত হয়। একবার থাইরিস্টর ট্রিগার হয়ে গেলে এবং চালু হয়ে গেলে, সার্কুলার ফিডব্যাকের কারণে, BG1-এর বেসে প্রবাহিত কারেন্ট শুধুমাত্র প্রাথমিক Ib1 নয়, তবে BG1 এবং BG2 (1*2*Ib1) দ্বারা প্রসারিত কারেন্ট, যা অনেক বড়। Ib1 এর চেয়ে, BG1 ক্রমাগত চালু রাখার জন্য যথেষ্ট। এই সময়ে, ট্রিগার সংকেত অদৃশ্য হয়ে গেলেও, থাইরিস্টর চালু থাকে। শুধুমাত্র যখন পাওয়ার সাপ্লাই Ea কেটে দেওয়া হয় বা Ea কমিয়ে দেওয়া হয় যাতে BG1 এবং BG2 তে সংগ্রাহক কারেন্ট পরিবাহিতা বজায় রাখার জন্য ন্যূনতম মান থেকে কম হয়, থাইরিস্টর বন্ধ করা যেতে পারে। অবশ্যই, Ea এর পোলারিটি বিপরীত হলে, বিপরীত ভোল্টেজের কারণে BG1 এবং BG2 কাট-অফ অবস্থায় থাকবে। এই সময়ে, এমনকি যদি ট্রিগার সংকেত ইনপুট হয়, থাইরিস্টর কাজ করতে পারে না। বিপরীতভাবে, Ea ইতিবাচক দিকের সাথে সংযুক্ত, যখন ট্রিগার সংকেত নেতিবাচক, এবং থাইরিস্টর চালু করা যায় না। উপরন্তু, যদি ট্রিগার সংকেত যোগ করা না হয়, এবং ধনাত্মক অ্যানোড ভোল্টেজ একটি নির্দিষ্ট মান অতিক্রম করে, থাইরিস্টরও চালু করা হবে, তবে এটি ইতিমধ্যে একটি অস্বাভাবিক কাজের পরিস্থিতি।
একটি ট্রিগার সংকেত (ছোট ট্রিগার কারেন্ট) এর মাধ্যমে পরিবাহন নিয়ন্ত্রণ করতে থাইরিস্টরের নিয়ন্ত্রণযোগ্য বৈশিষ্ট্য (একটি বড় কারেন্ট থাইরিস্টরের মধ্য দিয়ে যায়) একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য যা এটিকে সাধারণ সিলিকন রেকটিফায়ার ডায়োড থেকে আলাদা করে।
সার্কিট মধ্যে thyristors প্রধান ব্যবহার
সাধারণ থাইরিস্টরগুলির সবচেয়ে মৌলিক ব্যবহার হল নিয়ন্ত্রিত সংশোধন। পরিচিত ডায়োড সংশোধন সার্কিট অনিয়ন্ত্রিত সংশোধন সার্কিটের অন্তর্গত। ডায়োডটিকে থাইরিস্টর দিয়ে প্রতিস্থাপন করা হলে, একটি নিয়ন্ত্রণযোগ্য সংশোধন সার্কিট, ইনভার্টার, গতি নিয়ন্ত্রণ, মোটর উত্তেজনা, যোগাযোগহীন সুইচ এবং স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ গঠন করা যেতে পারে। এখন আমি সবচেয়ে সহজ একক-ফেজ অর্ধ-তরঙ্গ নিয়ন্ত্রণযোগ্য সংশোধন সার্কিট আঁকছি [চিত্র 4(a)]। সাইনোসয়েডাল এসি ভোল্টেজ U2 এর ধনাত্মক অর্ধচক্রের সময়, যদি VS-এর কন্ট্রোল পোলে কোনো ট্রিগার পালস Ug ইনপুট না থাকে, VS এখনও চালু করা যাবে না। শুধুমাত্র যখন U2 ধনাত্মক অর্ধচক্রে থাকে এবং ট্রিগার পালস Ug কন্ট্রোল পোলে প্রয়োগ করা হয়, তখনই থাইরিস্টর সঞ্চালনের জন্য ট্রিগার হয়। এখন, এর তরঙ্গরূপ চিত্র আঁকুন [চিত্র 4(c) এবং (d)], এটি দেখা যায় যে শুধুমাত্র যখন ট্রিগার পালস Ug আসে, তখনই লোড RL-এ একটি ভোল্টেজ UL আউটপুট থাকে (তরঙ্গরূপ চিত্রের ছায়াযুক্ত অংশ) . যদি Ug তাড়াতাড়ি আসে, থাইরিস্টর তাড়াতাড়ি চালু হবে; যদি Ug দেরিতে আসে, থাইরিস্টর পরে চালু হবে। কন্ট্রোল পোলে ট্রিগার পালস Ug এর আগমনের সময় পরিবর্তন করে, লোডে আউটপুট ভোল্টেজের গড় মান UL (ছায়াযুক্ত অংশের ক্ষেত্র) সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। ইলেক্ট্রোটেকনিক্যাল প্রযুক্তিতে, বিকল্প কারেন্টের অর্ধচক্র প্রায়ই 180 ডিগ্রি হিসাবে সেট করা হয়, যাকে বৈদ্যুতিক কোণ বলা হয়। এইভাবে, U2-এর প্রতিটি ধনাত্মক অর্ধচক্রে, ট্রিগার পালস আসার মুহূর্ত পর্যন্ত শূন্য মান থেকে অনুভব করা বৈদ্যুতিক কোণকে নিয়ন্ত্রণ কোণ বলা হয়; প্রতিটি ধনাত্মক অর্ধচক্রে যে বৈদ্যুতিক কোণে থাইরিস্টর চালু করা হয় তাকে পরিবাহী কোণ θ বলে। স্পষ্টতই, ফরোয়ার্ড ভোল্টেজের অর্ধ চক্রে থাইরিস্টরের টার্ন-অন বা ব্লক পরিসীমা উপস্থাপন করতে এবং θ উভয়ই ব্যবহৃত হয়। নিয়ন্ত্রণ কোণ বা পরিবাহী কোণ θ পরিবর্তন করে, লোডের উপর পালস ডিসি ভোল্টেজের গড় মান UL পরিবর্তিত হয় এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য সংশোধন উপলব্ধি করা হয়।
