Tek Yönlü Silikon Anahtar (SUS)

Tek yönlü silikon anahtarlara SUS (silicon unileteral switch) denir. SUS triyak thyristör gibi devre elemanlarının tetiklenmesinde kullanılır.

Şekil 1.1 – a. Sembolü b. Transistör eşdeğeri

SUS ‘un anoduna (+), katot ve gate uçlarına (-) gerilim uygulandığıda veya gate ucuna gerilim uygulanmadığında çalışır. Diyod gibi tek yönlü akım geçiren bir elemandır. Anot – katot arasına uygulanan gerilim zener kırılma gerilimin altında olduğunda T₁ ve T₂ transistörleri yalıtımdadır, anotdan katota doğru akım geçişi olmaz.

Anot – katot uçları arasına uygulanan gerilim 8,2 volta ulaştığında zener kırılma gerilimi aşıldığından zener ve dolayısı ile T₂ transistörü iletime geçer. T₂ ‘nin emiter – kollektör akımı R₁ direnci üzerinde bir gerilim düşümü oluşturur. Bu gerilim T₁ ‘in beyzine uygulandığından T₁ iletime geçer. Böylece anot-katot arasına maksimum akım akarak SUS iletime geçmiş olur.

Şekil 1.2 ‘de karakteristik eğride görüldüğü gibi SUS "V_s" değerinde iletime geçmektedir. Gate ucu kullanılmadan iletim gerilimi V_s = V_Z + V_D , 7,5+0,7 = 8,2V civarındadır. İletime geçen SUS V_H = 0,7V değerine kadar üzerinden "I_H" tutma akımı geçer ve iletimde kalır. SUS ‘u yalıtıma geçirmek için akım değeri "I_H" tutma akımının altına düşülür veya anot – katot arasına ters yönde V_R gerilimini aşmamak şartıyla (V_R = 30V) gerilim uygulanır.

Çift Yönlü Silikon Anahtar (SBS)

İki yönlü silikon anahtarlara SBS denir. SBS, iki adet SUS ‘un ters paralel bağlantısı gibi düşünülebilir. Triyak gibi devre elemanlarının tetiklenmesinde kullanılır.

Şekil 1.3 – SBS ‘nin a. Sembolü b. Thyristör eşdeğeri c. Karakteristik eğrisi

Şekil 1.3 ‘de SBS ‘nin sembolü, yapısı ve karakteristik eğrisi görülmektedir. SBS negatif veya pozitif gate gerilimi ile tetiklenebildiği gibi genellikle iki anot gerilimi ile de tetiklenebilir. Şekil 1.3(c) ‘deki karakteristik eğride bu durum görülmektedir. SBS ‘nin tetikleme gerilimi 8 volt civarındadır.

Silikon Kontrollü Anahtar (SCS)

Hem anot hem de katot devresinde gate ucu bulunan bir thyristördür. SCS (Silicon control switch) bir yükün iki yerden kontrol edilmesi gereken yerlerde kullanılır. Şekil 1.4 ‘de sembolü, yapısı, transistör eşdeğeri görülmektedir. Tetrad adıyla da bilinen SCS ‘yi tetiklemek için anoduna (+), Katoduna (-) gerilim uygulanmalıdır. Anot kapısına negatif veya katot kapısına pozitif gerilim uygulandığında SCS iletime geçer.

Şekil 1.4 – SCS a. Sembolü b. Yapısı c. Transistör eşdeğeri

IH = İletimde tutma akımı. VK0 = Düz yönde kırılma gerilimi. Şekil 1.5 – SCS ‘nin karakteristik eğrisi

Anot kapısına negatif tetikleme gerilimi uygulandığında T₁ transistörü iletime geçer. T₁ transistörünün kollektör akımı T₂ transistörünün beyz akımını artırarak iletime geçirir. Benzer şekilde katot kapısına pozitif tetikleme gerilimi uygulandığında T₂ transistörü iletime geçer. T₂ transistörünün kollektör akımı, T₁ ‘in beyz akımını artırarak iletime geçirir.
Her iki durumda da anot-katot arası direnç azalacak ve buna bağlı olarak akım hızla artacaktır.

SCS ‘nin tekrar yalıtıma geçirilmesi için kapılardan birine ters polarma gerilimi uygulanması yeterlidir. Şekil 1.5 ‘de SCS ‘nin karakteristik eğrisi görülmektedir.