SCR (Silicon - Controlled Rectifier)

사이리스터 Thyristor (SCR)

실리콘 제어정류기(silicon controlled rectifier:SCR)라고 부르기도 하며 실리콘 제어정류기의 한 종류로 보기도 한다. 양극(anode)•음극(cathode)•게이트(gate)의 3단자로 구성되어 있으며, 게이트에 신호가 인가되면 지속적인 게이트 전류의 공급 없이도 주회로에 역전류가 인가되거나 전류가 유지전류(holding currrent) 이하로 떨어질 때까지 통전상태를 유지한다.
p-n-p-n 4층 구조를 가지며, 1950년대 말에 개발되어 오늘날 6,000V 이상의 전압을 견딜 수 있고, 3,000A 이상의 전류를 제어할 수 있다.
응용 범위는 고전압직류(HVDC) 송전과 같은 고전력에서 전동기 제어, 초음파 등 고주파 응용에 이르기까지 다양하다. LASCR(Light Activated Thyristor), RCT(Reverse Conducting Thyristor), CATT(Gate Assisted Turn-off Thyristor), GTO(Gate Turn-off Thyristor), ASCR(Asymmetric Thyristor), MCT(MOS Controlled Thyristor) 등 여러 형태가 있다. 특히 MCT는 1993년경 미국 해리스 반도체에서 처음 생산하였으며, MOS 게이트로 제어되는 가장 이상적인 전력반도체 소자라고 평가되고 있다.
 
특수 반도체 소자
(1) 사이리스터(thyrister) =SCR(Silicon Controlled Rectifier)
-. 실리콘 제어정류기

PNPN의 4층구조
3개의 전극 : 애노드(Anode), 캐소드(Cathode), 게이트(Gate)

기호 :

작은 게이트전류로 큰 전력제어 : 조광장치, 전차의 전력조절등 광범위하게 사용

[ 동작원리]
① 애노드A에 (+), 캐소드K에 (-)전위를 주면 중앙의 PN접합부는 역바이어스
공핍층이 생겨 SCR은 OFF(차단) 상태.

② 게이트G에 IG를 흘리면 공핍층이 얇아지고 IG를 더욱증가 시키거나 VAK전압을
증가시키면 공핍층은 소멸되고 SCR은 ON상태가 되어 전류(I)가 흐른다.

☞ TURN ON: 턴온 ( SCR 이 OFF상태 => ON 상태),
TURN OFF: 턴오프 ( ON 상태 => OFF상태)
Breakover Voltage: 항복전압 ( SCR이 TURN ON될때의 VAK값. )

③ SCR은 한번 ON이 되면 IG를 줄여도 OFF되지 않으며 OFF시키기 위해서는
애노드 전위를 O이나 음(-)으로 만들어야 한다.

GTO(Gate Turn Off Switch)
: 게이트에 양(+)전류를 흘리면 ON되고, (-)전류를 흘리면 OFF되는 SCR