Konuya başlayacak olursak en basit SCR tetikleme yöntemi olduğunu söyleyebiliriz. SCR’nin yüke bağlanış şekline dikkat edin. A anahtarı kapatıldığı zaman şebeke pozitife gittiğinde gate devresinden akım akacaktır SCR’nin bir sinüs dalgası üzerindeki tetikleme açısı R2 ile belirlenir (ancak böyle bir devreyle 0-90 derece arası tetikleme yapılabilir) eğer pot değeri küçükse düşük voltajlarda bile SCR’yi tetiklemek mümkün olacaktır. Eğer R2’nin değeri yüksekse SCR’nin tetiklenmesi için gate akımını elde etmek için besleme gerilimi pozitif yönde büyümelidir. Bu ise tetikleme açısını gecikmesini artırıp ortalama yük akımını azaltır.
R direnci potansiyometrenin değerinin 0 olması durumuna karşı gate devresini korumak amacıyla konmuştur. Aynı zamanda R direnci ile en tetikleme açısı için en küçük gecikme tespit edilir.
TETİKLEME AÇISINI BÜYÜTMEK: Biraz önceki durumda potansiyometrenin direncine göre sadece 0-90 derece arasında tetikleme yapılıyordu bu acıyı 90 derecenin üzerine taşımak istersek gate katot arasına bir kondansatör koymamız yeterli olacaktır. Bu durumda Vi kaynağının SCR düz yönde kutuplanırken kondansatör zıt polariteye şarj olmaya başlar fakat bu yeni kutuplaşma negatif yükün kondansatör plakalarında nötrleşinceye kadar gecikir gate uygulana pozitif gerilimdeki bu gecikme 90 derecenin üzerine çıkar. Büyük potansiyometre direnci kondansatörün üst plakasının pozitif yüklenmesini uzatır böylece SCR daha geç tetiklenir. Daha da büyük gecikme istenirse şekil 3 deki gibi bir ek gecikme (RC) devresi kullanılır.
TETİKLEME ELEMANLARISıcaklığa gelince bu biraz daha basit: bir SCR’nin ısısı yükseldikçe daha küçük gate akımlarında iletime geçer bu istenmeyen bir durumdur çünkü çalışılan ortam sıcaklığı değişebilir. Bu sakıncalar tetikleme elemanları kullanılarak giderilebilir. Bir SCR tetiklenirken en uygun yöntemin gate ucuna pals uygulamak olduğunu yazmıştım fakat bu pals nasıl olmalı? Bu palsın gate de harcanan gücü minimumda tutması açısından kısa süreli yani yüksek frekansta ve bir çizgi şeklinde aniden yükselen bir pals olması tercih edilir .
SHOCKLEY DİYOT (DÖRT KATMANLI DİYOT): Shockley diyot anot katot gerilimi ile iletime geçme noktasında çalışa bir diyottur yani tıpkı bir SCR nin belli bir voltajdan sonra gate sinyali olmaksızın iletime geçmesi gibi yapısı da benzeyen shocley diyotta aynı mantıkla çalışır belli bir voltajdan sonra iletime kendiliğinden geçer yapısı sembolü ve karakteristiği sekil 4abc de görülebilir.
Osilatörün periyodu şekil 5c’deki Formül ile hesaplanır burada T: periyot R: direnç(ohm cinsinden) C: kondansatör (farad) Va: besleme gerilimi (volt) Vi: diyotun iletime geçme gerilimidir. Şekil 5a daki devrenin Vo ucunu bır tristörun gate ucuna bağlanırsa tristör sekil 5b’deki gibi tetiklenir.
UJT üç uçlu bir elemandır temel yapısı şekil 6’daki gibi hafif katkılanmış (direnç karakteristiği yükseltilmiş) kalınca bir dilim N tipi silisyum malzemesi üzerinde P malzemesi oluşturularak elde edilir (difüzyon yöntemi ile transistör üretim tekniği)) yapısında tek PN eklemi bulunmasından dolayı kendisine unijunction (tek eklemli) denir N malzemesinin iki ucu beyz 1 ve beyz 2 olarak adlandırılır bu özelliği dikkate alınarak UJT ye çift beyzli diyot da denir. Sembolündeki emitör ucunun eğimli olması fetten ayıran özelliğidir.
-UJT’ler osilatörlerde tetikleme devrelerinde testere dişi generatörlerde ve zamanlama devrelerinde geniş ölçüde kullanılırlar.
-h; sıcaklık değişimlerine karsı oldukça kararlıdır -50 derece ile +125 c arasında karakteristiğindeki farklılaşma %10’dan küçüktür.
-Sıcaklık attıkça h azalır fakat Rbb artar
-Aynı tip UJT’ler arasındaki sıcaklık kararlılığı iyi değildir. h %30 veya daha fazla olabilir.
– h; 0,5 ile 0,8 arasındadır
-Rbb; 5kW ile 10kW arasındadır.
-Rb1; Ie akımının 0 ile 50mA arasındaki değişimi için 5k ile 50W arasındadır.
PUT (Programlanabilen Unijunction Transistör)
Programlanabilen tek eklemli transistör (PUT); yapısı ve sembolü yaklaşık SCR’ye, karakteristik eğrisi ve çalışma prensibi UJT’ye benzeyen bir devre elemanıdır. Genellikle osilatör olarak kullanılır. Yapısı, elektriksel eşdeğeri ve sembolü şekil-7c b’deki gibidir.
PUT’un gate ucu, anot ucunun yanındaki N malzemesine bağlanmıştır. İletime geçebilmesi için gate ucuna, anot ucuna göre negatif bir gerilim uygulanmalıdır.
PUT’un katot ucu, UJT’nin B1 ucuna benzer. Tetiklendiğinde çıkış sinyali bu uçtan alınır.
PUT’un anot ucu, UJT’nin emitör ucuna benzer. Anot gerilimi, tepe(peak) gerilim olarak adlandırılan, kesin bir kritik Vp değerine ulaştığında PUT tetiklenir.
PUT’un gate ucu, UJT’nin B2 ucuna benzer. Gate gerilimi, besleme kaynağından gerilim bölücü ile elde edilir.
Şekil-7b’deki devrede gate ucuna anot ucuna göre negatif bir pals uygulanırsa, Q1 transistörü iletime geçer ve aynı anda Q2 transistörünüde iletime sokar. Böylece Anot-Katot arasından akım akar. Gate ucuna uygulanan pals kesilirse, Anot-Katot akımı kesilir.
SİLİSYUM TEK YÖNLÜ ANAHTAR (SUS)
Silisyum tek yönlü anahtar (sus) shockley diyota benzer. karakteristiği şekil 9c’deki gibi olan sus un sembolüne bakılırsa shockley diyottan tek farkı gate ucu olduğu görülür. Eğer gate ucu kullanılmazsa sus shockley diyot gibi davranır. SUS’un elektriksel eşdeğeri şekil 9b’deki gibi iki transistor bir direnç ve zenerden ibarettir. Anot katot uçları arasındaki gerilim düşümü 0,7volt + zener gerilimi kadardır.
Bu eşitlik aynı zamanda SUS’un gate ucu kullanılmadan iletime geçirilmesi için gereken gerilim değeridir. SUS’un VI karaktersitiği şekil 9c’deki gibidir.
Bir SUS’un düz yönde iletime geçme gerilimi Vp, gate-katot uçları arasına bit zener diyot bağlanarak değiştirilebilir. Mesela şekil-10’daki devrede zener diyot 3.3 v. ise tetikleme gerilimi :
Vp=3.3+0.7=4v. olur.
DIAC
Şimdiye kadar incelenen tetikleme elemanlarının hepsi tek yönlüydü. Bu; uçlarının anot-katot olarak isimlendirilmesinden de anlaşılmaktaydı. Diac; iki yönlü bir tetikleme elemanıdır. Yapısı şekil-11A’da görüldüğü gibi , gate uçları kullanılmayan ve birbirine ters paralel bağlı iki SCR gibi veya gate ucu olmayan triac gibi düşünülebilir.
Sembol olarak şekil-11B’deki gösterimlerden biri kullanılır. Uçlarının A1, A2 olarak işaretlenmesi ve birbirine zıt iki ok ile gösterilmesi çift yönlü bir tetikleme elemanı olduğunu anlatır.
Bir diac’ın karakteristik eğrisi şekil-12’deki gibidir.
Düz yönde uygulanan gerilim, düz yön iletime geçme gerilimi +Vi’den küçük olduğu müddetçe, diac üzerinden bir akım akmaz. +Vi gerilimine ulaşıldığında iletime geçer ve akımı yükselir, uçları arasındaki gerilim düşümü azalır. Negatif bölgedeki (ters yöndeki) davranışı da aynıdır. Ters yönde uygulanan gerilim, ters yön iletime geçme gerilimi -Vi’den küçükse, diac akım akışına müsaade etmez. -Vi’ye ulaşıldığında, diac ters yönde iletkenleşir.
