Тиристор SCS (управляемый кремниевый коммутатор)
Если мы возьмем эквивалентную схему SCR тиристора (управляемого кремниевого выпрямителя) и добавим еще один внешний вывод, подключенный к базе верхнего транзистора и к коллектору нижнего транзистора, то получим устройство, известное как управляемый кремниевый коммутатор или SCS (Silicon-Controlled Switch) (рисунок ниже).
Этот дополнительный вывод позволяет осуществлять большее управление устройством, особенно в режиме принудительной коммутации, когда внешний сигнал заставляет его отключаться (запираться), а основной ток через устройство еще не опустился ниже значения тока удержания. Обратите внимание, что двигатель на рисунке ниже находится в цепи анодного управляющего электрода. Это правильно, хотя это выглядит неправильно. Вывод анода требуется для отключения SCS тиристора. Поэтому двигатель не может быть включен последовательно с анодом.
Когда кнопка включения нажата, подается напряжение между катодным управляющим электродов и катодом, смещая в прямом направлении переход база-эмиттер нижнего транзистора и открывая его. Верхний транзистор SCS тиристора готов проводить ток, обеспеченный путем протекания тока от вывода своего эмиттера (анодный вывод SCS тиристора) через резистор R2 к положительной клемме источника питания. Как и в случае с SCR тиристором, оба транзистора открываются и поддерживают друг друга во «включенном» (открытом) режиме. Кода нижний транзистор открывается, он проводит ток нагрузки двигателя, и двигатель запускается и работает. Двигатель может быть остановлен путем прерывания питания, как в случае с SCR тиристором, и это называется естественной коммутацией. Однако SCS тиристор предоставляет нам еще один способ отключения: принудительная коммутация путем замыкания анодного вывода с катодом. Если это будет сделано (при нажатии кнопки «выкл») верхний транзистор SCS тиристора потеряет свой ток эмиттера, таким образом, остановив ток через базу нижнего транзистора. Когда нижний транзистор выключается (закрывается), он обрывает цепь для тока через базу верхнего транзистора (фиксируя его «выключенное» состояние) и через двигатель (заставляя его остановиться). SCS тиристор будет оставаться в выключенном (запертом) состоянии до тех пор, пока не будет активирована кнопка «вкл».
Резюме
- Управляемый кремниевый коммутатор, или тиристор SCS (silicon controlled switch), – это, по сути, SCR тиристор с выводом дополнительного управляющего электрода.
- Как правило, ток нагрузки через SCS тиристор проходит через выводы анодного управляющего электрода и катода, а катодный управляющий электрод и анод выступают в качестве управляющих выводов.
- SCS тиристор включается (отпирается) путем прикладывания положительного напряжения между выводами катодного управляющего электрода и катода. Он может быть отключен (принудительная коммутация) путем приложения отрицательного напряжения между выводами анода и катода или просто путем короткого замыкания этих двух выводов. Для того, чтобы SCS тиристор отперся, анодный вывод должен оставаться положительным относительно катода.