POLOVODIČOVÉ NĚKOLIKAVRSTVOVÉ SPÍNACÍ SOUČÁSTKY PRVKY ELEKTRONICKÝCH OBVODŮ POLOVODIČOVÉ NĚKOLIKAVRSTVOVÉ SPÍNACÍ SOUČÁSTKY Ing. Petr Hanáček www.zlinskedumy.cz

Anotace Seznámení s polovodičovými několikavrstvovými spínacími součástkami s jejich strukturou, vlastnostmi a použitím. Autor Ing. Petr Hanáček (Autor) Jazyk Čeština Očekávaný výstup 78–42-M/01 Technické lyceum Speciální vzdělávací potřeby - žádné - Klíčová slova Spínací součástka, přechod PN, propustný směr, závěrný směr, diak, triak, tyristor Druh učebního materiálu Prezentace Druh interaktivity Kombinované Cílová skupina Žák Stupeň a typ vzdělávání odborné vzdělávání Typická věková skupina 16 - 19 let Vazby na ostatní materiály Je součástí studijních materiálů pro výuku předmětu Technická fyzika 3. ročník

Polovodičové několikavrstvové spínací součástky Vzájemným skládáním polovodičových vrstev s různou vodivostí, vytvářením přechodů PN, lze získat součástky s užitečnými vlastnostmi. Několikavrstvové polovodičové struktury se velmi často používají pro výrobu spínacích součástek. Ve spínacích obvodech se nejčastěji využívají: Diak Tyristor Triak

Diak Diak má stejně jako tranzistor tři polovodičové vrstvy uspořádané do dvou PN přechodů. Má však jen dva vývody, vyvedené ze stejného typu polovodiče. Podle struktury může být typu NPN nebo PNP. Schematická značka N P P N N P

Vlastnosti diaku Při malém napětí mezi vývody vykazuje velký odpor – je v blokovacím režimu, chová se jako rozpojený spínač. Po dosažení spínacího napětí UB0 dochází k ionizaci krystalové mřížky v okolí přechodu, který byl uzavřen. Odpor diaku se prudce zmenší, napětí mezi vývody poklesne a proud v obvodu prudce roste. Diak se chová stejně i při opačné polaritě jen dvojice přechodů se vymění.

V/A charakteristika diaku I (mA) UB02 U (V) UB01 UB0 - Spínací napětí

Tyristor Tyristor je čtyřvrstvová spínací součástka vyráběná z křemíku, ve které jsou vytvořeny tři nad sebou ležící přechody PN. Slouží pro spínání elektrického proudu, fungující jako řízený elektronický ventil. Tyristory budou probrány podrobněji v další části. Schematická značka Řídící elektroda A Anoda G K Kadoda

Triak Triak je polovodičový spínací prvek schopný vést elektrický proud oběma směry. Vlastnosti triaku přibližně odpovídají vlastnostem dvou antiparalelně zapojených tyristorů, u kterých jsou řídicí elektrody propojeny v jednu. Triaky jsou konstruovány pro běžná napětí v rozvodných sítích a pro proudy do několika ampérů. Typické použití je v regulaci domácího osvětlení, otáček praček, vrtaček a podobných nízkovýkonových elektrických spotřebičů.

Struktura triaku Triak je tvořen pomocí šesti polovodičových částí. A1 Anoda 1 A1 N P N G Řídící elektroda G A2 N P N A2 Anoda 2

V/A charakteristika triaku IA (mA) IG IG = 0 - UB0 UB0 UAK (V) IG = 0

CITACE: MAŤÁTKO, J. Elektronika. Praha: IDEA servis, 1987, 271 s. ISBN 80-859-7020-1.