さいりすた
p型とn型を交互に4層(pnpn)に重ねた構造の半導体のスイッチ。順方向の電圧がかかった状態でゲートに電流を流すと導通し、その後はゲートの信号をなくしても、電流が保持電流より小さくなるまで導通を続ける。交流の位相制御や、高電圧・大電流の電力変換などに使われ、ゲートでオフもできるGTOサイリスタもある。CMOSのラッチアップは、回路の中に寄生的にできたサイリスタの構造が導通する現象である。
「サイリスタ」は、8分野の12問の練習問題に出てきます(パワーエレクトロニクス回路, パワー半導体, 信頼性など)。
この用語の分野: パワーエレクトロニクス回路
正解：A. ゲート信号でオンすると、流れる電流がほぼ0になるまでオンの状態を保つ
サイリスタはPNPNの4層構造のスイッチで、ゲートに信号を入れるとPNPとNPNのトランジスタが互いに正帰還をかけてオンになり、ゲート信号がなくてもオンを保ちます(自己保持)。オフにするには電流を保持電流以下にする必要があり、交流では電流が0になる瞬間に自然にオフになります。数kV・数kAを扱え、直流送電や大電力整流で使われます。ゲートでオフできるGTOもあります。
正解：C. 点弧角を大きくするほど、出力電圧の平均値は小さくなる
サイリスタは、順方向の電圧がかかった状態でゲートに信号を入れたときに導通し始めます。位相制御では、電源の電圧が0を通ってから点弧するまでの角度αを変えて、半周期のうち電流を流す区間の長さを調整します。αを大きくすると導通の区間が短くなり、出力電圧の平均値は小さくなります。電球の調光器や、直流電動機の速さの制御などに使われてきた方式です。
サイリスタはPNPNの4層構造のスイッチで、ゲートに信号を入れるとPNPとNPNのトランジスタが互いに正帰還をかけてオンになり、ゲート信号がなくてもオンを保ちます(自己保持)。
サイリスタの特徴として正しいものはどれか。サイリスタは、順方向の電圧がかかった状態でゲートに信号を入れたときに導通し始めます。
交流電源とサイリスタを使った位相制御で、点弧角(制御角)αを大きくしたときの出力電圧の平均値の変化として、正しいものは…抵抗負荷では、電源の電圧が0になると電流も0になってサイリスタがオフするので、出力は各半周期のαからπまでの正弦波になります。
実効値200 Vの単相交流を、サイリスタを使った単相全波の整流回路で位相制御し、抵抗負荷に電力を供給する。点弧角60°…サイリスタは、いったん導通するとゲートの信号を取り去っても導通を続け、電流が保持電流より小さくならない限りオフしません。
交流電源につないだサイリスタの位相制御回路で、ゲートでオフさせる操作をしなくてもサイリスタがオフになる理由として、正し…パワー半導体は、モーターの駆動や電源の電圧変換など、大きな電力をスイッチングで効率よく制御・変換する素子で、ダイオード、MOSFET、IGBT、サイリスタなどがあります。
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ラッチアップ IGBT CMOS パワー半導体 実効値 整流回路 電流増幅率(hFE) AEC-Q100 ESD(静電気放電) 酸素析出物(BMD)