Tiristor vs. Transistor: Diferenças Fundamentais Explicadas para Eletrônica de Potência

Tiristor vs. transistor é dispositivo semicondutor que você pode encontrar em várias operações de chaveamento. Também, ambos têm vantagens incomparáveis.

Um semicondutor ON

No entanto, embora difiram em várias características, todos são adequados para aplicações específicas de controle de potência.

Neste artigo, discutiremos as diferenças significativas entre um tiristor e um transistor.

O Que é um Tiristor?

Um tiristor ou Retificador Controlado de Silício (SCR) é um dispositivo de três terminais. São gate (terminal de controle), cátodo (terminal negativo) e anodo (terminal positivo).

Símbolo do tiristor

Fonte: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Thyristor_circuit_symbol.svg

Além disso, tem quatro camadas semicondutoras e funciona como retificador. Também pode ser chave em circuitos elétricos e fontes de alimentação em circuitos digitais. Também o vemos como um par firmemente acoplado de transistores.

(tiristores).

Tiristor vs. Transistor – O Que é um Transistor?

Um transistor é dispositivo semicondutor que comuta ou amplifica sinais em circuitos elétricos. Tem três terminais (base, coletor, emissor) e três camadas semicondutoras compreendendo tipo-P e tipo-N. Devido aos tipos de camada, temos variedade de transistores, ex: transistores NPN e PNP (transistores de junção bipolar).

(transistores)

Diferenças-Chave Entre Tiristor vs. Transistor

• Alta classificação de tensão e corrente

Um tiristor tem design distinto que permite sua operação em classificações de corrente e tensão mais altas que transistores.

• Capacidade de manuseio de potência

Tiristores podem suportar potência muito alta pois conduzem corrente em altas tensões. Por causa disso, usar tiristores em aplicações de alta potência é preferível.

Inversamente, transistores funcionam em baixa tensão e corrente. Portanto, não podem lidar com alta potência e são adequados para aplicações de baixa potência.

• Camadas de material semicondutor

Um transistor tem três camadas semicondutoras com materiais tipo-N e tipo-P.

Um tiristor tem quatro camadas onde o material semicondutor tipo-N e tipo-P tem conexão alternada (PNPN).

Junção P-N alternada

Composição

Tanto o transistor quanto o tiristor têm designs únicos com componentes específicos. Você pode obter um transistor unindo três camadas semicondutoras. Então, o tiristor tem quatro camadas semicondutoras de materiais tipo-N e tipo-P, arranjadas alternadamente.

Número de junções

Transistores têm duas junções, enquanto tiristores têm três junções.

Tiristor vs. Transistor – Custo Total do Sistema

Geralmente, transistores em circuitos eletrônicos reduzem o custo do sistema enquanto tiristores aumentam o custo do sistema, portanto, sendo caros.

Modo de operação

Um tiristor envolve pulso momentâneo de gate no travamento de dispositivo em estado de condução.

Para modo de operação de transistor, você aplicará pulso no terminal base para iniciar condução. Depois, terá fornecimento de sinal base estável para manter a condução.

Uso como amplificador

Você pode usar transistores como amplificadores ou chaves, mas tiristor é apenas funcional como chaves e não amplificadores.

Tiristor vs. Transistor – Perdas Internas de Potência

Ambos tiristores e transistores experimentam perdas internas de potência. No entanto, tiristor experimenta perdas relativamente menores que transistores, tornando-os mais eficientes.

Tamanho do circuito

Circuitos feitos dos dois dispositivos diferem em tamanho, e Tiristores são mais volumosos comparados a transistores menores. Assim, design de circuito transistor será geralmente menor e mais compacto que design tiristor.

Custo do circuito

Circuito feito de tiristor é custoso comparado ao feito de transistor, e é porque tiristor é comparativamente volumoso.

Requisito do circuito de comutação

Um tiristor precisa de circuito de comutação para ajudar a desligá-lo sob comando, enquanto transistor não requer um.

Tiristor vs. Transistor – Tempo de Liga e Desliga

Transistores têm alta velocidade de comutação, significando que você pode ligá-los e desligá-los rapidamente quando necessário. Portanto, você pode usá-los em aplicações de alta frequência.

Contrariamente, tiristores têm baixas velocidades de comutação e só podem ser aplicáveis em aplicações de baixa frequência.

Adequação

Você frequentemente aplicará transistores em aplicações de alta frequência e baixa potência, enquanto tiristores são melhores em aplicações de baixa frequência e alta potência.

(um motor elétrico com aplicação de alta potência)

Manutenção de corrente direta

Para circuito transistor, você precisará de entrada contínua para manter corrente direta.

Contrariamente, você usa pulso em tiristores para manter corrente direta fluindo a menos que caia abaixo do valor limite. Também, não precisará de corrente de entrada.

Tiristor vs. Transistor – Procedimento de Disparo

Você deve fornecer constantemente pulso de corrente regular a transistor para garantir condução eficaz.

Um tiristor precisará apenas de um pulso de disparo no início para iniciar e sustentar condução.

Volume

Circuito tiristor é mais volumoso que circuito transistor.

Classificação de potência

Transistores têm baixa classificação de potência (Watts), enquanto tiristores podem trabalhar sob alta potência que vai até KW (Quilowatts).

Tiristor vs. Transistor – Capacidade de corrente de surto

Circuito transistor pode suportar baixa taxa de mudança de corrente, e portanto, não tem característica de capacidade de corrente de surto.

Um tiristor, no entanto, pode suportar alta taxa de mudança de corrente. Por causa disso, exibe característica de capacidade de corrente de surto.

Conclusão

De nossa discussão acima, agora podemos distinguir facilmente entre transistor e tiristor. Por exemplo, transistor é dispositivo de três camadas. Mas, tiristor é dispositivo de quatro camadas, diferença significativa entre os dois.

E assim, cada um tem conjunto de benefícios dependendo de suas necessidades. Mas, até agora, vemos que tiristores têm vantagem em eficiência e confiabilidade sobre transistores.

Enfim, aguardamos suas dúvidas ou esclarecimentos a qualquer momento. Entre em contato conosco, e obtenha suas respostas.