[정류기]3. 반도체 소자

(1) 분류 방식

㉠ ON/OFF 제어에 의한 분류

① ON, OFF 불가능 : 다이오드

② ON만 가능, OFF 불가능 : SCR(사이리스터), TRIAC

③ ON, OFF 가능 : GTO, BJT, MOSFET, IGBT

 

㉡ 방향성(전류)에 의한 분류

① 단방향성 : 다이오드, SCR, GTO, BJT, MOSFET, IGBT

② 양방향성 : TRIAC

 

㉢ 단자(다리)에 의한 분류

① 2단자 : 다이오드, DIAC

② 3단자 : 대부분 3단자

③ 4단자 : SCS

 

 

(2) 종류

㉠ 다이오드

⦁ PN접합

⦁ 정류작용

⦁ 2단자

 

㉡ 트랜지스터

 

⦁ 스위칭 ON, OFF 가능

 

㉢ 사이리스터 : 단방향 3단자, 소형으로 대전력 정류가능

⦁ 게이트 신호를 주어야 도통

⦁ ON 가능, OFF 불가능

 

<turn-on 조건>

① 양극(A)과 음극(K)간의 전위차가 있어야 한다.

② 신호전류(래칭전류)가 인가되어야 한다.

⦁ 턴온시간 : 게이트 전류 인가 후 도통되는 시간

⦁ 유지전류 : 턴온상태를 유지할 수 있는 애노드, 캐소드간의 최소 전류

⦁ 래칭전류 : SCR이 턴온되기 위한 게이트의 최소 전류

<turn-off 조건(소호 방법)>

애노드와 캐소드간의 전위가 낮아져야 한다.(극성을 변화시킴=역전압 인가)

유지전류 이하로 되면 turn-off

③ 특징

⦁ turn-on 시간이 짧다.(고속 스위칭 소자)

⦁ 전압강하가 작다.(전력소모가 작다.)

⦁ 역률각 이하에서는 제어가 불가능 하다.

⦁ 열에 약하다.(반도체 소자)

⦁ 과전압에 약하다.

 

㉣ 트라이액(TRIAC)

⦁ SCR을 병렬조합

⦁ 양방향성 3단자 SCR(※양방향성을 제외하고 SCR과 동일)

 

㉤ GTO

⦁ 단방향성

⦁ ON, OFF 가능

 

㉥ IGBT

⦁ 고전압, 대전류

⦁ 전력전자에 많이 사용(저전압 소전류)

⦁ BJT(대전류), (MOS)FET(고속 스위칭 소자), GTO(ON, OFF)를 합쳐 놓은 것

⦁ 단방향성 소자

 

㉦ MOSFET

⦁ 전계효과를 이용한 소자

⦁ 스위칭 속도가 빠르다.

⦁ 전력소모가 적다.