Tiristores controlados por efecto de campo

Dos tecnologías relativamente recientes diseñadas para reducir los requisitos de "conducción" (corriente de activación de compuerta) de los dispositivos de tiristores clásicos son el tiristor controlado por MOS y el tiristor controlado por MOS, o MCT.

Tiristor controlado por MOS

El tiristor con compuerta MOS utiliza un MOSFET para iniciar la conducción a través del transistor superior (PNP) de una estructura de tiristor estándar, lo que activa el dispositivo. Dado que un MOSFET requiere una corriente insignificante para "conducir" (hacer que se sature), esto hace que el tiristor en su conjunto sea muy fácil de disparar:(Figura siguiente)

Circuito equivalente de tiristor activado por MOS

Dado el hecho de que los SCR ordinarios son bastante fáciles de "controlar", la ventaja práctica de utilizar un dispositivo aún más sensible (un MOSFET) para iniciar la activación es discutible. Además, colocar un MOSFET en la entrada de la puerta del tiristor ahora lo hace imposible para apagarlo mediante una señal de activación inversa. Solo la caída de baja corriente puede hacer que este dispositivo deje de conducir después de haber sido bloqueado.

Tiristor controlado por MOS

Un dispositivo de posiblemente mayor valor sería un tiristor totalmente controlable, mediante el cual una pequeña señal de puerta podría disparar el tiristor y obligarlo a apagarse. Tal dispositivo existe, y se llama Tiristor controlado por MOS o MCT . Utiliza un par de MOSFET conectados a un terminal de puerta común, uno para activar el tiristor y el otro para "desencadenarlo".

Circuito equivalente de tiristor controlado por MOS (MCT)

Un voltaje de puerta positivo (con respecto al cátodo) enciende el MOSFET superior (canal N), permitiendo la corriente base a través del transistor superior (PNP), que enclava el par de transistores en un estado "encendido". Una vez que ambos transistores estén completamente bloqueados, habrá poca caída de voltaje entre el ánodo y el cátodo, y el tiristor permanecerá bloqueado siempre que la corriente controlada exceda el valor de corriente mínimo (de retención). Sin embargo, si se aplica un voltaje de compuerta negativo (con respecto al ánodo, que tiene casi el mismo voltaje que el cátodo en el estado bloqueado), el MOSFET inferior se encenderá y hará un cortocircuito entre la base del transistor inferior (NPN). y terminales de emisor, forzándolo a desconectarse. Una vez que el transistor NPN se corta, el transistor PNP dejará de conducir y todo el tiristor se apagará. El voltaje de la puerta tiene control total sobre la conducción a través del MCT:para encenderlo y apagarlo.

Sin embargo, este dispositivo sigue siendo un tiristor. Si se aplica voltaje cero entre la puerta y el cátodo, ninguno de los MOSFET se encenderá. En consecuencia, el par de transistores bipolares permanecerá en el último estado en el que estuvo (histéresis). Por lo tanto, un breve pulso positivo en la puerta enciende el MCT, un breve pulso negativo lo fuerza a apagar y ningún voltaje de puerta aplicado le permite permanecer en el estado en el que ya se encuentra. En esencia, el MCT es una versión de enclavamiento del IGBT (Transistor bipolar de puerta aislada).

REVISAR:

• Un tiristor activado por MOS utiliza un MOSFET de canal N para activar un tiristor, lo que resulta en un requisito de corriente de puerta extremadamente bajo.
• Un tiristor controlado por MOS o MCT , utiliza dos MOSFETS para ejercer un control total sobre el tiristor. Un voltaje de puerta positivo activa el dispositivo; un voltaje de puerta negativo lo obliga a apagarse. El voltaje de puerta cero permite que el tiristor permanezca en cualquier estado en el que se encontraba anteriormente (apagado o enganchado).