사이리스터, SCR, 트라이악이란?

안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.

오늘은 오랜만에 소자에 대해 알아보도록 하겠습니다.

사실 제가 실무에서 SCR, 트라이악이라는 용어가 나왔는데 잘 모르겠어서 정리하게 되었습니다.

 

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1. 사이리스터란?

사이리스터는 pnpn접합의 4층 구조 반도체 소자를 총칭해서 말합니다.

3개의 단자 애노드(A), 캐소드(K), 게이트(G)로 구성되어 있습니다.

오늘은 대표적으로 SCR과 트라이악에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

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2. SCR이란?

Silicon Controlled Rectifier의 약자로 실리콘 제어 정류소자를 말하며

3극 단방향 사이리스터 입니다.

 

1) 기호

P형 반도체로부터 게이트 단자를 꺼내고 있는 것을 P게이트라고 하고, N형 반도체로부터 게이트 단자를 꺼내고 있는 것을 N게이트라고 한다. 

P게이트	N게이트

내부 구조를 보면 PNP 트랜지스터와 NPN 트랜지스터를 조합한 복합 회로와 등가입니다.

pnpn접합의 4층 구조 반도체 소자입니다. 기호를 보시면 아시겠지만 다이오드와 형태가 비슷합니다.

 

2) 용도

소형이고 응답속도가 빠릅니다. 또한 대전력 제어용으로 주로 사용이 되는데 릴레이 장치, 인버터 등에 사용이 됩니다. 모터 제어나 전압 조정등 많은 응용 분야에 사용되는데 초음파 세척기와 같은 고주파용도로도 많이 사용합니다.

 

3) 동작

Gate에 전압이 공급되지 않은 상태에서는 양단에 전류가 흐르지 않습니다. 게이트에 전압을 공급하고 양극에 전압을 인가하면 전류가 흐르게 됩니다. 하지만 전류가 흐르고 난 다음에는 게이트의 전압을 제거하더라도 SCR에 전류가 흐르지 않지 않습니다. 아예 주 회로가 차단이 되어야 전류가 흐르지 않습니다. 게이트에 의한 턴오프가 되지 않으므로 애노드 전압을 아예 0으로 하거나 역전압을 일정 시간 동안 가해줘야 합니다.

 

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3. TRAIC이란?

SCR은 3극 단방향 사이리스터라고 하면 트라이악은 3극 쌍방향 사이리스터입니다.

Triode AC Switch의 약자입니다.

 

트라이악은 AC를 모두 제어할 수 있습니다. AC 전류일 때는 각각의 SCR이 반응하여 +일때는 순방향 바이어스가 걸리는 SCR이 전류를 흘려주고 -교류일 때에는 -방향에 대해서 순방향 바이어스가 걸리는 SCR이 반응을 해서 교류를 흘려주게 됩니다. 

트라이악은 SCR과 다르게 게이트에 전압을 인가하지 않으면 OFF상태가 될 수 있습니다.

즉 그냥 스위치라고 생각하시면 됩니다. 그래서 AC 전원에서 릴레이 대신 사용하기가 좋습니다.

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아직 사용해본 경험은 없지만 곧 AC를 제어해야 될 일이 생겨서 트라이악을 사용하게 될지 모르겠습니다.

그 때 되면 회로 설계한 내용들을 같이 공유해보도록 하겠습니다.

감사합니다.