Tristör

Tristörün Yapısı ve Çalışması

Tristörler: Anot, Katot, Geyt adı verilen üç ayaklı, iç yapısında PNPN olarak dört yarı iletken tabakadan oluşmaktadır. Tristörler hem DC hem de AC akım ve gerilimlerde çalışır. Elektrik-elektronikte “Güç Kontrolü” işlemlerinde kullanılırlar.


Tristör, küçük bir geyt (kapı) akımıyla büyük akımların kontrolünü yapabilen yarı
iletken sessiz bir anahtarlama devre elemanıdır. Anoduna (+), katoduna (-) gerilim
verildiğinde hemen çalışmaz. Anot katot arasını iletime geçirebilmek için katoda göre geyte (+) gerilim vermek gerekir. DC gerilimde, tristör iletken olduktan sonra geyt tetikleme gerilimini kesseniz dahi tristör çalışmaya devam eder. Ancak bu olay AC gerilimde çalışılırken geyt tetikleme gerilimi kesildiğinde tristörün iletkenliği kaybolur ve yalıtkan hale geçer.

Tristörlerde yük, anot veya katot uçlarına bağlanır. Anahtarlama işlemini yaptıracak
düşük tetikleme akımı ise geyt ucuna uygulanır. Geyt tetikleme akımı uygulanmadığında anot–katot arası direnci çok yüksektir. Anot– katot arasından yük akımı geçemez. Bu durumda tristör “yalıtkandır” ifadesini kullanırız.

Geyt tetikleme akımı uygulandığında anot–katot arası direnci çok düşüktür. Anot–
katot arasından yük akımı geçer. Bu durumda tristör “iletkendir “ifadesini kullanırız.

Tristörü Tetikleme Yöntemleri

Geyt Kontrollü Tetikleme

G (Tetikleme) ucuna tetikleme akımını kısa süreli uygulayarak anot-katot arası direnci azaltarak akımın akması sağlanır; yani tristör iletken yapılır.

Ayrı Bir DC Üretecinden Tetikleme Akımı Sağlama


Yukarıdaki devreyi inceleyiniz. Lamba tristörün anotuna bağlıdır. Devrenin şu haliyle,lambayı çalıştırıp ışık vermesi mümkün mü, sorusuna cevabınız tabi ki hayır olacaktır. Peki,devam ederek A anahtarı kapatılırsa, lamba çalışır mı, sorusuna da cevabınız hayır olacaktır.Çünkü geyt tetikleme akımı almamıştır. A Anahtarının kapalı durumu devam etsin. G anahtarı kapatılıp açılırsa; yani geyt gerilimi bir anlık uygulanırsa, lambanın ışık vermesi gerekir.

Soru: Tristör tetiklendiğinde lamba bir an yanıp sönmüş ise tristör anoduna uygulanan
E gerilimi DC gerilim mi, yoksa AC gerilim midir?
Cevap: Lamba bir an yanıp sönmüş ise uygulanan gerilim AC, lamba sürekli
yanıyorsa uygulanan gerilim DC gerilimdir diyebilirsiniz.

Ana Besleme Kaynağından Tetikleme Akımı Sağlama

Yukarıdaki devreyi inceleyiniz. Bir önceki devreyle karşılaştırma yapınız. Geyt
gerilimi ile anot geriliminin aynı kaynaktan sağlandığına dikkat ediniz. Devrenin gerilimi
AC veya DC olabilir. G butonunu kapatırsanız, lambanın ışık vermesi kaçınılmaz olacak;
çünkü tristör tetiklenerek katot, anot ve lamba üzerinden yük akımı akıtacaktır. Burada da
eğer G anahtarı, kapatılıp açıldığında lamba sürekli ışık vermeye devam ediyorsa, uygulanan
gerilim DC gerilimdir, sözü gerçek olur.
Soru: Devrede D diyotu neden kullanılmıştır?
Cevap: Eğer E gerilimi AC gerilimse, bu gerilimin pozitif alternansları diyot
tarafından geçirilerek tristörün tetiklenmesini sağlayacaktır. Bilmelisiniz ki tristörler pozitif gerilimle tetiklenir.

İzolasyon Trafosuyla Tetikleme

“İzolasyon ne demektir” sorusuna öncelikle cevap vermemiz gerekir. İzolasyon, iki
devreyi birbirinden ayırmak demektir. Yukarıdaki devreye dikkat ederseniz, tristörle darbe üreteci eleman arasında direkt bağlantı yoktur. Tetikleme akımını manyetik yolla darbe trafosu, tristörün geytine aktarıp sürülmesini sağlar.
Soru: Manyetik kuplaj olayı nasıl ve hangi eleman ile gerçekleştirilmektedir?
Cevap: Birbirinden yalıtılmış iki devre arasında sinyal aktarımı trafo elemanı
kullanılarak manyetik yolla gerçekleştirilir.

Optokuplör ile Tristörün Tetiklenmesi
Kumanda devresi ile yük devresi arasında direkt bağlantı yoktur. Anahtarlama bilgisi
ışıkla taşınıyor. Çıkıştaki akım değişiklikleri ve olabilecek arızalar kumanda katlarını etkilemez.

Tetikleme işleminde optokuplörün (ışıkla bilgi aktarıcı) kullanımı ise, bir önceki
devreyle yukarıdaki devrenin yapısını karşılaştırınız. Bu devrede de izolasyon işlemi
yapılmış olduğunu görünüz. G anahtarı kapatıldığında optoküplörü enfraruj diyodu ışık
yayar ve hemen karşısındaki fototransistörü sürer. İletime geçen fototransistörü tetikleyerek lambayı çalıştırır. Soru: Yukarıdaki devrede G anahtarını kullanmadan tristörü nasıl tetikleyebilirsiniz?
Cevap: Optoküplörün 6 nulu ayağı optoküplörün boştaki beyz ucudur. Bu uca bir
direnç üzerinden (+) gerilim uygulamak yeterli olacaktır.

Tristörün Anot–Katot Arasına Yüksek Gerilim Uygulamak ile Tetikleme

Tristörün geyt ucu boşta iken, anot katot arası gerilimin artırılmasıyla iletim sağlanır. Tavsiye edilen bir uygulama değildir. Çünkü tristörlerin dayanma gerilimlerinden daha
yüksek gerilim uygulamak sakıncalı olabilir.

Yüksek Sıcaklık ile Tetikleme

Tristörün sıcaklığı artırılırsa, anot-katot arasının iletkenliği sağlanabilir. Uygulamada tercih edilmez.

Tristörü Durdurma (Kesime Sokma) Yöntemleri

İletimdeki bir tristör nasıl yalıtkan yapılabilir?

Seri–Paralel Anahtarla Tristörü Durdurma

DC gerilim altında çalışan tristörler, bir kez iletime geçtiklerinde geyt tetikleme
gerilimi kesilse dahi tristör iletimde kalmaya devam eder. Bu durumda tristörü yalıtkan yapabilmek için çeşitli metotlar uygulanır. Bu metotlardan biri tristöre seri veya paralel bağlanacak anahtarla gerçekleştirilir.

Yukarıdaki devrede G anahtarıyla tetiklenen tristörü, seri bağlı A anahtarını veya
paralel bağlı D anahtarını kapatarak kesime getirebilirsiniz.
Soru: Seri bağlı A veya paralel bağlı D anahtarlarını kapatırsanız tristör neden kesime
gider?
Cevap: İki anahtarda tristörün anot gerilimini sıfır yaptığı için yalıtkan olmaktan
kurtulamaz.

Tersleyici Anahtarla Tristörü Durdurmak

Yandaki devrede C1 kondansatörü tristörü durdurmaktadır. Durdurma anahtarına S
basıldığında C1 kondansatörü, tristörün anoduna ters bir gerilim uygulayarak onu pasif

duruma sokar. Bu yönteme “kapasitif anahtarla durdurma yöntemi” denir.
Soru: Yukarıdaki devrede, C1 kondansatörü şarj gerilimini nasıl sağlamaktadır?
Cevap: S anahtarı açık durumda iken R3 direnci üzerinden sağlamaktadır.

Tristörün Korunması

Diğer elektronik elemanlar gibi tristörü de kullanırken karakteristik bilgilerinin
bulunduğu katalog kitapçıklarına bakmanız doğru olur. Tristörü soğutucu üzerine monte
etmek doğru bir kuraldır. Aşırı akım, yüksek ters A–K gerilimi uygulamak son derece
sakıncalı bir durum ortaya çıkarır. Aksi halde bir tristör kullanacağınız devrede birkaç tristör heba etmek zorunda kalabilirsiniz.