โครงสร้างและสัญลักษณ์ของ SCR

SCR
เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ ผลิตขึ้นมาจากสารกึ่งตัวนำชนิดซิลิคอน โครงสร้าง SCR ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิด P และชนิด N ต่อชนกันทั้งหมด 4 ตอน เป็นสารกึ่งตัวนำชนิด P 2 ตอน และสารกึ่งตัวนำชนิด N 2 ตอนต่อเรียงสลับกัน ขาต่อออกมาใช้งาน 3 ขา คือ ขาแอโนด ( Anode ) ขาแคโทด ( Cathode ) และขาเกต ( Gate ) โครงสร้างและสัญลักษณ์ของ SCR แสดงดังรูป



โครงสร้างและสัญลักษณ์ของ SCR
จากรูป (ก) เป็นโครงสร้างจริงของ SCRแสดงส่วนประกอบทั้งสารกึ่งตัวนำ 4 ตอนและส่วนประกอบที่ใช้ต่อขาของ SCRออกมาใช้งาน การผลิต SCRแบบนี้เป็นแบบอัลลอยดิฟฟิวส์ ( Alloy Diffused ) ผลิตโดยใช้ธาตุเจือปนเคลือบที่ผิวของธาตุเดิม และให้ความร้อนผ่านธาตุดังกล่าว จะเกิดการเปลี่ยนสภาพเป็นสารเจือปนชนิด N และชนิด P ขึ้นมา บางตอนก็ใช้การต่อชนของสารกึ่งตัวนำชนิดตรงข้าม เมื่อได้ครบสารกึ่งตัวนำ 4 ตอน จึงนำไปต่อเชื่อมขาออกไปภายนอก ลักษณะของโครงสร้างเป็น SCRชนิดทนกระแสได้สูง
ส่วนรูป (ข) เป็นโครงสร้างเบื้องต้นของ SCRประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ 4 ตอน PNPN ต่อชนกัน ต่อขาออกมาใช้งาน 3 ขา คือ ขาแอโนด ( A ) ต่อออกจากสารชนิด P ตอนนอก ขาเกต ( G ) ต่อออกมาจากสารชนิด P ตอนใน และขาแคโทด ( K ) ต่ออกมาจากสารชนิด N ตอนนอก สัญลักษณ์ของ SCR แสดงดังรูป (ค) เป็นสัญลักษณ์ที่คล้ายกับสัญลักษณ์ของไดโอด คือมีด้านสามเหลี่ยมเป็นขาแอโนด ( A ) ด้านขีดเป็นขาแคโทด ( K ) ส่วนที่เพิ่มขึ้นมาที่ขาไดโอดไม่มีคือ ขาเกต ( G ) ต่อออกมาจากส่วนขีดของขาแคโทด
วงจรสมมูลของ SCR
ในการอธิบายการทำงานของ SCR เพื่อให้เกิดความเข้าใจได้ง่าย และมองเห็นหลักการทำงานของ SCR จึงเขียนลักษณะโครงสร้างของ SCR ใหม่ ให้เป็นโครงสร้างเทียบเท่า และวงจรสมมูลของ SCR ซึ่งอยู่ในรูปของทรานซิสเตอร์ 2 ตัวต่อชนกัน เป็นทรานซิสเตอร์ชนิด PNP หนึ่งตัว โครงสร้างเทียบเท่าและวงจรสมมูลของ SCR แสดงดังรูป


โครงสร้างเทียบเท่าและวงจรสมมูลของ SCR
จากรูป เป็นโครงสร้างเทียบเท่าและวงจรสมมูลของ SCR สามารถแยก SCRออกได้ เหมือนกับทรานซิสเตอร์ 2 ตัว ต่ออยู่ด้วยกัน (ดังรูป ค) Q1 เป็นทรานซิสเตอร์ชนิด PNP และ Q2 เป็นทรานซิสเตอร์ชนิด NPN ต่อวงจรร่วมกัน (ดังรูป ง) สาร P ตอนนอกเป็นขา E ของ Q1 ต่อออกมาเป็นขา A ขา B ของ Q1 ต่อร่วมกับขา C ของ Q2 และสาร N ทั้งคู่ ขา C ของ Q1 ต่อรวมกับขา B ของ Q2 เป็นสาร P ทั้งคู่ ต่อออกมามาเป็นขา G และสาร N ตอนนอกเป็นขา E ของ Q2 ต่อออกมาเป็น K เมื่ออธิบายการทำงานของ SCR ในรูปทรานซิสเตอร์ต่อชนกันทำให้มองเห็นการทำงานได้ชัดเจน และง่ายต่อการทำความเข้าใจ

โครงสร้างและสัญลักษณ์ของ SCR

การทำงานและการจ่ายแรงดันให้ SCR

การทำให้ SCR หยุดนำกระแส

กราฟคุณสมบัติของ SCR

การนำ SCR ไปใช้งานในวงจรแรงดันไฟสลับ

วงจรทดสอบ SCR

การใช้งานของเอสซีอาร์ ในการควบคุมระบบไฟสลับ