Diak je třívrstvá spínací součástka, jejíž sepnutí je řízeno vnějším napětím ("napěťový spínač"). Používá se jako pomocná součástka například pro spínání tyristorů a triaků nebo jako přepěťová ochrana.
Diak má podobnou strukturu jako PNP tranzistor. Existuje i pětivrstvový diak, což je vlastně triak bez vyvedené řídící elektrody.
Hlavní katalogové hodnoty pro výběr diaku jsou spínací napětí USP a maximální proud IMAX.
Při připojení vnějšího napětí v libovolném směru je diak v blokujícím stavu (jeden z přechodů je v závěrném směru).
Při překročení spínacího napětí USP dojde k vratnému "průrazu" a diak se otevře, přičemž klesne napětí na jeho svorkách. Proud by ale neměl překročit výrobcem definovanou maximální hodnotu IMAX, aby nedošlo k tepelnému zničení diaku.
Tyristor je spínací součástka ("spínaný usměrňovač"). Používá se především pro bezztrátovou regulaci výkonu elektromotorů v řízených usměrňovačích a vyrábí se ve velké škále výkonů pro napětí a proudy až v řádech tisíců (řízení motorů tramvají, trolejbusů a vlaků).
Tyristor je čtyřvrstvá součástka se třemi přechody PN. Z hlediska principu lze toto uspořádání vysvětlit na náhradním schematu jako dva propojené tranzistory PNP a NPN.
Tranzistory protéká jen minimální zbytkový proud. Zapínací proudový impulz do řídící elektrody neboli báze tranzistoru NPN otevře jeho kolektorový přechod, čímž se otevře i tranzistor PNP a dále se navzájem oba tranzistory udržují otevřené.
Stejná situace nastane i v případě, že vnější napětí vybudí tak velký zbytkový proud, že se jeden z tranzistorů pootevře, což spustí vzájemné úplné otevření tranzistorů.
Při připojení vnějšího napětí v závěrném směru se tyristor chová jako usměrňovací dioda (dva krajní přechody jsou v závěrném směru) a nevede proud, nesmí se ovšem překročit maximální závěrné napětí. Při připojení napětí v propustném směru je pouze jeden prostřední přechod v závěrném směru a pokud je napětí UAK menší než U0, tyristor je v blokujícím stavu.
Pokud napětí UAK překročí hodnotu U0, nebo při napětí UAK=U1 přivedeme proudový impuls do řídící elektrody IG>0, tyristor se otevře, skokově klesne napětí na jeho svorkách a protéká proud, který s rostoucím napětím prudce roste.
Spínací napětí U0 je silně teplotně závislé (s rostoucí teplotou rychle klesá) a tento způsob zapínání se nepoužívá. Další nežádoucí zapnutí tyristoru může nastat příliš strmým nárůstem napětí UAK, kdy kapacitou uzavřeného přechodu proteče nabíjecí proud a tyristor se samovolně zapne.
Ve střídavých obvodech, pokud proud IAK klesne pod hodnotu IMIN, tyristor se sám přepne zpět do blokujícího stavu (při průchodu sinusového napětí nulou).
Ve stejnosměrných obvodech je nutné vyvolat vypnutí tyristoru například krátkodobým přivedením napětí UAK v opačné polaritě dopředu nabitým kondenzátorem. Vypnutí tyristoru řídící elektrodou není možné.
Simulace nemožnosti vypnutí tyristoru řídící elektrodou
V závěrném směru je tyristor mnohem méně odolný proti průrazu (napětí UBR je přibližně stejné jako napětí U0), takže se nepoužívá k usměrňování, ve střídavých obvodech se mu předřazuje usměrňovací dioda.
Hlavní katalogové hodnoty pro výběr tyristoru jsou maximální závěrné napětí URRM a maximální proud IF.
 V I D E O |
 Ukázky spínání a rozpínání tyristoru |
Je speciální varianta obousměrného tyristoru pro spínání obou polarit napětí ("střídavý spínač"), zvládá ovšem jenom menší výkony.
Triak se využívá pro regulaci výkonu střídavých motorů nižších výkonů, například ve vysavačích nebo vrtačkách.
Hlavní katalogové hodnoty pro výběr triaku jsou maximální napětí URRM a maximální proud IF.
Transil je polovodičová součástka, která slouží jako ochrana proti přepětí ("ochranný hlídač napětí"). Existuje jednosměrná, nebo obousměrná varianta.
Principiálně jde v případě jednosměrného transilu vlastně o speciální zenerovu diodu, obousměrný transil nahrazuje dvě zenerovy diody a chrání proti přepětí obou polarit. Oproti zenerově diodě spíná rychleji a snese nárazově mnohem vyšší výkony (běžné hodnoty: transil 1500W, zenerova dioda 50W).
Pokud je napětí menší než spínací hodnota, transil je rozpojený a neteče jím žádný proud. Po dosažení spínacího napětí transil velmi rychle sepne a udržuje napětí na stejné hodnotě. Po poklesu vnějšího napětí pod hodnotu spínacího napětí, opět samočinně vypne.
Transil je schopen ve špičce krátkodobě vydržet velké výkony, pokud ale přepětí trvá déle, dojde k jeho nenávratnému zkratování, čímž zabrání zničení chráněných součástek (třeba unipolárních tranzistorů).
Hlavní katalogové hodnoty pro výběr transilu jsou spínací napětí USP (UBR) a maximální špičkový ztrátový výkon PMAX.
Varistor je polovodičová součástka, která slouží jako ochrana proti přepětí ("ochranný hlídač napětí"). Zapojuje se především ve vstupních částech síťových zdrojů, aby zabránila průniku přepětí do zařízení (například při úderu blesku někde na venkovním vedení). Na rozdíl od transilu má větší objem a dokáže přeměnit na teplo energeticky silnější přepěťové špičky.
Pokud je napětí menší než spínací hodnota, varistorem teče zanedbatelný proud. Po překročení spínacího napětí varistor rychle sníží svůj odpor a nedovolí další růst napětí.
Varistor vydrží nárazově i velké hodnoty proudů (i víc jak 1000A). V případě chybového stavu, kdy v síti je trvalé přepětí, zajistí svým zkratovým proudem vybavení jističe.
Hlavní katalogové hodnoty pro výběr varistoru jsou maximální hodnoty trvale připojeného stejnosměrného a střídavého napětí, napětí Un při kterém teče varistorem proud 1mA, maximální proudový impuls IP a ztrátový výkon P.
GTO Tyristor (Gate Turn Off) je speciální tyristor, který lze vypnout poměrně velkým záporným proudovým impulzem do řídící elektrody. Na rozdíl od klasického tyristoru má velmi složitý přechod PN u katody, řídící elektroda je rozdělená do mnoha paprskovitě uspořádaných elementů. Vypínání probíhá postupně od vnějšího obvodu a způsobuje výrazné oteplení. Tyristor musí být doplněn podpůrnými odlehčovacími obvody.
Verze IGCT (Integrated Gate-Commutated Thyristor) určená k velmi rychlému vypínání má řídící obvod integrován (připojen těsně k tyristoru), protože podpůrné obvody musí zajistit velkou strmost vypínacího proudu řídící elektrody, což by parazitní indukčnosti delších přívodů znemožnily. V dnešní době nahrazuje obyčejné tyristory v řídících obvodech trolejbusů, tramvají a vlaků.
IGBT tranzistor (Insulated Gate Bipolar Transistor) spojuje výhody bipolární a unipolární technologie. Je řízen napětím, takže oproti bipolárnímu tranzistoru má zanedbatelné řídící proudy a a ve spínaném obvodu snese větší proudy a napětí než unipolární tranzistor.
Principiálně si ho můžeme představit jako bipolární tranzistor spínaný unipolárním tranzistorem.
|
Diak ER900
28-36V  |
Tyristor BTW69-1200
URRM=1200 V IF=50 A IG=50 mA,  |
Tyristor T322510
URRM = 1000V IF = 25A IGT = 150mA  |
Triak BT136
600V/4A  |
|
Transil P6KE250A
UBR = 250V PMAX = 600W  |
Varistor VE13M00231K
UAC/UDC = 275V/350V Un = 430V IP = 4500A P = 0,6W  |
IGBT tranzistor IRG4PH40U
IC = 41A UCE = 1200V PD = 160W  |
