MCT
(Mos Kontrollü Tristör) Nedir?

MCT birçok yarı iletken kontrol elemanı arasında hala hızla geliştirilmekte olan güç elektroniği elemanlardan biridir. Kullanım alanı akım, gerilim ve frekans değerleri olarak günümüzde sınırlı olsa da gelecekte revaçta olabilecek bir devre elemanı olarak görülmektedir. Bu yazımızda MCT'nin yapısını ve çalışma prensibini inceleyeceğiz.

A- A+

22.04.2016 tarihli yazı 18567 kez okunmuştur.

MCT temel olarak 3 bacaklı (gate-anot-katot) bir yarı iletken devre elemanıdır. Topolojik yapısı bir kapı ucuna yerleştirilmiş iki mosfet ve bir tristörden oluşmaktadır. MCT'ler de metal oksit yarı iletkenler (MOS) gibi p kanallı ya da n kanallı olarak imal edilebilen yarı iletken devre elemanlarıdır. İki mosfetli ve bir tristörlü bu yapıda mosfetler MCT'yi iletime ve kesime sokmak için kullanılan malzemelerdir. MCT'ler hızlı anahtarlama özelliklerinde dolayı devrelerde genellikle anahtarlama elemanı olarak kullanılırlar. MCT'de gate ucuna uygulanan sinyaller anoda göre uygulanır ve bu uygulanan sinyaller referans olarak tutulur. MCT'nin eşdeğer devresi ise aşağıdaki şekilde verilmiştir.

MCT yukarıda görüldüğü gibi kapı ucuna bağlanmış iki adet mosfet ve ardına bağlı bir adet npn ve bir adet pnp transistörden oluşur. Sondaki transistörlü yapı tristörün yapısı ile aynı olduğundan yukarıdaki yapıya MCT yani mos kontrollü tristör denilmiştir. MCT'ler gerilim kontollü elemanlardır. Elemanın iletim ve kesim durumu kapı ucuna uygulanan gerilim işaretiyle belirlenir. MCT'ler tristörler kadar yüksek akım geçiren devre elemanları olmasalar da geçirebilecekleri maksimum akım değerleri oldukça yüksektir. Sıradan bir tristörü sürmek oldukça kolay fakat tristörü kesime götürmek oldukça zor bir olaydır. MCT'de ise bu durum daha kolay işler. MCT'nin devrelerde kullanılan sembolü ise aşağıdaki resimdeki gibidir.

►İlginizi Çekebilir: Güç Elektroniği Elemanları

MCT'lerde girişteki mosfetlerin kapı (Gate) ucuna negatif gerilim işareti uygulandığı zaman iletime, pozitif gerilim işareti uygulandığı zamansa kesime giderler. Yani iletim durumunda olmayan bir MCT'nin kapı (Gate) ucuna negatif bir gerilim işareti uygulandığı zaman MCT iletime geçer. MCT'de referans alma olayı burada ortaya çıkar: kapıya uygulanan negatif gerilim işareti kapıdan kesilse bile MCT aksi bir işaret gelene kadar iletimde kalır. Bu yönüyle MCT tristöre benzemektedir. Hatta anot ucuna değişken bir işaret (Örneğin sinüs dalgası) uygulandığı zamanlarda da sinüsoidal işaret pozitif alternanstan negatif alternansa geçtiği zaman MCT doğal komütasyona uğrayıp kesime gider fakat DC işaretlerde kapı (Gate) ucuna o anki referansın aksi bir işaret gelmediği sürece kesime gitmeyeceğinden dolayı sürekli iletimde kalır. İletimdeki bir MCT'nin de kapı (Gate) ucuna pozitif bir gerilim işareti uygulandığı zaman MCT kesime gider. MCT'yi kesime götürmek tristöre göre oldukça kolaydır fakat MCT'ler devrelerde henüz tristörlerin çalışabildiği akım, gerilim değerlerine ulaşamadıkları için tristörler MCT'lere göre daha yaygın olarak kullanılmaktadırlar.

►İlginizi Çekebilir: Triyak Nedir ve Nasıl Çalışır? | ElektrikPort Akademi

MCT'lerde iletim ve kesim durumları arasında geçiş yapmak yani iletimdeyken kesime, kesimdeyken iletime sokmak için gerekli güç miktarı oldukça azdır. MCT'nin yapısı aynı zamanda IGBT yapısına da benzemektedir, aynı şekilde anahtarlama hızı da IGBT'lere yakındır. Günümüzde MCT'nin en önemli problemi çalışabildiği frekans, gerilim ve akım aralıklarının diğer yarı iletken elemanlara göre sınırlı olmasıdır. Fakat MCT'ler gün geçtikçe gelişmekte ve bu sınırların oldukça genişlemesi beklenilmektedir. Bu yönüyle MCT geleceğin en yaygın yarı iletken devre elemanlarından biri olarak görülmektedir.