MCT-র গঠন ও কার্যপ্রণালী

MOS – Controlled Thyristor (MCT)

MCT বা MOS – Controlled Thyristor (MCT) মূলত একটি থাইরিস্টর যার গেট কাঠামোতে দুটি MOSFET তৈরি করা থাকে। একটি MOSFET MCT চালু করার জন্য ব্যবহৃত হয় এবং অন্যটি এটি বন্ধ করার জন্য ব্যবহৃত হয়। ডিভাইসটি মূলত সুইচিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ ক্ষমতা এবং কম পরিবাহী ড্রপের মতো অন্যান্য বৈশিষ্ট্যও রয়েছে। একটি MCT প্রচলিত 4-layer থাইরিস্টরের রিজেনারেটিভ একশন এবং MOS-গেট কাঠামোর বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করে। এই ডিভাইসে, সমস্ত গেট সিগন্যালকে অ্যানোডের সাপেক্ষে প্রয়োগ করা হয়, যা রেফারেন্স হিসাবে রাখা হয়।

গঠনঃ

MCT একটি  4-layer, 3 জাংশন ডিভাইস। এটির তিনটি টার্মিনাল Anode, Cathode ও Gate রয়েছে।

এটি একটি অন-ফেট (ON-FET), একটি অফ-ফেট (OFF-FET) এবং দুটি ট্রানজিস্টর নিয়ে গঠিত।

 MCT-এর MOS কাঠামো ইকুইভ্যালেন্ট সার্কিটে দেখানো হয়েছে। এটি একটি অন-ফেট (একটি P-চ্যানেল MOSFET) এবং একটি অফ-ফেট নিয়ে গঠিত (একটি N-চ্যানেল MOSFET। MCT-এর n-p-n-p কাঠামো বোঝাতে n-p-n এবং p-n-p উভয় ট্রানজিস্টর একসাথে যুক্ত করা হয়। ইকুইভ্যালেন্ট সার্কিটের দুটি ট্রানজিস্টর ইঙ্গিত দেয় যে MCT-তে সাধারণ থাইরিস্টরের মতো রিজেনারেটিভ ফিডব্যাক রয়েছে। 

MCT সেলের মৌলিক গঠন নিচের চিত্রে দেখানো হলোঃ

চিত্রঃ MCT-র গঠন।

চিত্রঃ MCT-র ইকুইভ্যালেন্ট সার্কিট

চিত্রঃ MCT-র সিম্বল

কার্যপ্রণালী ঃ

টার্ন অন প্রসেসঃ

অ্যানোডের সাপেক্ষে গেটে একটি নেগেটিভ  ভোল্টেজ পালস দ্বারা ডিভাইসটি চালু করা হয়। MCT চালু করার জন্য, গেট এবং অ্যানোডের মধ্যে ভোল্টেজ পালস দ্বারা গেটকে অ্যানোডের সাপেক্ষে নেগেটিভ  করা হয়। ফলে, MCT প্রাথমিকভাবে ফরোয়ার্ড বায়াসড হয়। 

গেট টার্মিনালে নেগেটিভ ভোল্টেজ পালস প্রয়োগের সাথে সাথে, অন-ফেট (ON-FET) চালু হয় এবং অফ-ফেট (OFF-FET) বন্ধ থাকে। 

অন-ফেট চালু হলে, অ্যানোড A থেকে কারেন্ট প্রবাহিত হতে শুরু করে, অন-ফেটের মধ্য দিয়ে  n-p-n ট্রানজিস্টরের বেস এবং এমিটার কারেন্ট হিসেবে পরে ক্যাথোড K-তে যায়। এটি n-p-n ট্রানজিস্টরকে চালু করে। 

এর ফলে n-p-n ট্রানজিস্টরের কালেক্টর কারেন্ট প্রবাহিত হয়। যেহেতু অফ-ফেট বন্ধ থাকে, তাই n-p-n ট্রানজিস্টরের এই কালেক্টর কারেন্ট p-n-p ট্রানজিস্টরের বেস কারেন্ট হিসেবে কাজ করে। ফলস্বরূপ, p-n-p ট্রানজিস্টরও চালু হয়। যদি উভয় ট্রানজিস্টর চালু  হওয়ার ফলে রিজেনারেটিভ ক্রিয়া সংঘটিত হয় এবং MCT চালু হয়।

টার্ন অফ প্রসেসঃ 

অ্যানোডের সাপেক্ষে গেটে একটি পজিটিভ ভোল্টেজ পালস দ্বারা ডিভাইসটি বন্ধ করা হয়। 

গেট টার্মিনালে পজিটিভ ভোল্টেজ পালস অফ-ফেট (OFF-FET) চালু করে এবং অন-ফেট (ON-FET) বন্ধ করে দেয়।

অফ-ফেট চালু হওয়ার পরে, p-n-p ট্রানজিস্টরের এমিটার ভিত্তিক টার্মিনালগুলি অফ-ফেট দ্বারা শর্ট সার্কিট হয়। ফলে, এখন অ্যানোড কারেন্ট অফ-ফেটের মাধ্যমে প্রবাহিত হতে শুরু করে এবং এইভাবে p-n-p ট্রানজিস্টরের বেস কারেন্ট কমতে শুরু করে। একারণে, p-n-p ট্রানজিস্টরের কালেক্টর কারেন্ট, যা n-p-n ট্রানজিস্টরের বেস কারেন্ট হিসেবে কাজ করে, সেটিও কমে যায়।

বেস কারেন্টের এই হ্রাস রিজেনারেটিভ  ফিডব্যাক ক্রিয়াকে ব্যাহত করে, ফলাফলস্বরূপ, MCT "অফ" অবস্থায় স্থানান্তরিত হয়।