Главная | Обратная связь

Короткі теоретичні відомості

Тиристори – це напівпровідникові керовані прилади з трьома і більше переходами, які здатні під дією сигналу керування переходити від закритого (непровідного) стану до відкритого (провідного). Цей перехід відбувається стрибкоподібно.

Найбільш розповсюдженими є тиристори на чотиришаровій структурі, показаній на рис. 4.1, а. Вольт-амперна характеристика такої структури наведена на рис. 4.1, б, а на рис. 4.1, в – умовне графічне позначення такого тиристора з трьома виводами (електродами) до зовнішнього кола. Електроди приладу називаються: А – анод, К – катод, КЕ – керуючий електрод.

Якщо ввімкнути тиристор у показане на рис. 4.1, а коло, то, за відсутності сигналу на керуючому електроді КЕ, струму в колі не буде. Для показаної полярності прикладеної до тиристора напруги перехід П2 закритий і тиристор знаходиться на ділянці І своєї вольт-амперної характеристики (рис. 4.1, б). Збільшення напруги до значення напруги вмикання викликає перехід дірок структури до , а електронів зі структури до . Ці не основні для структур та носії під дією великої зовнішньої напруги з великою швидкістю проходять перехід П2, створюючи лавинне збільшення нових носіїв заряду. Напруга на тиристорі швидко падає (ділянка ІІ), а напруга на опорі (рис. 4.1, а) зростає. Тиристор переходить на ділянку ІІІ своєї ВАХ.

а б в Рис. 4.1. Тиристор: а – структура; б – вольт-амперна характеристика; в – умовне графічне позначення

Отже, для переведення тиристора у провідний стан без використання КЕ, треба подати імпульс анодної напруги . Для гасіння тиристора треба змінити полярність анодної напруги.

Якщо ж подати на КЕ напругу, додатну по відношенню до катода К, то це викличе перехід електронів з структур і до . Концентрація неосновних носіїв зарядів у збільшується і вмикання тиристора відбувається за наявності напруги . Після зняття сигналу керування тиристор зберігає відкритий стан і для його закриття слід змінити полярність анодної напруги .

Основні параметри тиристорів:

1. Напруга вмикання – основна напруга в точці ввімкнення тиристора при якій струм через прилад починає різко зростати.

2. Струм ввімкнення – основний струм, який протікає через прилад при прикладеній напрузі .

3. Стримувальний струм – мінімальний основний струм, який необхідний для підтримання тиристора у відкритому стані при визначеному режимі в колі КЕ.

4. Напруга у відкритому стані – основна напруга при визначеному струмові у відкритому стані тиристора.

5. Струм у закритому стані – основний струм при визначеній напрузі в закритому стані, при визначеному режимі в колі КЕ.

6. Зворотний струм – анодний струм при визначеній зворотній напрузі.

7. Постійний відкриваючий струм КЕ – мінімальне значення постійного струму КЕ, яке забезпечує перемикання тиристора із закритого стану в відкритий стану в відкритий при визначених режимах к колах основних і керуючого електродів.

8. Час вмикання – інтервал часу між моментом на початку відкриваючого імпульсу, що відповідає 0,1 його амплітуди, і моментом, коли основна напруга падає до 0,1 значення різниці напруг у закритому та відкритому станах тиристора.

9. Час вимкнення – час, протягом якого основний струм зменшується до нуля при перемиканні тиристора по колу основних електродів із відкритого стану до закритого.