Главная | Обратная связь

Принцип работы, ВАХ, основные параметры тиристоров.

Тиристорами называют управляемые полупроводнико­вые приборы на основе многослойных (четыре слоя или более) р-п структур, способные под действием сигнала управления переходить из закрытого (непроводящего) со­стояния в открытое (проводящее).

Наиболее распространенная разновидность тиристора основана на четырехслойной р-п-р-п структуре, ВАХ кото­рой приведена на рис. 1.13, а. На рис. 1.13,6 показано схемное обозначение рассматриваемого тиристора, который имеет три вывода во внешнюю цепь. Электроды прибора называются: А — анод, К— катод, УЭ — управляющий электрод.

Если включить тиристор в электрическую цепь (рис. 1.13,в), то при нулевом сигнале на управляющем электро­де ток в цепи будет отсутствовать. Это связано с тем, что при прямом закрытом состоянии (участок / на характерис­тике рис. 1.13, а) сопротивление тиристора очень велико. Если теперь на управляющий электрод подать отпирающий импульс положительной полярности, то тиристор включа­ется и через нагрузку R_n начинает протекать ток. Ввиду малого падения напряжения на включенном тиристоре .(точка 2 на участке II характеристики рис. 1.13,6) анод­ный ток после включения определяется

В паспортных данных тиристора имеются следующие параметры: максимально допустимый средний прямой ток, импульсное прямое напряжение и максимальный обратный ток. В современных мощных тиристорах допустимый средний прямой ток достигает 1000—2000 А.

При уменьшении анодного тока до значения тока удер­жания тиристор может самопроизвольно перейти в запер­тое состояние. Ток удержания, приводимый в справочнике, определяется при I_у=0.

Для расчета параметров сигнала, который необходимо подать на управляющий электрод, пользуются параметра­ми управляющий ток отпирания и управляющее напряжение отпирания. При таких значениях. тока и напряжения в управляющей цепи обеспечивается надежное отпирание тиристора даже при малых (5—10 В) напряжениях U_a и при наинизшей рабочей температуре, когда отпирание затруднено.

К важнейшим динамическим параметрам тиристора от­носится величина (di/dt)_max — критическая скорость нара­стания анодного тока при включении тиристора. При пре­вышении допустимого значения (di/dt)max возможен пере­грев отдельных участков полупроводниковой структуры и тепловое проплавление перехода; обычно (di/dt)_max— = 10-7-100 А/мкс, но у специальных быстродействующих ИЛИ импульсных тиристоров (di/dt)max доходит до 500— 1000 А/мкс.

К параметрам тиристоров относится время выключе­ния — временной интервал, спустя который после прекра­щения протекания анодного тока к прибору можно прило­жить прямое напряжение и при этом не произойдет его по­вторного включения. Время выключения у низкочастотных тиристоров 100—500 мкс, у быстродействующих 10— 100 мкс. Параметр (dU/dt) max — допустимая скорость на- растания прямого напряжения. Это ограничение по скоро­сти анодного напряжения связано с наличием емкостей пе­реходов, протекание тока через которые при быстром нараста­нии анодного напряжения мо­жет привести к самопроизволь­ному отпиранию тиристора: (df//dOma*=20-M00 В/мкс, у быстродействующих до 200— 500 В/мкс.

Главная область примене­ния однооперационных тири­сторов — энергетическая элек­троника, в области высоких мощностей тиристор является основным силовым управляе­мым прибором. Маломощные тиристоры используются и в импульсных схемах информационной электроники.