Тиристоры, имеющие два вывода, называются ДИНИСТОРАМИ, или неуправляемыми тиристорами.
Тиристоры, имеющие три вывода, называются тринисторами, или управляемыми тиристорами.
Эти приборы, как и диоды, проводят ток в одном направлении. Но существует особая группа тиристоров, которые проводят ток в обоих направлениях – их называют симисторами (симметричные тиристоры). Симметричные динисторы по-другому еще называют диаками, а симметричные тринисторы - триаками.
Рисунок 2
Обратите внимание как все названные мной приборы изображаются на электрических принципиальных схемах. Здесь: А – анод, К – катод, УЭ – управляющий электрод (вывод).
Устройство и принцип работы тиристоров
рассмотрим на примере самого простого из них -
– динистора.
Динистор представляет собой четырёхслойную полупроводниковую структуру с тремя p-n
переходами (П1, П2, П3) и двумя выводами. Вывод от области р называют анодом, а от области n – катодом.
Рисунок 3
Рассмотрим, как работает динистор при воздействии на него прямого и обратного
напряжений. При подаче прямого напряжения (+ на аноде, - катоде) переходы П1 и П3 , которые можно рассматривать как обычные диоды, открыты, а
переход П2 – закрыт, т.е. ток через динистор отсутствует.
Рисунок 4
При подаче обратного напряжения закрытыми оказываются переходы П1 и П3, а переход П2 – открыт. Как видно, и в этом
случае ток через тиристор отсутствует.
Напомню, что фактически, при этом через тиристор
|
|
|
протекает очень малый обратный ток, однако, для простоты рассуждений, им можно пренебречь.
Рисунок 5
Итак, при любой полярности напряжения, приложенного к тиристору, он не проводит ток, т.е. сопротивление тиристора очень велико.
Рассмотрим прямое включение тиристора. Если увеличивать прямое напряжение между анодом и катодом, то в области закрытого перехода П2 возрастает концентрация неосновных носителей заряда, приходящих от переходов П1 и П3. В результате, при определенном напряжении между анодом и катодом переход П2 пробивается, и тиристор начинает проводить электрический ток. Говорят, что тиристор включается. При этом сопротивление тиристора резко уменьшается, уменьшается и напряжение между выводами тиристора.
Рисунок 6
Напряжение, при котором происходит включение тиристора, наз. Напряжением включения.
Величина тока, протекающего через открытый тиристор, определяется величиной прикладываемого напряжения и сопротивлением нагрузки (I=E/RН).
В таком состоянии тиристор может находиться сколь угодно долгое время.
Для перевода тиристора в выключенное состояние нужно уменьшить ток, протекающий через тиристор до величины, называемой током удержания I уд.
|
|
|
ВАХ тиристора
Вольтамперная характеристика тиристора имеет вид, показанный на Рисунке . Рассмотрим как будет изменяться ВАХ при подаче прямого напряжения
Рисунок 7
Схема включения тиристора приведена на рисунке. Сопротивление нагрузки RН включено последовательно с тиристором. Если напряжение источника питания равно 0, то ток через тиристор и нагрузку тоже равен 0. Те. ВАХ тиристора проходит через начало координат.
При увеличении прямого напряжения тиристор практически не проводит ток, т.к. один из p-n–переходов (П2) тиристора закрыт (Рис.8). Тиристор в этом состоянии можно рассматривать как разомкнутый ключ(контакт)
Рисунок 8
При дальнейшем увеличении прямого напряжения (на участке 0С) ток тиристора очень мал и практически не изменяется. Не изменяется и состояние тиристора (ключ разомкнут) Рис.9.
Рисунок 9
Когда напряжение становится равным напряжению включения (т. С), тиристор быстро переходит во включенное состояние (уч. СД) Рис.10. Напряжение на тиристоре резко уменьшается (ключ замкнут), т.к. сопротивление открытого тиристора мало, и все напряжение источника питания прикладывается к нагрузке.
|
|
|
Рисунок 10
При этом ток через тиристор зависит от сопротивления нагрузки, и не должен превышать предельно допустимого тока в открытом состоянии Iос (т. Е). Т.е. ток, который будет протекать через открытый тиристор зависит от величины сопротивления нагрузки RН и величины источника напряжения Е, которое подается на схему. Это хорошо видно по положению рабочей точки (красная точка на ВАХ) на рисунках 10,11.
Наименьший ток нагрузки соответствует рис.10, наибольший-Рис.11б
а) б)
Рисунок 11
Выключить тиристор можно, если уменьшить ток тиристора до величины, меньшей, чем ток удержания (т.Д). Обычно этого добиваются либо разрывом цепи протекания тока, либо сменой полярности напряжения.
При подаче и увеличении обратного напряжения тиристор не проводит ток. Когда обратное напряжение на тиристоре достигнет определенного значения, наступает электрический, а затем, и тепловой пробой(участок (АВ на Рис.12).
Рисунок 12.
Подведем итог: 1. Для включения тиристора необходимы два условия:
|
|
|
а) напряжение, прикладываемое к тиристору, должно быть больше напряжения включения;
б) ток, протекающий через тиристор в открытом состоянии (ток нагрузки), должен быть больше, чем ток удержания.
2. Чтобы выключить тиристор, необходимо, чтобы ток через тиристор стал меньше, чем ток удержания. Обычно этого добиваются либо разрывом цепи протекания тока, либо сменой полярности напряжения.
3.Тиристор проводит ток в одном направлении (при подаче прямого напряжения).
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 25; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!