Полупроводниковые и микроэлектронные приборы Тиристоры

Полупроводниковые и
микроэлектронные
приборы
Тиристоры
Тиристоры – это
полупроводниковые приборы с тремя или
более р-п-переходами, которые имеют
два устойчивых состояния и
применяются как мощные электронные
ключи.
Основу прибора составляет кристалл кремния,
в котором созданы четыре слоя с разными
типами электропроводности. Внешний p-слой
называют анодом (А), внешний n-слой катодом (К), а два внутренних слоя - базами.
Одна из баз имеет вывод - управляющий
электрод (У).
Если включить тиристор в
электрическую цепь, то при нулевом
сигнале на управляющем электроде ток
в цепи будет отсутствовать (участок
0-А на ВАХ). Чтобы включить тиристор
на него падают отпирающий импульс
положительной полярности.
Анодный ток после включения:
EА
IА 
R
Перевод тиристора из запертого состояния
в открытое можно вызвать не только
повышением анодного напряжения, но и
кратковременным увеличением тока базы в
одном из транзисторов его эквивалентной
схемы. Для этого от одной из баз делают
вывод
управляющий
электрод
(УЭ).
Подавая импульс тока управления Iу
можно вызвать лавинообразное увеличение
тока при U < Uвкл. Такие тиристоры
называют триодными (управляемыми)
тиристорами.
Тиристор остается во включенном состоянии,
пока протекающий через него ток больше
критического, называемого током удержания
Iуд. Как только Iпр станет меньше Iуд, тиристор
закрывается.
Чтобы запереть
(погасить) тиристор,
необходимо каким-либо образом уменьшить
ток I, протекающий через него, до значения,
меньшего
удерживающего Iуд.
Если
напряжение
U,
питающее
схему,
переменное, то тиристор запирается в
отрицательный полупериод, когда ток I
достигает нуля, если же оно постоянное, то
для запирания тиристора применяют так
называемые схемы гашения.
Основные параметры, используемые
при выборе тиристоров:





Предельно допустимый анодный ток в открытом
состоянии тиристора Iпр.max
Предельно допустимое обратное напряжение
Uобр.max
Предельно допустимое прямое напряжение
в закрытом состоянии тиристора Uпр.max
ток удержания Iуд
допустимая частота переключений — до 2000 Гц.
Помимо рассмотренного типа
тиристоров, промышленность
выпускает ряд разновидностей
тиристоров:
1. Динисторы
2. Симисторы
3. Тринисторы
Динистор – это тиристор без управляющего электрода.
При приложении обратного напряжения динистор
всегда заперт.
Симистор – многослойный переключающий прибор с
симметричной ВАХ для прямого и обратного
напряжений.
Тиристоры нашли свое применение в
силовой электронике и электротехнике –
там, где требуется формирование мощных
питающих напряжений постоянного или
переменного тока, питающих напряжений
с регулируемой частотой, специальной
формы.
Маломощные
тиристоры
применяют в релейных схемах и
маломощных
коммутирующих
устройствах.
Мощные
тиристоры
используют в управляемых выпрямителях,
инверторах и различных преобразователях.
Презентацию подготовил студент
Гр. 21305