Лабораторные работы по основам электроники. Федоров К.А - 7 стр.

UptoLike

а схема включения неуправляемого тиристора, б вольт-амперная
характеристика, всхема включения управляемого тиристора
Тиристор состоит из трех последовательно расположенных p – n-
переходов (рис. 2.1, а). При указанной на рисунке полярности
внешнего источника напряжения E переходы П1 и ПЗ соединены в
прямом направлении, а переход П2в обратном. Отсюда следует,
что тиристор можно представлять в виде двух эквивалентных тран-
зисторов: одинрп – p -типа с эмиттерным переходом П1 и
коллекторным П2, другой – n – p – n -типа с эмиттерным переходом
ПЗ и коллекторным П2. Полный ток через общий коллекторный
переход П2 будет обусловлен токами первого и второго эмиттеров, а
также током утечки коллекторного перехода.
Вольт-амперная характеристика тиристора приведена на рис. 2.1,
б. При малых значениях напряжения через прибор протекает
небольшой обратный ток запертого второго перехода. На этом
участке характеристики дифференциальное сопротивление прибора
велико. По мере увеличения напряжения возрастают ток утечки
второго перехода и токи эмиттеров. Вблизи точки В наблюдается
резкое увеличение тока диода при небольшом увеличении
напряжения. На этом участке возникает лавинное размножение
носителей в коллекторном переходе. Точка В является точкой
перегиба характеристики. Соответствующее ей значение напряжения
называют напряжением включения (U
вкл
).
В точке В состояние тиристора неустойчиво. Падение напряжения
на нем резко снижается и доходит до точки А. На участке ВА
тиристор имеет отрицательное дифференциальное сопротивление.
При дальнейшем увеличении напряжения источника Е (см. рис.2.1, б)
напряжение на тиристоре почти не увеличивается, а ток в цепи резко
возрастает и определяется в основном сопротивлением нагрузки R
н
(участок АС характеристики). Максимально допустимому току через
тиристор I
пр
.макс соответствует остаточное напряжение U
ост
(точка С
характеристики). Для выключения тиристора необходимо снизить
ток через него до значения, меньшего тока удержания I
уд
.
Обратная ветвь характеристики тиристора не отличается от
обратной ветви диодной характеристики.
Перевести тиристор в проводящее состояние можно, подключив к
одной из его внутренних областей источник тока в прямой
полярности. На рис. 2.1, в показано включение источника
управляющего тока к базовой области р второго эквивалентного
транзистора. Управляя током базы этого транзистора, можно снизить
и менять величину напряжения включения, как показано на рис.2.1,
б. Ток, вызывающий переключение тиристора, называют током
управления I
упр
.
Для тиристоров введены понятия: анод, катод и управляющий
электрод. Соответствующие им области в структуре обозначены на
рис. 2.1, а, в. Существует разновидность тиристоров, имеющих
управляющий электрод от n-области.
Тиристор без управляющего электрода называют динистором, а
тиристор с управляющим электродом назван управляемым
тиристором.
Выключение управляемого тиристора происходит при отсутствии
тока управления и снижении основного тока ниже значения I
уд
.
Одной из разновидностей тиристора является двунаправленный
тиристор или симистор. Симистор (симметричный тиристор) имеет
обратную ветвь вольтамперной характеристики, симметричную
прямой. В зависимости от полярности приложенного напряжения
симистор проводит ток в ту или иную сторону. Симисторы, так же
как и тиристоры, бывают неуправляемые и управляемые.
Управляется симистор аналогично тиристору, а характеристика
«спрямляется» аналогично характеристике тиристора (участок ОА на
рис. 2.1, б). Благодаря симметрии характеристики симистор
применяется для управления 'в цепях переменного тока.
К группе тиристоров относится запираемый тиристор или
тиристор, управляемый в обоих направлениях (т. е. открываемый и
запираемый).
Запирание производится подачей на управляющий электрод
импульса отрицательной полярности по отношению к катоду. При
этом как бы искусственно вызывается увеличение тока удержания до
значения, большего тока нагрузки (в отличие от выключения
управляемых тиристоров снижением тока нагрузки до значения I
уд
на рис. 2.1 б).
 а – схема включения неуправляемого тиристора, б – вольт-амперная     Перевести тиристор в проводящее состояние можно, подключив к
характеристика, в – схема включения управляемого тиристора            одной из его внутренних областей источник тока в прямой
    Тиристор состоит из трех последовательно расположенных p – n-     полярности. На рис. 2.1, в показано включение источника
переходов (рис. 2.1, а). При указанной на рисунке полярности          управляющего тока к базовой области р второго эквивалентного
внешнего источника напряжения E переходы П1 и ПЗ соединены в          транзистора. Управляя током базы этого транзистора, можно снизить
прямом направлении, а переход П2—в обратном. Отсюда следует,          и менять величину напряжения включения, как показано на рис.2.1,
что тиристор можно представлять в виде двух эквивалентных тран-       б. Ток, вызывающий переключение тиристора, называют током
зисторов: один – р – п – p -типа с эмиттерным переходом П1 и          управления Iупр.
коллекторным П2, другой – n – p – n -типа с эмиттерным переходом         Для тиристоров введены понятия: анод, катод и управляющий
ПЗ и коллекторным П2. Полный ток через общий коллекторный             электрод. Соответствующие им области в структуре обозначены на
переход П2 будет обусловлен токами первого и второго эмиттеров, а     рис. 2.1, а, в. Существует разновидность тиристоров, имеющих
также током утечки коллекторного перехода.                            управляющий электрод от n-области.
    Вольт-амперная характеристика тиристора приведена на рис. 2.1,       Тиристор без управляющего электрода называют динистором, а
б. При малых значениях напряжения через прибор протекает              тиристор с управляющим электродом назван управляемым
небольшой обратный ток запертого второго перехода. На этом            тиристором.
участке характеристики дифференциальное сопротивление прибора            Выключение управляемого тиристора происходит при отсутствии
велико. По мере увеличения напряжения возрастают ток утечки           тока управления и снижении основного тока ниже значения Iуд.
второго перехода и токи эмиттеров. Вблизи точки В наблюдается            Одной из разновидностей тиристора является двунаправленный
резкое увеличение тока диода при небольшом увеличении                 тиристор или симистор. Симистор (симметричный тиристор) имеет
напряжения. На этом участке возникает лавинное размножение            обратную ветвь вольтамперной характеристики, симметричную
носителей в коллекторном переходе. Точка В является точкой            прямой. В зависимости от полярности приложенного напряжения
перегиба характеристики. Соответствующее ей значение напряжения       симистор проводит ток в ту или иную сторону. Симисторы, так же
называют напряжением включения (Uвкл).                                как и тиристоры, бывают неуправляемые и управляемые.
    В точке В состояние тиристора неустойчиво. Падение напряжения     Управляется симистор аналогично тиристору, а характеристика
на нем резко снижается и доходит до точки А. На участке ВА            «спрямляется» аналогично характеристике тиристора (участок ОА на
тиристор имеет отрицательное дифференциальное сопротивление.          рис. 2.1, б). Благодаря симметрии характеристики симистор
При дальнейшем увеличении напряжения источника Е (см. рис.2.1, б)     применяется для управления 'в цепях переменного тока.
напряжение на тиристоре почти не увеличивается, а ток в цепи резко       К группе тиристоров относится запираемый тиристор или
возрастает и определяется в основном сопротивлением нагрузки Rн       тиристор, управляемый в обоих направлениях (т. е. открываемый и
(участок АС характеристики). Максимально допустимому току через       запираемый).
тиристор Iпр.макс соответствует остаточное напряжение Uост (точка С      Запирание производится подачей на управляющий электрод
характеристики). Для выключения тиристора необходимо снизить          импульса отрицательной полярности по отношению к катоду. При
ток через него до значения, меньшего тока удержания Iуд.              этом как бы искусственно вызывается увеличение тока удержания до
    Обратная ветвь характеристики тиристора не отличается от          значения, большего тока нагрузки (в отличие от выключения
обратной ветви диодной характеристики.                                управляемых тиристоров снижением тока нагрузки до значения Iуд
                                                                      на рис. 2.1 б).