Физические основы электроники. Глазачев А.В - 93 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Физические основы электроники. Конспект лекций
93
Если подключить внешний источник
вн
U так, как
показано на рис. 5.5, то получим, что p–n-переходы
1
П
и
3
П будут смещены внешним источником в прямом
направлении, а средний p–n-переход
2
П будет смещен
в обратном направлении, и во внешней цепи будет про-
текать только исчезающе маленький обратный ток кол-
лекторного перехода
2
П . Подключим другой внешний
источник
у
U (источник управления) между катодом и
управляющим электродом (УЭ). Тогда ток управления,
протекающий под действием источника управления,
при определенной своей величине может привести к
лавинообразному нарастанию тока в полупроводниковой структуре до тех пор, пока он не будет огра-
ничен резистором
R
в цепи источника питания
вн
U . Произойдет процесс включения тиристора.
Для рассмотрения этого явления представим тиристор в виде двух, объединенных в одну схему
транзисторов
1VT
и
2VT
(рис. 5.6, а), типа p–n–p и n–p–n, соответственно. Оба транзистора включены
по схеме с общим эмиттером (рис. 5.6, б).
При создании разности по-
тенциалов между анодом (А) и ка-
тодом (К) в прямом направлении
(«+» на аноде, «–» на катоде) оба
транзистора будут закрыты, так
как базовые токи их будут отсутст-
вовать. При подключении источ-
ника управления
у
U во входной
цепи транзистора
2VT
потечет
базовый ток, являющийся током
управления тиристора
у
I . Под
действием этого тока в коллектор-
ной цепи транзистора
2VT
потечет
ток
у2к2
II
b
=
, где
2
b
– коэффи-
циент передачи по току транзистора
2VT
. Но этот ток
к2
I протекает по цепи «эмиттер – база» транзи-
стора
1VT
и является его входным, базовым током
к2б1
II
=
. Под воздействием этого тока
б1
I в вы-
ходной коллекторной цепи транзистора
1VT
потечет коллекторный ток:
У21к21б11к1
IIII
b
b
=
b
=
b
=
, (5.1)
т.е. коллекторный ток
к1
I является усиленным в
1
bb раз током управления
у
I , и протекает ток
к1
I
опять по базовой цепи транзистора
2VT
, там, где протекает и ток
у
I . Поскольку
к1
I оказывается
значительно больше тока
у
I , процесс взаимного усиления транзисторами токов продолжается до тех
пор, пока оба транзистора не войдут в режим насыщения, что соответствует включению тиристора.
Описанный процесс является процессом внутренней положительной обратной связи, под действием
которой и происходит лавинообразное нарастание тока в цепи тиристора.
После того, как тиристор включился, он сам себя поддерживает в открытом состоянии, так как
при условии
ук2
II
>
внутренняя обратная связь остается положительной, и в этом случае источник
управления уже оказывается ненужным. С учетом (5.1) это условие записывается в виде:
УУ21
II
>
b
b
. (5.2)
Откуда условие включения тиристора:
1
21
>
b
b
. (5.3)
Для того, чтобы выключить тиристор, необходимо прервать ток, протекающий в его силовой це-
пи, на короткий промежуток времени, достаточный для рассасывания неосновных носителей в зонах
полупроводника и восстановления управляющих свойств. Чтобы снова включить тиристор, необходи-
p
n
2
p
2
n
1
П
2
П
3
П
+
-
R
A
-
+
УЭ
вн
U
у
U
K
Рис. 5.5. Структура тиристора
1
p
n
2
p
2
n
2
p
1
n
A
K
УЭ
+
К
I
А
I
1
VT
2
VT
к1
I
к2
I
K
A
+
УЭ
у
I
1
VT
2
VT
Рис. 5.6. Структура (а) и схема двухтранзисторного эквивалента тиристора (б)

Страницы