Основные параметры тиристоров

К основным параметрам тиристора можно отнести:

- допустимое значение среднего прямого тока

- максимальный постоянный прямой ток;

- максимально допустимое напряжение – определяется по наименьшему из значений прямого и обратного напряжений, соответствующих началу крутого нарастания обратного тока;

- обратный ток тиристора;

- напряжение и ток удержания, соответствующие переходу тиристора из закрытого состояния в открытое.

Динамические параметры тиристора характеризуют время перехода тиристора из закрытого состояния в открытое (время включения tвкл) и время восстановления запирающих свойств (время выключения tв).

Восстановление запирающих свойств осуществляется за счет приложения к тиристору обратного напряжения. Величина tв определяет время, в течение которого происходит полное рассасывание носителей заряда в базовых слоях ранее проводившего тиристора при приложении обратного напряжения, по окончании которого к прибору может быть вновь приложено напряжение в прямом направлении без опасения его самопроизвольного отпирания. Процесс восстановления запирающих свойств происходит за счет двух факторов: протекания обратного тока через тиристор, при котором отводится основная часть носителей заряда, накопленных в базах прибора .и рекомбинации оставшихся носителей заряда.

Применение

Тиристор как ключевой элемент нашел широкое применение в цепях постоянного и переменного токов. Рассмотренный режим, когда отпирание прибора следует после достижения на нем напряжения переключения, используется только в схемах с динисторами.

Широкое практическое применение нашел режим отпирания по управляющему электроду, т.е. за счет подачи на управляющий электрод отпирающего импульса напряжения. Сущность этого режима отпирания заключается в следующем.

В исходном состоянии тиристор закрыт, ток управления равен нулю. Напряжение источника питания Е меньше напряжения переключения тиристора Uпер. При Е>0 рабочая точка тиристора расположена на прямой ветви ВАХ 0-в. Через нагрузку и тиристор протекает малый ток, соответствующий рабочей точке на этой ветви. В требуемый момент времени подают импульс управления Еу, задавая необходимый для отпирания тиристора импульс тока управления, больший тока спрямления. Тиристор открывается, и рабочая точка переходит на ветвь г-д.

Для того чтобы перевести тиристор из открытого (включенного) состояния в закрытое, необходимо снизить ток через него до значений, меньших значения удерживающего тока Iуд. В цепях переменного тока это происходит при смене полярности питающего напряжения. В цепях постоянного тока обратное переключение тиристора требует специальных устройств, дополнительных схем коммутации тиристоров.

Тиристоры выпускаются на диапазон прямых токов от десятков миллиампер до нескольких сотен ампер и напряжения от десятков вольт до нескольких киловольт.

Защита тиристоров

Тиристоры являются приборами, критичными к скоростям нарастания прямого тока diA/dt и прямого напряжения duAC/dt. Тиристорам, как и диодам, присуще явление протекания обратного тока восстановления, резкое спадание которого до нуля усугубляет возможность возникновения перенапряжений с высоким значением duAC/dt. Такие перенапряжения являются следствием резкого прекращения тока в индуктивных элементах схемы, включая малые индуктивности монтажа. Поэтому для защиты тиристоров обычно используют различные схемы ЦФТП, которые в динамических режимах осуществляют защиту от недопустимых значений diA/dt и duAC/dt.

В большинстве случаев внутреннее индуктивное сопротивление источников напряжения, входящих в цепь включенного тиристора, оказывается достаточным, чтобы не вводить дополнительную индуктивность LS . Поэтому на практике чаще возникает необходимость в ЦФТП, снижающих уровень и скорость перенапряжений при выключении (рис. 7).

Рис. 7. Типовая схема защиты тиристора

Для этой цели обычно используют RC-цепи, подключаемые параллельно тиристору. Существуют различные схемотехнические модификации RC-цепей и методики расчета их параметров для разных условий использования тиристоров.

Для запираемых тиристоров применяются цепи формирования траектории переключения, аналогичных по схемотехнике ЦФТП транзисторов.

Вывод

В реферате мною были разобраны тиристоры, их характеристики, разновидности, область применения. Так тиристоры это целый класс полупроводниковых приборов с тремя и более ph переходами. Имеют 2 устойчивых состояния: низкой проводимости (откл.) и высокой проводимости (вкл.). Существуют различные виды тиристоров, которые подразделяются, главным образом, по способу управления и по проводимости. Различие по проводимости означает, что бывают тиристоры, проводящие ток в одном направлении (например тринистор, изображённый на рисунке) и в двух направлениях (например, симисторы, симметричные динисторы). Данные приборы нашли своё применение как электронные ключи, преобразователи (инверторы), управляемые выпрямители, регуляторы мощности и т.д.