2.1.3. Переключающие диоды - тиристоры.

Тиристором называют полупроводниковый прибор с тремя последовательно включенными p-n переходами. Тиристоры с двумя электродами (рис. 2.13а) называют динисторами-это неуправляемые тиристоры, с тремя электродами-тринисторы-это управляемые тиристоры.

а)

б)

Рис.2.13. А - анод; К - катод; УЭ - управляющий электрод.

На рис. 2.14 приведены вольтамперные характеристики динистора и тринистора, поясняющие их работу.

а) б)

Рис.2.14.

Если к тиристору приложить обратное напряжение, то он ведет себя как обычный диод - закрыт. При прямом включении тиристоров они остаются также закрытыми, пока напряжение между анодом и катодом не достигнет величины Uвкл. После этого тиристоры резко переходят в открытое состояние и ведут себя как обычные силовые диоды в прямом включении, пока ток через них не снизится до величины Iвыкл. Как только это произойдет, диод вновь переходит в закрытое состояние. У динисторов невозможно управлять величиной Uвкл, а у тринисторов величина Uвкл. Зависит от величины тока управляющего электрода: Uвкл = f (Iуэ) и при достаточно больших токах Iуэ вольтамперная характеристика тринистора вырождается в прямую ветвь характеристики обычного диода. Управление тринистором осуществляется лишь при его отпирании, а затем он становится неуправляемым.

Важнейшими параметрами тиристоров являются:

Ток включения – Iвкл.

Напряжение включения – Uвкл.

Ток выключения – Iвыкл.

Остаточное напряжение – Uост. - падение напряжения на открытом тиристоре.

Обратный ток тиристора – Iобр.

Управляющий ток – Iупр. – тиристора – величина тока, при котором включается тиристор.

Время включения – tвкл. - минимально необходимая длительность импульса включения на УЭ.

2.3. Датчики Холла.

В основе работы датчиков Холла лежит явление исправления траектории зарядов в полупроводнике, находящемся в магнитном поле, открытое в 1879 году американским физиком Эдвином Холлом.

Принцип возникновения ЭДС Холла- Eх. поясняется рис. 2.15.

Рис. 2.15.

Если к пластинке полупроводника с электронной проводимостью приложить напряжение от внешнего источника питания. То при отсутствии внешнего магнитного поля заряды будут распределяться равномерно по объему полупроводника, и на его гранях будет отсутствовать разность потенциалов. При воздействии на пластину внешнего магнитного поля H электроны будут смещаться к одной из граней и на этой грани будет отрицательный заряд, а на противоположной грани - положительный. В результате между этими гранями возникает разность потенциалов, называемая ЭДС Холла – Ех.

Величина ЭДС Холла Ех зависит от величины тока, протекающего через пластину Iх, индукции магнитного поля B и размеров пластины – d.

(2.21)

Где Rх – постоянная Холла для данного проводника.

Для изготовления датчиков Холла используют германий или кремний. Максимальная величина ЭДС Холла достигает 1В. КПД датчика Холла достигает 20%.