5.3. Параметры и разновидности тиристоров

К числу основных параметров тиристора, отраженных в справочных данных, относятся:

 напряжение включения U_вкл;

 напряжение в открытом состоянии U_откр при фиксированном анодном токе;

 напряжение загиба (пробоя) U_заг на обратной ветви (рис. 5.2, б); если напряжение любой полярности не превосходит названных значений, то при нулевом управляющем токе I_упр тиристор всегда будет закрыт;

 постоянное обратное напряжение. Для надежного закрытия тиристора прямое или обратное напряжение на нем не должно превышать повторяющееся импульсное напряжение, которое составляет примерно 70 % от наименьшего из напряжений U_вкл и U_заг и приводится в справочниках (100-4000 В);

 максимально допустимый средний прямой ток (до 1000-2000 А);

 импульсное прямое напряжение;

 максимальный обратный ток;

 управляющий ток отпирания;

 управляющее напряжение отпирания (5-10 В).

К динамическим параметрам тиристора относятся:

 величина (di/dt)_max  критическая скорость нарастания анодного тока при включении тиристора. При превышении допустимого значения (di/dt)_max (до 500…1000 А/мкс) возможен перегрев отдельных участков структуры и тепловое проплавление p-n-переходов;

 время выключения – временной интервал, спустя который после прекращения анодного тока к прибору можно вновь приложить прямое напряжение (10…500 мкс);

 параметр (dU/dt)_max – допустимая скорость нарастания прямого напряжения (20…500 В/мкс). Это ограничение связано с наличием емкостей p-n-переходов. В самом деле, при быстром нарастании анодного напряжения протекание переменного тока через эти емкости может привести к самопроизвольному отпиранию тиристора.

В целом, к разновидностям тиристоров относятся:

 динистор - тиристор без управляющего электрода;

 симмистор – переключающий прибор с симметричной ВАХ для прямого и обратного напряжения (рис. 5.5). Симмистор может коммутировать ток любого направления и заменяет собой цепь из двух обычных тиристоров, включенных встречно-параллельно;

а) б) в) г)

Рис. 5.5. Структура (а) и УГО (б), ВАХ (в) симмистора, УГО фотосиммистора (г)

 запираемые тиристоры, которые характеризуются тем, что при подаче отрицательного импульса на управляющий электрод, можно осуществить запирание анодного тока;

 фототиристоры и фотосиммисторы, работой которых можно управлять осуществлять путем освещения p-n-p-n-структуры [4]. В них управляющий электрод заменен инфракрасным светодиодом и фотоприемником со схемой управления. Основным достоинством подобных приборов, создаваемых в одном корпусе, является гальваническая развязка низковольтной цепи управления от силовой цепи, находящейся под высоким напряжением (рис. 5.5, г).

Условные графические обозначения тиристоров приведены на рис. 5.5.

а) б) в) г) д)

Рис. 5.6. УГО тиристоров различных типов

Управление тринистором может быть произведено как по аноду (а), так и по катоду (б). На практике включение по аноду для большинства типов тиристоров нежелательно из-за возможного повреждения прибора. На рис. 5.6, в, г, д приведены обозначения триодного симметричного тиристора, фототиристора, диодного тиристора, проводящего в обратном направлении.