3.4. Диністори
Дині́стор, діодний тиристор, що має два виводи. Інші назви: DIAC, діод Шоклі.
Зовнішня n-область і вивід від неї називається катодом. Внутрішні p- і n-області називаються базами диністора. Крайні p-n переходи називаються емітерними, а середній p-n перехід називається колекторним. Якщо на анод подати «-», а на катод «+», емітерні переходи будуть закриті, колекторний відкритий. Основні носії зарядів з анода і катода не зможуть перейти в базу, тому через диністор буде протікати тільки маленький зворотний струм, викликаний неосновними носіями заряду.
Рис. 3.4. Структура диністора (а) та його умовні графічні позначення (б)
Якщо на анод подати «+», а на катод «-», емітерні переходи відкриваються, а колекторний закривається. Основні носії зарядів перехо дять з анода в базу 1, а з катода – в базу 2, де вони стають неосновними і в базах відбувається інтенсивна рекомбінація зарядів, в результаті якої кількість вільних носіїв зарядів зменшується. Ці носії заряду підходять до колекторного переходу, поле якого буде їх пришвидчувати, потім проходять базу і переходять через відкритий емітерний перехід, оскільки в базах вони знову стають основними. Пройшовши емітерні переходи, електрони переходять в анод, а дірки – в катод, де вони вдруге стають неосновними і вдруге відбувається інтенсивна рекомбінація. В результаті кількість зарядів, що пройшли через диністор, буде дуже мала і прямий струм також буде дуже малий. При збільшенні напруги прямий струм незначно зростає, оскільки збільшується швидкість руху носіїв, а інтенсивність рекомбінації зменшується. При збільшенні напруги до певної величини відбувається електричний пробій колекторного переходу. Опір диністора різко зменшується, струм через нього дуже зростає і падіння напруги на ньому значно зменшується. Вважається, що диністор перейшов з вимкненого стану у включене. Після включення диністора струм повинен бути обмежений зовнішнім опором навантаження, в іншому випадку при досить високій напрузі диністор вийде з ладу. У включеному стані падіння напруги приблизно дорівнює сумі напруг на одному p-n- переході і на насиченому транзисторі. Диністори застосовуються у вигляді безконтактних перемикачів пристроїв, керованих напругою.
3.5. Симістори
Симістор (симетричний тріодний тиристор) або TRIAC (від англ. TRIAC – triode for alternating current) – напівпро-відниковий прилад, є різновидом тиристора, використовується для комутації в ланцюгах змінного струму. У електроніці часто розглядається як керований вимикач (ключ).
На відміну від тиристора, що має катод і анод, основні (силові) виводи симістора не називають катодом чи анодом, оскільки в силу структури симістора вони є тим і іншим одночасно. Однак за способом включення відносно керуючого електрода основні виводи симістора розрізняються, причому має місце їх аналогія з катодом і анодом тиристора.
а б
Рис. 3.4. Умовне позначення (а) та завнішній вигляд симісторів (б)
На наведеному рисунку верхній за схемою вивід симістора називається умовним катодом, нижній – умовним анодом, вивід праворуч – керуючим електродом.
Для управління живленням навантаження основні електроди симістора включають в ланцюг послідовно з навантаженням. У закритому стані провідність симістора відсутня, живлення навантаження вимкнене. При подачі на керуючий електрод відпираючого сигналу між основними електродами симістора виникає провідність, живлення навантаження виявляється включеним.
Характерно, що симістор у відкритому стані проводить струм в обох напрямках. Іншою особливістю симістора, як і інших тиристорів, є те, що для його утримання у відкритому стані немає необхідності постійно подавати сигнал на керуючий електрод (на відміну від транзистора). Симістор залишається відкритим, поки протікаючий через основні виводи струм перевищує деяку величину, звану струмом утримання. Звідси випливає, що вимкнення навантаження відбувається поблизу моментів часу, коли напруга на основних електродах симістора змінює полярність і переходить через нуль (зазвичай ці моменти збігаються в часі зі зміною полярності напруги в електромережі).
Симістор має п’ятишарову структуру напівпровідника (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Структура симістора
Спрощено симістор можна представити у вигляді еквівалентної схеми з двох тріодних тиристорів, включених зустрічно-паралельно.
Для відмикання симістора на його керуючий електрод подається напруга щодо умовного катода. Полярність керуючої напруги, як правило, повинна збігатися з полярністю напруги на умовному аноді. Тому часто використовується такий метод управління симістором, при якому сигнал на керуючий електрод подається з умовного анода через струмообмежувальні резистор і вимикач. Управляти симістором забезпечують вибором певної сили струму керуючого електрода, достатньої для відкривання симістора. Деякі типи симісторів можуть відпиратися сигналом будь-якої полярності, хоча при цьому може знадобитися більший керуючий струм.
.
Запитання для самоперевірки
Що собою уявляє тиристор та яка його область використання?
Що покладено за основу роботи тиристора?
Які характерні ознаки тиристора?
Яка основна різниця між триністором та диністором?
За яким принципом працює диністор?
Які переваги симістора над триністором?
7. Яка область застосування симістора?
Лекція 4
ЕЛЕМЕНТНА БАЗА ЛОГІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ
4.1. Загальні відомості
4.2. Транзисторний ключ
4.3. Логічні елементи
4.4. Двійкові логічні операції з
цифровими сигналами