Триодный тиристор (тринистор)

Если от одной из областей (n₁ или p₂) сделан вывод, то получается управляемый тиристор, называемый триодным или тринистором (рис.5.48).

I  ,

1 ₁  ₂ 

(5.4)

где, ₁ + ₂ - это суммарный коэффициент передачи тока тиристорной структуры.

При малых токах ₁ и ₂ значительно меньше единицы (рис.5.47), а следовательно и сумма их также меньше единицы.

Рис.5.47. Зависимости коэффициентов передачи тока транзисторов от тока эмиттера

Таким образом, из (5.4) следует, что переключение тиристора из закрытого состояния в открытое должно произойти при условии равенства единицы суммарного коэффициента передачи тока

₁ + ₂ = 1.

Рис.5.48. Структура триодного тиристора

Подавая через этот вывод прямое напряжение на переход, можно регулировать значение напряжения включения. Чем больше управляющий ток I_у, тем меньше напряжение включения U_вкл.

Эти основные свойства триодного тиристора наглядно отражаются его вольт-амперными характеристиками (рис.5.49).

131 132

Обычные триодные тиристоры не запираются с помощью управляющей цепи, и для запирания необходимо уменьшить ток в тиристоре до значения ниже тока удержания I_уд. Однако разработаны и применяются так называемые запираемые триодные тиристоры, которые запираются при подаче через управляющий электрод короткого импульса обратного напряжения на эмиттерный переход (рис.5.51).

Рис.5.49. Вольт-амперные характеристики триодного тиристора

Чем больше I_у, тем сильнее инжекция носителей заряда из области n₂ в область р₂ и тем меньше требуется напряжение на тиристоре U_ак, для того чтобы начался процесс отпирания прибора. Наиболее высокое U_вкл получается при отсутствии тока управления. И наоборот, при достаточно высоком I_у характеристика триодного тиристора вырождается в характеристику прямой ветви обычного диода.

Классификация тринисторов с их условными графическими обозначениями приведена на рис.5.50.

Рис.5.50. Классификация тринисторов

Рис.5.51. Отличительные особенности незапираемых и запираемых тринисторов

Симметричный тиристор (симистор)

Диодные и триодные тиристоры пропускают рабочий ток только в одном направлении, что ограничивает возможность их применения для регулирования переменного тока. Встречно-параллельное включение двух тиристоров решает указанную задачу, но более надежными, эффективными и малогабаритными являются специально предназначенные для этой цели двусторонние полупроводниковые тиристоры, имеющие структуру n-p-n-p-n (или p-n-p-n-p), которые называются симисторами (рис.5.52). Они отпираются при любой полярности напряжения и проводят ток в обоих направлениях.

133 134

Вольт-амперная характеристика такого тиристора получается одинаковой при разных полярностях приложенного напряжения (рис.5.54)

Рис.5.52. Классификация и условные графические обозначения симисторов

При одной полярности напряжения ("+" на область p₁, "-" на область n₂) работает правая половина прибора (рис.5.53). При обратной полярности ("+" на область p₂, "-" на область n₃) ток идет в обратном направлении через левую половину прибора.

Рис.5.53. Структура симметричного тиристора

Рис.5.54. Вольт-амперная характеристика симметричного диодного тиристора