Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Sil_elektronika_4.pptx
Скачиваний:
17
Добавлен:
02.01.2021
Размер:
1.74 Mб
Скачать

1 Полупроводниковые приборы

1.3 Полупроводниковые диоды

Iпр ВАХ динистора

3

2

Iуд

 

 

 

Iу

1

Uвкл

 

 

 

+

 

А (+)

p1

n1

p2

n2

К (-)

 

 

 

П1

П2

П3

 

R

 

 

 

+ U-

Uпр

Триодный тиристор (тринистор) – управляемый тиристор

УЭ

1

13 Полупроводниковые приборы

 

 

Iпр

 

13.4 Тиристоры

Напряжение U

вкл

может быть

 

 

 

 

 

 

 

 

Тиристоры

 

 

 

 

снижено путем введения

 

 

 

 

 

 

неосновныхДиодныеносителей(динисторы) заряда в

 

Триодные (тринисторы)

 

один из слоев перехода П2 ,, что

 

 

Iу3>Iу2>Iу

 

Несим-

 

 

 

Симмет-

Фототиристоры

Тиристоры Оптористоры

 

метричные

 

 

ричные

 

 

 

 

 

 

Iуд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вспомогательного источника

 

 

Выключаемые

Прочие

 

Невыключаемые

 

Комбинированно выключаемые

 

 

(незапираемые)

 

(реверсивно-выключаемые)

 

(запираемые)

вкл2<Uвкл

 

питания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uпр

Ток управления, при котором тиристор переходит в

 

открытоеАсимметричныесостояние, называетсяНесимметричныетоком

Симметричные

 

отпирания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

 

Непроводящие

будут

 

Проводящие тиристор

 

закрыт

в обратном напрвлении

 

в обратном напрвлении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом включение тринистора осуществляется

 

анодным прямым напряжением и током управления, выключение

– обратным напряжением, малым прямым током.

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13 Полупроводниковые приборы

 

 

 

13.4 Тиристоры

 

Заштрихованная область на рис.

 

определяет

значения

iу,

uу,

 

соответствующие

 

включению

 

тиристора

во всем

диапазоне

 

возможных рабочих температур и

 

напряжений на аноде.

 

 

 

 

 

Граничные

ВАХ

управляющего

 

электрода для определенного типа

 

тиристора (кривые А и Б), прямая,

Граничные вольтамперные

ограничивающая

 

предельно

 

характеристики

допустимое

напряжение

на

УЭ

управляющего электрода

(В), и кривая Г, характеризующая

максимальную

 

мощность

 

рассеяния

на

управляющем

 

электроде Ру макс.

цепи управления

Выключить обычный тиристор по

невозможно. Поэтому он называется однооперационным (Selicon

Controlled Rectifier – SCR)

3

13 Полупроводниковые приборы

13.4 Тиристоры

Важнейшими параметрами

тиристоров являются

следующие.

 

По напряжению:

– повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии, UDRM;

повторяющееся импульсное обратное напряжение, URRM;

неповторяющиеся импульсные прямое и обратное

напряжения, UDSM и URSM;

– постоянные напряжения в закрытом состоянии и обратном направлении, UD, UR;

импульсное напряжение в открытом состоянии, UTM;

пороговое напряжение, UT(TO);

критическая скорость нарастания в закрытом состоянии, (duD/dt)crit;

отпирающее и неотпирающее напряжения на управляющем

электроде UGT и UGD.

4

 

13 Полупроводниковые приборы

13.4 Тиристоры

По току:

средний ток в открытом состоянии, ITAV;

повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии и

обратный ток IDRM, IRRM;

– ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии,

ITSM;

– отпирающий и неотпирающий токи управляющего

электрода, IGT и IGD;

– критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии, (diT/dt)crit.

Из выше перечисленных предельно допустимыми

параметрами являются: UDRM, URRM, URSM, UDSM, UDRM, UD, UR, ITAV, ITSM, (diT//dt)crit, PRSM, Tj. Остальные из перечисленных

относятся к характеризующим параметрам.

5

13 Полупроводниковые приборы

 

13.4 Тиристоры

Основные характеристики тиристора в закрытом состоянии

 

 

 

iD

 

 

 

 

IDRM

 

 

UBR

URSM URRM URWM UR

UR

UDWM UDRM UDSM UBO

uD

u

 

R

 

 

 

 

 

 

IRRM

 

 

 

 

iR

 

 

 

 

 

 

6

13 Полупроводниковые приборы

13.4 Тиристоры

Условное буквенно-цифровое обозначение тиристоров

Т Б 4 5 3 – 1000 × – 24 – 7 3 4 –

Тип тиристора

Т – тиристор Вид (П, Д, Л, З, С, Ф, О) Подвид (И, Ч, Б)

Номер модификации Код размера Код конструкции корпуса

Предельный ток IT(AV)max Знак обратной полярности

Класс

Группа по (duD /dt)crit Группа по tg

Группа по tgt

Пределы по импульсному напряжению в открытом состоянии

7

13 Полупроводниковые приборы

13.4 Тиристоры

Двухоперационный (запираемый) тиристор ЗТ, обеспечивает по цепи управляющего электрода как отпирание, так и запирание. Двухоперационные тиристоры получили название выключаемых, запираемых тиристоров или GТО тиристоров (Gate Turnoff – выключаемый управляющим электродом).

В основу ЗТ положена р-n-р-n структура. Ее особенностью является технологическое разделение области управляющего эмиттерного перехода J3 по всей поверхности на элементарные

ячейки, число которых может составлять до тысячи и более.

Полупроводниковая структура запираемого тиристора:

а — линии тока в элементарной ячейке структуры; б — элементарный катодный

эмиттер; в — разветвление катодной области структуры

8

 

13 Полупроводниковые приборы

13.4 Тиристоры

Элементарная ячейка представляет собой, как правило, р-n-р-n структуру в форме полоски, в которой р база примыкает к катоду со всех сторон.

Приложение к цепи управляющего электрода обратного напряжения приводит к тому, что электроны из n2 эмиттера не инжектируются, а это приводит к исчезновению избыточного заряда дырок в n1 базе, прекращению поступления дырок в р2 базу, смещению участка коллекторного перехода возле управляющего электрода в обратном направлении и выключению в этом месте р-n-р-n структуры.

GTO существуют на номиналы до 4500 В/2500 А.

Симисторы или двунаправленные тиристоры (триаки) –

симметричные тиристоры (триаки) как элемент электрической цепи представляют собой эквивалент двух встречно параллельно включенных тиристоров, обеспечивающих протекание тока в двух напряжениях.

9

13 Полупроводниковые приборы

13.4 Тиристоры

Когда потенциал электрода 2 выше потенциала 1, симистор может быть переведен в проводящее состояние подачей импульса на управляющий электрод УЭ.

Когда потенциал электрода 1 положителен по отношению к 2, симистор может быть включен (в обратном направлении) подачей сигнала на УЭ. Симистор включается как положительным, так и отрицательным импульсами тока управления.

10

Соседние файлы в предмете Силовая электроника