11. Фототранзистор.

Фототранзистор — фотоэлектронный прибор, имеющий трехслойную структуру, как обычный транзистор, в котором ток зависит от освещения базы. Схема включения фототранзистора показана на рисунке 1.7.3

Рисунок 1.7.3 Включения фототранзистора

Они имеют линейную световую характеристику, а выходные ВАХ аналогичны ВАХ обычного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, но в качестве параметра вместо тока базы выступает световой поток. Чувствительность фототранзисторов достигает 1 А/лм. Параметры фототранзисторов существенно зависят от температуры.

В качестве полупроводниковых излучателей света используются светоизлучающие диоды (светодиоды). Принцип действия светодиодов основан на излучении квантов света при прямом токе вследствие рекомбинации носителей заряда. Цвет излучения определяется материалом, из которого сделан фотодиод. Светодиоды работают при напряжении 2...5В и токе до 40мА на один диод. Они имеют весьма низкий КПД.

Основное применение светодиодов – устройства индикации.

На рисунок 1.7.4 приведена схема включения светодиода и его яркостная характеристика – зависимость яркости B от тока I.

Рисунок 1.7.5 Включение диода (а), яркостная характеристика (б

12. Тиристоры.

Тиристор - это полупроводниковый прибор, работающие в двух устойчивых состояниях – низкой проводимости (тиристор закрыт) и высокой проводимости (тиристор открыт). Кроме того, тиристор обладает односторонней проводимостью.

Конструктивно тиристор имеет три или более p-n – переходов и три вывода. Кроме анода и катода, в конструкции тиристора предусмотрен третий вывод (электрод), который называется управляющим.

Тиристор предназначен для бесконтактной коммутации (включения и выключения) элект­рических цепей. От других полупроводниковых элементов, которые также могут использоваться в качестве бесконтактных коммутато­ров, тиристоры отличаются чрезвычайно высоким быстродействием (оно исчисляется всего десятками микросекунд) и способностью ком­мутировать токи весьма значительной величины (вплоть до 1000 А).

Классифицируются:

1) по числу внешних электродов:

- двухэлектродные – динисторы

как и обычные выпрямительные дио­ды имеют анод и катод;

с увеличением прямого напряжения при определенном значении U_a=U_вкл динистор открывается.

- трехэлектродные – тиристоры (тринисторы)

имеют дополнительный управляющий электрод; U_вкл изменяется током управления, протекающим через УЭ.

2) по типу ВАХ:

- несимметричные – пропускают ток только в одном направлении, т.е обладающие односторонней проводимостью

- симметричные – проводят ток в обоих направлениях

3) по значению прямого тока:

- маломощные I_пр £ 0,3А

- средней мощности 0,3А< I_пр £10А

- большой мощности I_пр >10А.

Перевод тиристора из закрытого состояния в открытое при положительном напряжении на аноде (прямом включении) может быть осуществлён тремя способами:

1) повышение приложенного напряжении вплоть до напряжения переключения – включение по аноду – динисторы;

2) подачей положительного напряжения на управляющий электрод относительно катода, т.е. воздействием на цепь управления – тиристоры;

3) облучение световым поток определённой области – фототиристоры и оптронные тиристоры.

Перевод тиристора в закрытое состояние можно получить:

1) уменьшением прямого тока до некоторого минимального значения, называемого током удержания I_уд; при питании тиристора от источника переменного тока это происходит естественным путём при переходе напряжения анод-катод через нуль;

2) подачей напряжения обратной полярности;

3) подачей управляющего импульса обратной полярности – только для запираемых тиристоров (рис. 27).

Рисунок 27 – УГО запираемого тиристора и диаграммы его работы

Рисунок 28 – ВАХ динистора и диаграммы его работы

В отличии от динистора, который открывается только при определенном напряжении между анодом и катодом, у тиристора это напряжение можно регулировать током управления с помощью управляющего электрода (рис. 29)

В цепях переменного и импульсных токов это позволяет изменять время открытого состояния тиристора, а значит и время протекания тока через нагрузку. Это позволяет регулировать мощность, выделяемую в нагрузке.

Рисунок 29 – ВАХ тиристора

Рисунок 30 – Структура и внешние цепи тиристора