
- •Глава 5. Тиристоры
- •5.1. Устройство и принцип действия тиристора
- •Предельно допустимые значения и характеризующие параметры тиристоров
- •Характеризующие параметры тиристоров в состоянии высокой
- •Временные характеристики процессов включения и отключения.
- •Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом
- •5.3. Разновидности тиристоров
-
Характеризующие параметры тиристоров в состоянии высокой
проводимости. Основным параметром, характеризующим состояние высокой проводимости, является импульсное напряжение в открытом состоянии. Этот параметр измеряется при нормальной температуре и токе 3,14 IATVm . Отрезок, отсекаемый линией аппроксимации на оси абсцисс, численно равен пороговому напряжению UT(TO) , а котангенс угла, под которым эта линия пересекает ось абсцисс, есть дифференциальное сопротивление rT .
Пороговое напряжение
и дифференциальное сопротивление
позволяют рассчитать среднюю мощность
потерь, значение которых определяет
нагрев структуры тиристора при заданном
среднем токе. Пороговое напряжение мало
зависит от конструктивных особенностей
прибора и составляет около 1 В, а
дифференциальное сопротивление
Рис.45.
прямо пропорционально толщине кремниевой структуры и обратно пропорционально ее площади. С ростом температуры UT(TO) уменьшается, а rT растет.
-
Обратный ток и ток в закрытом состоянии IRRm и IDRm. При приложении
к прибору обратного напряжения или напряжения в закрытом состоянии при отсутствии управляющего сигнала, через прибор протекает ток, значение которого зависит от дефектов структуры в объеме и на поверхности , а также ток, обусловленный рекомбинацией носителей и искусственной шунтировкой , используемой как метод улучшения отдельных параметров прибора. При большом напряжении этот ток может возрасти до значений, при которых мощность, выделяемая на отдельных участках структуры прибора, может привести к перегреву , способному разрушить тиристор. Обратный ток и ток в закрытом состоянии являются одними из основных параметров-критериев годности тиристора. В процессе эксплуатации эти параметры контролируются, за счет чего можно выявлять ненадежные тиристоры.
-
Токи удержания и включения IH и IL . Если тиристор находится в
открытом состоянии и через него протекает постоянный ток при отсутствии управляющего сигнала, то при плавном снижении этого тока наступает момент, когда тиристор переходит в закрытое состояние. Такое минимальное значение называется током удержания IH . Ток удержания возрастает с ростом температуры, поэтому в справочниках приводится его значение для всего диапазона рабочих температур.
При включении тиристора управляющим сигналом определенной амплитуды и длительности тиристор включится только тогда, когда ток в открытом состоянии превысит определенное значение, называемое током включения IL . Ток включения зависит от амплитуды и ширины управляющего импульса: чем они больше, тем ток включения ближе к току удержания. При коротких импульсах (менее 50 мкс) и амплитуде, близкой к отпирающему значению тока, значение тока включения может быть в несколько раз больше тока удержания.
-
Характеристики управляющего электрода. Амплитуда и длительность
управляющих импульсов ограничены рядом требований. Для определения зон гарантированного отпирания приборов снимаются зависимости тока
Рис.44. Характеристики управляющего электрода.
через управляющий электрод от прямого напряжения управления (входные характеристики ) для приборов с максимальным и минимальным входным сопротивлением RGm , RGmin.Процесс отпирания тиристора тем успешнее, чем шире импульс или выше его амплитуда. При этом, однако, не должна быть превышена мощность в управляющем p - n переходе. Минимальные значения напряжения UGT и тока IGT цепи управления ограничены значениями UGTmin и I GЕmin при которых возможно неоткрытие части тиристоров серии. Длительность управляющего импульса (10 – 50 мкс) tG4 < tG3 < tG2 < tG1.