СИЛОВАЯ

И

ОПТОЭЛЕКТРОНИКА

ХНУРЭ, факультет КИУ, каф ЭВМ, Тел. 70-21-354. Доц. Торба А.А.

ОСНОВНЫЕ ТЕМЫ ЛЕКЦИИ

•ТИРИСТОРЫ

•ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

•ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

•ОПТОПАРЫ

•ПРИБОРЫ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ

ТИРИСТОРЫ

•Тиристор (тринистор) – полупроводниковый переключатель, обладающий как высоким напряжением пробоя (до 1000 В и более), так и очень большим коэффициентом усиления тока (до 1000 и более).

•Слово тиристор происходит от греческого thyra, означающего дверь, и указывает на то, что он может быть открыт (режим насыщения) или закрыт (режим отсечки).

•Другое название прибора – кремниевый управляемый вентиль (КУВ) – указывает на то, что тиристор ведет себя как диод с дополнительной возможностью управлять мощностью, подаваемой в нагрузку.

•Эквивалентная схема тиристора представляет собой триггер на транзисторах n-p-n и p-n-p – усилитель постоянного тока с глубокой положительной обратной связью (два каскада с ОЭ инвертируют фазу на 360о).

•В исходном состоянии, оба транзистора заперты

(находятся в токонепроводящем состоянии отсечки), ток через тиристор определяется очень маленьким

тепловым током.

•При увеличении напряжения между анодом и катодом этот тепловой ток незначительно увеличивается, но все равно остается пренебрежимо малым.

•При напряжении на тиристоре, равном пробивному напряжению одного из коллекторно-базовых переходов, ток коллектора этого транзистора

протекает через эмиттерно-базовый переход другого транзистора, приоткрывая его.

•Второй транзистор также открывается, его коллекторный ток протекает через базо-эмиттерный переход первого транзистора, еще больше открывая его. За счет положительной обратной связи происходит лавинообразный процесс открывания

двух транзисторов (транзисторы переходят в режим насыщения).

•В этом состоянии тиристор будет находиться до тех пор, пока напряжение на тиристоре уменьшиться до нуля (или ток через тиристор станет меньше

минимального тока удержания состояния насыщения).

•На рис. приведена схема включения тиристора, как

электронного ключа.

•Обратный ток управляющего электрода (около 1 мА), протекая через резистор R1 должен создавать падение напряжения, не более «неотпирающего

напряжения на управляющем электроде»

(примерно 0,2 В).

•Прямое напряжение пробоя тиристора (точка 4 на

ВАХ) должно быть больше положительного

питающего напряжения Е.

•Для отпирания тиристора необходимо подать на управляющий электрод положительный импульс.

•Ток через тиристор увеличивается лавинообразно (время включения – единицы мкс) и ограничивается

сопротивлением нагрузки (см. точку 1 на ВАХ).

•Котангенс угла наклона нагрузочных прямых равен сопротивлению нагрузки Rнагр.

•Падение напряжения на открытом тиристоре 1 ÷ 1,5 В при токе до 10 А.

•Для запирания тиристора необходимо уменьшить напряжение питания Е.

•Для формирования отпирающих импульсов

часто используют четырехслойные кремниевые полупроводниковые приборы (n- p-n-p) без управляющего электрода – диодные тиристоры или динисторы.