14.2 Тиристоры.

Тиристором называется трехэлектродный прибор диодного типа, имеющий три p-n-перехода, который обладает способностью переключаться из закрытого состояния в открытое при подаче сигнала на его управляющий электрод.

В тиристоре для переключения его из закрытого состояния в открытое используется дополнительный вывод (управляющий электрод), от одной из базовых областей. Уровень инжекции через прилегающий к базе эмиттерный переход можно увеличить путем подачи на него положительного по отношению к катоду напряжения на управляющий электрод. Поэтому тиристор можно переключить из закрытого состояния в открытое в необходимый момент времени даже при небольшом анодном напряжении.

Взависимости от расположения управляющего электрода тиристорыделятся на тиристоры с катодным управлением и тиристоры с анодным управле­нием. Расположение этих управляющих электродов и схематические обозначения тиристоров приведены на рис.14.4 а,б. Вольтамперная характеристика тиристора приведена на рис.14.4 в. Она отличается от характеристики динистора тем, что напряжение включения регулируется изменением тока в цепи управляющего электрода. При увеличении тока управления снижается напряжение включения. Таким образом, тиристор эквивалентен динистору с управляемым напряжением включения.

После включения управляющий электрод теряет управляющие свойства и, следовательно, с его помощью выключить тиристор нельзя. Основные схемы выключения тиристора такие же, как и для динистора.

Для выключения тиристора необходимо отвести неравновесные носители заряда из базы, в которой располагается управляющий электрод. В то же время основной ток, протекающий через еще открытый тиристор, непрерывно восполняет количество неравновесных носителей заряда в базовых областях. Таким образом, значение тока управления, необходимое для выключения тиристора, зависит от основного тока через тиристор. Вследствие этого существуют тиристоры, запираемые и незапираемые по управляющему электроду. Запираемый тиристор способен переключаться из открытого состояния в закрытое при подаче на управляющий электрод сигнала соответствующей полярности.

14.2 Симисторы.

Симметричным тиристором (симистором) называют триодный тиристор, который при подаче управляющего сигнала на управляющий электрод способен включаться как в прямом, так и в обратном направлениях.

Симистор предназначен для коммутации в цепях переменного тока. Он может использоваться для создания реверсивных выпрямителей или регуляторов переменного тока. Структура симметричного тиристора приведена на рис.14.5 а, а его вольтамперная характеристика - на рис.14.5 б.

Полупроводниковая структура симистора содержит пять слоев полупроводников с различным типом проводимостей и имеет более сложную конфигурацию по сравнению с тиристором. Если на симистор подать напряжение положительным потенциалом на верхний основной электрод, а отрицательным на нижний основной электрод, то переход п1-р1 окажется смещенным в обратном направлении и зашунтирован областью р1. Переход п4-р2 при такой полярности окажется смещенным в прямом направлении, и через него будет происходить инжекция электронов. Таким образом, при указанной полярности внешнего напряжения рабочая часть симистора представляет собой структуру р-п-р-п с управляющим электродом УЭ. При обратном включении переход п1-р1 окажется смещенным в прямом направлении, а переход п4-р2 – в обратном. При этом последний шунтируется областью р2. Таким образом, при обратном включении рабочая часть симистора представляет собой структуру п-р-п-р, способную переключаться из закрытого состоянии в открытое под действием потенциала управляющего электрода.

Как следует из вольтамперной характеристики симистора,. прибор включается в любом направлении при подаче на управляющий электрод УЭ положительного импульса управления. Требования к импульсу управления такие же, как и для тиристора. Симистор можно заменить двумя встречно параллельно включенными тиристорами с общим электродом управления.