- •Основы электроники
- •1. Полупроводниковые выпрямительные диоды и стабилитроны
- •2. Выпрямители и фильтры.
- •3. Биполярные транзисторы
- •4. Тиристоры
- •5. Полевые транзисторы
- •6. Биполярные транзисторы с изолированным затвором (igbt)
- •7. Операционные усилители
- •8. Элементы цифровой электроники
- •9. Микропроцессоры и микроЭвм
- •Литература
4. Тиристоры
Рис. 4.1. Обозначение тиристора и его выводов на схемах. |
Рис. 4.2. Схема устройства тиристора. |
Тиристоры обычно применяют для управления напряжением и током различных нагрузок, чаще всего для изготовления выпрямителей с регулируемым напряжением мощной нагрузки.
Тиристор - переключающий прибор. Он может быть только в одном из двух состояний: в открытом, в котором он пропускает ток в цепи анод-катод, и в закрытом, в котором он не пропускает ток в этой цепи.
Если потенциал катода больше, чем потенциал анода, то тиристор будет закрыт. Если потенциал анода больше, чем потенциал катода, то тиристор будет закрыт до тех пор, пока не произойдет одно из двух событий: напряжение анод-катод превысит прямое напряжение пробоя или в цепи управляющий электрод-катод будет пропущен отпирающий импульс. После этого тиристор переходит в открытое состояние и остается в нем, пока ток в цепи анод-катод по каким-либо не зависящим от тиристора причинам не станет меньше значения, называемого током удержания.
Рис.4.3. Представление тиристора в виде двух транзисторов. |
Рис. 4.4. Вольт-амперные характеристики тиристора. |
Если ток управляющего электрода достаточно большой, то тиристор открывается даже при малом значении напряжения анод-катод. При этом хватает только импульса управляющего тока, т.к. после включения благодаря положительной обратной связи оба транзистора поддерживают друг друга в открытом состоянии.
Чтобы закрыть тиристор, нужно каким-либо способом уменьшить ток в цепи анод-катод. В случае питания цепей с тиристорами от сети переменного тока это происходит автоматически в каждом периоде питающего напряжения при снижении его до нуля (рис.4.5, 4.6). Генератор управляющих импульсов включает тиристор через некоторое время после появления прямого напряжения между анодом и катодом. Это время можно регулировать, изменяя среднее значение напряжения нагрузки (рис. 4.6). При питании от источника постоянного напряжения для закрывания тиристоров обычно используют дополнительные элементы цепи.
Рис. 4.6. Графики напряжения нагрузки и напряжения питания тиристорного регулятора. |
Рис. 4.5. Простейшая схема тиристорного регулятора напряжения. |
Многослойные полупроводниковые приборы бывают разных типов: тиристоры с анодным управлением - у них открывающий импульс пропускается по цепи управляющий электрод-анод, динисторы - они не имеют управляющего электрода и включаются при определенном напряжении анод-катод, симисторы - у них четыре p-nперехода и симметричная ВАХ, выключаемые тиристоры - с электродом для выключающего импульса, и т.д.
В настоящее время тиристоры все больше уступают место транзисторам, более удобным в управлении и превосходящим тиристоры по быстродействию.