8.1.Запираемые тиристоры

Как уже отмечалось, обычный тиристор не выключается с помощью управляющего электрода. Путем модификации структуры области управления, удалось реализовать возможность отвода части тока включенного тиристора во внешнюю цепь. Это позволило обеспечить не только включение, но и выключение таких тиристоров по управляющему электроду при смене полярности напряжения в его цепи. Ток управляющего электрода, при котором происходит выключение запираемого тиристора, называется током запирания.

Рис. 5.12. Зависимость тока запирания

от величины прямого тока через тиристор.

Механизм выключения запираемого тиристора аналогичен соответствующему для обычного, то есть полный ток должен стать меньше тока удержания, при котором перестает выполняться соотношение . Если в цепь управления подается запирающий ток, то ток через тиристор уменьшается пропорционально его величине , где k – коэффициент управления. Поэтому, чем больший ток протекает через тиристор во включенном состоянии, тем большим должен быть запирающий ток (рис. 5.12).

Вольтамперная характеристика запираемого тиристора аналогична ВАХ тринистора, за исключением возможности возврата в точку перехода в открытое состояние (рис. 5.13).

Рис. 5.13. Вольтамперные характеристики

и обозначение на схемах запираемого тиристора.

Запираемый тиристор может быть открыт и закрыт путем подачи коротких импульсов напряжения (тока) соответствующей величины и полярности на управляющий электрод.

9.1.Параметры и система обозначений тиристоров

Для описания свойств переключающих приборов используется система параметров, которые описывают его поведение как в установившемся, статическом состоянии, так и в процессе переключения – в динамике.

Основные статические параметры: ток спрямления, ток удержания, падение напряжения в открытом состоянии при заданном прямом токе, максимально допустимые прямое ( ) и обратное напряжения, максимально допустимый ток тиристора и управляющего электрода, максимально допустимая рассеиваемая мощность и ряд параметров характеризующих токи и напряжения при импульсных воздействиях.

К динамическим параметрам относятся:

– время включения или время перехода из выключенного состояния во включенное. Для разных типов тиристоров оно лежит в пределах от сотен наносекунд до десятков микросекунд;

– время выключения – интервал времени с момента прекращения анодного тока до момента восстановления непроводящих свойств центрального p-n перехода;

– максимально допустимая скорость нарастания прямого напряжения;

– максимальная скорость изменения прямого тока.

Необходимость введения соответствующих ограничений обусловлена тем, что при подаче на анод тиристора импульсного напряжения с высокой скоростью изменения (с короткими фронтами), тиристор может самопроизвольно включиться за счет появления тока управляющего электрода при перезарядке паразитных емкостей. При больших скоростях изменения тока возникают локальные перегревы кристалла, что в итоге может привести к выходу тиристора из строя.

В настоящее время действуют две системы маркировки (обозначений) и классификации тиристоров. Одна для приборов с максимальным током 10 20 А, применяемых в основном в устройствах автоматики, а другая – для тиристоров, используемых в силовой технике, устройствах электропитания, электропривода и т.п. В первой системе первым элементом является цифра 2 или буква К, обозначающая тип материала (кремний), вторым – буква Н – для динисторов и У для тиристоров и симисторов. Третьим элементом является цифра - 1 для обычных тиристоров со средним током до 0,3 А, 2 – для таких же тиристоров, но с токами до 10 А, 3 и 4 для запираемых, 5 и 6 – для симметричных тиристоров с такими же значениями токов. Остальные элементы обозначают тип и разновидности конкретного прибора (КУ201А, КУ601 и т.п.).

Первый элементом маркировки силовых тиристоров – буква: Т – тиристор, ТС – симистор, ТО – или ТСО – управляемый световым потоком тиристор или симистор. Второй элемент может отсутствовать, либо это буква, обозначающая особенности прибора: И - импульсный тиристор, Ч - высокочастотный, и т.п. Третий элемент – число, характеризующее конструкцию тиристора. Оно состоит из трёх цифр. Первая определяет модификацию, вторая типоразмер, третья - конструктивное исполнение. Четвёртый элемент - число, указывающее максимально допустимый ток. Далее через черточку идет число, обозначающее класс тиристора, это значение максимального прямого напряжения в сотнях вольт и через чёрточку набор цифр, по которым можно установить скоростные параметры. Например, Т 122-25-12, ТС 112-10-16 и т.п.