14. Тиристоры, их структура, свойства, принцип работы, область применения, вольт-амперная характеристика, основные электрические параметры.
-
это многослойные полупроводниковые
приборы с 4-мя и более p-n
переходами, способные скачкообразно
переходить из одного состояния в другое.
Используются для переключения тока
(для коммутации) в различных электронных
устройствах. Мощные тиристоры применяются
в преобразователях электроэнергии,
как основной элемент электронного
ключа.
(характеристики имеют линейный характер. Ia – анодный ток, Ua – анодное напряжение). При подаче анодного напряжения переходы П1, П3 открыты, а П2 закрыт. Сопротивление его велико, и почти все напряжение приложено к нему. При повышении Uа до некоторого критического значения Uвкл, кот наз-ся напряжением включения. Происходит электрический пробой. После снятия напряжения через некоторое время (время восстановления tв) восстанавливается закрытое состояние тиристора. Если подавать на управляющий электрод напряжение, то возникает ток Iy, кот вызывает дополнительное кол-во носителей заряда в слое П2. вероятность пробоя увеличивается и тиристор включится при меньшем анодном напряжении. Основные типы:
д
инисторы
– диодные тиристоры. Они не имеют
управляющего электрода. Используются
в переключающих схемах.
триодные тиристоры (тринисторы)
синисторы(симметричный тиристор) –встречно параллельное включение 2-х тиристоров, имеющих один общий управляющий электрод.
Основные параметры: Iпр мах Uобр мах Iу вкл.
Для мощных тиристоров важными являются также динамические параметры: 1) (dl/dt)max-критическая скорость нарастания анодного тока при включении тиристора. При превышении этого параметра возможен перегрев отдельных участков полупроводниковой структуры и тепловые разрушения структуры (проплавление); 2) (dU/dt)max-допустимая скорость нарастания. Пи превышении этого параметра благодаря наличию емкостей p-n перехода возможно самопроизвольное отпирание тиристора; 3) tвыкл-время, в течении которого восстанавливаются отпирающие св-ва. Для низкочастотных 100-500 микросекунд, высокочастотные от 10 до 100 секунд.
1. Резистооры, применяемые в электронных устройствах, их типы, основные электрические параметры и характеристики, частотные свойства, схема замещения на высоких частотах.Современные электронные устройства содержат помимо основных активных элементов — полупроводниковых или электровакуумных приборов — большое число пассивных элементов (резисторов и конденсаторов). Резисторы. Резисторы — наиболее распространенные пассивные элементы устройств промышленной электроники. Они могут составлять 40—50% от общего числа всех элементов. Резисторы подразделяют на постоянные и переменные. Основными параметрами резисторов являются номиналь- ное сопротивление (номинал), допустимое отклонение от номинала, номинальная мощность и температурный коэффициент сопротивления. Для резисторов установлено шесть рядов номинальных сопротивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192. Каждый ряд задается числовыми коэффициентами, умноженными на 10n, где n — целое положительное или отрицательное число. Резисторы изготовляют с номинальными сопротивлениями, соответствующими одному из числовых коэффициентов. Наиболее распространенными являются ряды Е6, Е12, Е24. Допустимое отклонение от номинала нормализовано и соответствует ряду: Номинальная мощность Рном — максимальная мощность, на которую рассчитан резистор при длительной его работе без изменения параметров в течение гарантийного срока службы. Номинальную мощность рассеяния в ваттах выбирают в из ряда: 0,01; 0,025; 0,05; 0,125; 0,25; 0,5; 1, 2, 5, 8, 10, 16, 25, 50, 75, 100, 150, 250, 500.Температурный коэффициент сопротивления — величина, характеризующая относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры на 1°С. По типу проводящего элемента резисторы подразделяют на непроволочные и проволочные; оба вида резисторов могут быть постоянными и переменными. Постоянные непроволочные резисторы подразделяют на пленочные и объемные. Пленочный резистор представляет собой стержень из изоляционного материала, покрытый слоем вещества с малой удельной электрической проводимостью. Для создания высокоомных резисторов токопроводящий слой выполняют в виде спирали. В зависимости от материала токопроводящего слоя различают металлопленочные, углеродистые пленочные, бороуглеродистые пленочные, металлооксидные и композиционные резисторы. В металлопленочных резисторах токопроводящим слоем является пленка из сплавов высокого сопротивления, которую наносят на основание из керамики или ситалла. К металлопленочным резисторам относят резисторы типов: МЛТ (металлизированные лакированные теплостойкие); ОМЛТ (особые МЛТ), обладающие повышенной надежностью; МТ (металлопленочные теплостойкие), Углеродистые пленочные резисторы обладают высокой стабильностью. Токопроводящим слоем в них является пленка углерода толщиной 0,1—0,2 мкм, которую наносят на поверхность керамического стержня. К углеродистым резисторам относят резисторы типов: ВС (высокостабильные сопротивления), обладающиемалым отрицательным ТКR; УЛМ (углеродистые лакированные малогабаритные), отличающиеся от резисторов типа ВС малыми размерами; Бороуглеродистые пленочные резисторы отличаются от углеродистых резисторов введением в состав углеродистой пленки примеси бора, что позволяет снизить ТКЛ и создавать резисторы с небольшими отклонениями от номинала. Металлооксидные резисторы отличаются большей по сравнению с металлопленочными резисторами стабильностью при изменениях температуры окружающей среды и других факторов. Токопроводящим слоем в них является пленка оксидов металлов, чаще всего двуоксида олова. Композиционные резисторы
Токопроводящим слоем в них является пленка сажи или графита с наполнителем. Объемный резистор представляет собой спрессованный при высокой температуре стержень или параллелепипед из смеси сажи, корундового порошка и стеклоэмали, которая является связующим веществом. Пленочные переменные резисторы состоят из токопроводящего слоя, который наносят на подковообразную пластину (основание) из гетинакса, и подвижной системы с токосъемом. Концы проводящего слоя и подвижная система имеют выводы. При перемещении подвижного контакта по токопроводящему слою изменяется значение сопротивления между подвижным и одним из неподвижных контактов. В зависимости от угла поворота оси подвижного токосъемного контакта значение сопротивления может изменяться по линейному (А), логарифмическому (Б) или обратнологарифмическому (В) законам.Объемные переменные резисторы имеют более толстый токопроводящий слой, который запрессовывают в специальную керамическую канавку основания. Проволочный переменный резистор выполняют в виде однослойной обмотки из высокоомного (манганинового, константанового или нихромового) провода, намотанного на разрезанный кольцевой сердечник из керамики или пластмассы. По виткам обмотки перемещается подвижный контакт.