19. Симметричный и запираемый тиристор (структура, принцип действия, характеристики, область применения).

Это пятислойный ключ с n-p-n-p-n-структурой, имеющие один или два управляющих электрода. Преимущественное распространение получили приборы с одним управляющим электродом. При подаче сигнала на управляющий электрод симметричный тиристор может включаться как в прямом, так и в обратном направлении.

С труктура симметричного триодного тиристора с двуполярным управлением имеет по сравнению с симметричным диодным тиристором дополнительную область n4, сформированную в слое p1.

Когда отсутствует управляющий сигнал и Ea<Uвкл, тиристор закрыт. Если на его управляющий электрод подано отрицательное относительно анода напряжение, начинается инжекция электронов из области n4 через открытый переход 5, их диффузия по области p1 и частичное перемещение в область n2. Это вызывает снижение потенциала области n2 относительно p1 и дополнительный приток дырок через переход 2 в область n2. Эти дырки диффундируют в n2 до перехода 3, смещенного в обратном направлении, и переносятся его полем в область p2. Потенциал ее относительно слоя n3 повышается. В результате происходит инжекция электронов из области n3через переход 4, их диффузия через p2 и переход в область n2. Потенциал n2 снижается, что ведет к дальнейшему росту тока. Этот лавинообразный процесс продолжается до переключения структуры в проводящее состояние.

При положительной полярности напряжения на управляющем электроде Ey относи тельно анода переход 5 закрыт. Однако напряжение Ey приложено также к области p1 и способствует смещению перехода 1 в прямом направлении, что вызывает приток электронов в область p1. Часть их проникает в область n2 и понижает ее потенциал относительно p1 .Это ведет к дополнительному притоку дырок из области p1 в n2. Т.к. переход 3 смещен в обратном направлении, дошедшие до него дырки переносятся полем перехода 3 в область p2. Процесс продолжаетя до тех пор, пока структура не перейдет в проводящее состояние. Аналогично прибор работает в противоположной полярности напряжения на электродах. Перспективно применение симметричных триодных тиристоров в преобразователях и регуляторах переменного напряжения, а так же в качестве бесконечных элементов автоматики.Симисторы применяют в качестве бесконтактных переключателей и управляемых вентилей для преобразования электрического тока.

Запираемый тиристор.

Тиристор, который может не только открываться, но и закрываться при подаче на управляющий электрод сигналов соответствующей полярности, называется запираемым.

Для запирания такого тиристора необходимо подать в цепь управляющего электрода напряжения Uв противоположной полярности по сравнению с Uот. Ток в цепи управляющего электрода вызывает рассасывание зарядов в базе тиристора. Это ведет к уменьшению токов инжекции через открытый переход и снижению коэффициентов передачи А1 и А2, достаточному для запирания тиристора. Источник запирающего напряжения на управляющем электроде должен обеспечить протекание запирающего тока Iу.а. в течение интервала времени, пока тиристор не начнет запираться.Способность тиристора к запиранию по управляющему электроду характеризует импульсный коэффициент запирания(7.4).

Запираемые тиристоры обеспечивают простое отключение нагрузки. Их применение позволяет упростить схемы импульсных устройств, используемых на ж/д транспорте.