Виключення тиристора
Перевести тиристор із відкритого стану в закритий можливо також декількома способами:
1. Виключення тиристора шляхом зняття напруги аноду (розривом зовнішнього кола)
Коли тиристор знаходиться в ввімкненому стані, в базах знаходиться великий збитковий заряд, який підтримується зовнішнім струмом. При розриві зовнішнього кола струм джерела живлення не буде підтримувати збитковий заряд і тиристор повинен перейти в закритий стан, але це можливо тільки тоді, коли збитковий заряд зникне із бази тиристора. А тому що зовнішнього кола немає, то бази можуть перейти в рівноважний стан тільки за рахунок рекомбінації збиткового заряду, а на це потрібний час. І якщо бази не перейшли в рівноважний стан, то при повторному включенні зовнішньої напруги опір колекторного переходу буде рівний нулю і тиристор залишиться в ввімкненому стані.
Час переходу баз від наявності збиткового заряду до рівноважного стану може бути значним, особливо в потужних тиристорах. Тому в практичних цілях такий спосіб виключення тиристора не застосовується.
2. Виключення тиристора шляхом зміни полярності анодної напруги
Для прискорення переключення тиристора необхідно прискорити процес рекомбінації і розсмоктування не рівноважних носіїв заряду в базі. Для цього треба зменшити потенційний бар’єр колекторного переходу, але при включеному тиристорі колекторний перехід знаходиться включеним в прямому напрямі і має малий опір. А тому при зміні полярності напруги в початковому стані ця напруга розподіляється між трьома переходами і на колекторний перехід на початку процесу припадає невелика частка зворотно підключеної напруги, і для того, щоб збільшити падіння напруги на колекторному переході, необхідно емітерні переходи привести до пробою. Крім того переключенню тиристора заважають ємнісні напруги переходів, і для виключення тиристора при такому способі треба значно збільшувати зворотну напругу, що може привести до виходу тиристора з робочого стану.
3. Виключення тиристора подачею на керуючий електрод напруги або струму
Для того, щоб переключити тиристор в рівноважний стан, необхідно відвести не рівноважний заряд із бази в якої є керуючий перехід, тому що анодний струм, який проходить через тиристор, підтримує тиристор в відкритому стані. Для того, щоб не рівноважний заряд якомога швидше вийшов із бази, подають напругу протилежної полярності до керуючої, це прискорює перехід тиристора із відкритого стану в закритий. Це легко відбувається в малопотужних тиристорів, в яких площа бази невелика; а у тиристорів потужних, де площа бази значна, не рівноважний заряд на ділянках бази, які віддалені від керуючого електроду, не можуть швидко стати еквіпотенціальними, і для цих тиристорів необхідно подавати потужний струм для переключення, що може привести до прогорання деяких ділянок бази.
Симетричні тиристори (симістори).
Симістор – це прилад, який має 4 p-n-переходи, і якщо переходи виконані з великою точністю, то вольт-амперні характеристики симістора будуть відповідати характеристикам двох різних тиристорів, ввімкнених паралельно так, щоб один був зашунтований іншим.
Рисунок 66 Структура симетричного тиристора
Рисунок 67 Вольт-амперна характеристика симетричного тиристора
У симістора два переходи (І і ІV) зашунтовані протилежними напівпровідниками. Якщо “+” прикладений до катоду першого переходу, а “–” до четвертого, то перший p-n-перехід буде ввімкнений в зворотному напрямі його опір буде зашунтований напівпровідником з провідністю р, який буде виконувати функцію емітера для тиристора типу p-n-p-n. Другий перехід буде ввімкнений в прямому напрямі, і дірки із р- напівпровідника будуть нагнітатися в n- базу, створюючи збитковий заряд. При деякій напрузі, як і в звичайному тиристорі, відбудеться переключення симістора із закритого стану в відкритий.
При зміні полярності напруги четвертий перехід буде ввімкнений в зворотному напрямі, і буде зашунтований напівпровідником р2 , який виконує функцію емітера другого тиристора. Відповідно струм буде проходити в протилежному напрямі і буде працювати тиристор n-p-n-р.
Якщо напівпровідники і переходи абсолютно ідентичні, то переключення симістора буде відбуватися при двох однакових напругах, але протилежних по знаку. Симістор можна виготовити керованим, для цього необхідно виводити для керування електроди від баз.