(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

Причиной перехода тиристора из закрытого состояния в открыт является повышение роли составляющих а(/Э1 и а2/э2 и соответс венно их суммы (ах + г)/а в токе через переход Пг по сравнен^ с током /к. По мере приближения к точке в увеличение тока чер прибор происходит главным образом за счет составляющих atJ и ос2/э2, а не зэ счет увеличения тока /к - /к0, вызываемого пов: шением напряжения на переходе Я2. В точке в роль составляющ] ai/9i и а2/э2 и их суммы (at -f а2)/а столь значительна в балан составляющих токов (1.41), протекающих через переход /72, что дал нейшее увеличение тока /а возможно лишь за счет уменьшения toi /к, а следовательно, уменьшения обусловливающего этот ток напр жения на переходе Я2 и тиристоре Ua (отпирание прибора).

Уменьшение напряжения на переходе объясняется тем, что ув личение составляющих токов aj/9i и а3/э2 через переход Я2 вызывае увеличение потока электронов в ,-базу и дырок в /?2-базу и соотве ственно появление в базах избыточных носителей заряда, снижай щих потенциальный барьер коллекторного перехода. Одновремеш с этим избыточные носители заряда в базах снижают потенциальнь барьеры эмиттерных переходов Я, и Я3, вызывая дополнительну] инжекцию носителей заряда. Это приводит к еще большему возра( танию коэффициентов а4 и а2 и заполнению носителями зарядов об! их баз тиристора. В приборе действует внутренняя положительна обратная связь, приводящая к лавинообразному развитию процесс его отпирания.

Участок г-д соответствует открытому состоянию тиристора. 1 точке г напряжение на переходе Я2 равно нулю, ток /к ==0, сумм коэффициентов at 4- а2 ==1. Ток через переход Я2 равен сумме сое тавляющих aj/9l и а2/э2. Напряжение на приборе Uа в точке г равЯ сумме напряжений на переходах Я) и Я3, смещенных в прямом нал равлении. ;j

При перемещении по кривой от точки г к точке д ток через тирие тор возрастает, что увеличивает коэффициенты at и а2, а также и сумму (af 4- аг> 1). Баланс составляющих токов через коллектор; ный переход достигается изменением полярности напряжения н переходе Я2 ( переполюсовка коллекторного перехода на рис. 1.44] вследствие чего ток /к изменяет направление. Иными словами, кол лекторный переход под действием избыточных зарядов - дырок i /7г-базе и электронов в /гГбазе, создаваемых потоками носителей со; ответственно первого и второго транзисторов, переводится в про водящее состояние, обеспечивая встречную инжекцию носителе! заряда (ток /к теперь уже не является обратным током коллекторного перехода Я2). I

Таким образом, коллекторный ток /к играет существенную роли в работе тиристора, обеспечивая баланс составляющих токов через] коллекторный переход. Необходимая величина / устанавливается благодаря изменению напряжения на коллекторном переходе под действием зарядов, накапливаемых в базах тиристора. 1

На участке г-д все три /?-тг-перехода прибора находятся под пря-1 мым напряжением смещения. Напряжения на переходах Пи Я3 про-1



положны по знаку напряжению на переходе Пг. В связи с этим ТЙ1 дение напряжения на приборе (0,75-1,5 В) примерно равно падению пряжения на одном, переходе (как в диоде). Увеличение падения пряжения на тиристоре при движении по кривой от точки г к точке объясняется повышением напряжения на переходах и ростом падения напряжения в слоях полупроводниковой структуры с увеличением тока.

рассмотрим поведение тиристора при наличии тока управления (/ ~> 0). С этой целью получим выражение для его анодного тока. При 1у> 0 также справедливо выражение (1.40), определяющее ток коллекторного перехода по его составляющим. Как и в предыдущем случае, /п2 = 4i = / а. но в ток /э2 будет входить /у, поэтому /э2 = / -f- /у. С учетом приведенных соотношений решение (1.40) относительно /а дает

/к + aJv

К= , , I (1-43)

1 - (aj + a2)

В соответствии с выражением (1.43) ток управления приводит к более крутому нарастанию анодного тока. Это связано, во-первых, с наличием в числителе выражения (1-43) составляющей а2/у и, во-вторых, с большим значением коэффициента а2 вследствие возрастания тока /э2 на величину тока управления. Ввиду появления дополнительной составляющей а2/у в токе коллекторного перехода и повышения коэффициента а2 переключение тиристора из закрытого состояния в открытое происходит при меньшем напряжении на приборе (см. рис. 1 45). Процесс, связанный с переходом тиристора из. закрытого состояния в открытое, происходит при /у Ф 0 подобна рассмотренному. Влияние тока /у на вольт-амперную характеристику тиристора иллюстрируют участки кривых 0-е и 0-ж, показанные для двух значений тока управления /у2> /у1.

При некотором значении тока управления участок закрытого состояния тиристора на прямой ветви вольт-амперной характеристики исчезает и характеристика приближается к прямой ветви вольт-амперной характеристики простого р-л-перехода (ветвь 0-г--д). Наблюдается так называемое спрямление характеристики. Значение тока /у, при котором происходит спрямление характеристики, определяет ток управления спрямления /у.епр-

Тиристор как ключевой элемент нашел широкое применение в Цепях постоянного и переменного токов. Рассмотренный режим работы, когда отпирание прибора следует после достижения на нем напряжения переключения £/пер (переключение по цепи анода), используется лишь в схемах с динисторами.

Для тиристора переключение по цепи анода представляет интерес лишь с точки зрения анализа принципа действия и вольт-амперной характеристики этого прибора. Практическое применение нашел ре-жим отпирания по управляющему электроду, т. е. за счет подачи на Управляющий электрод отпирающего импульса напряжения. Сущность этого режима отпирания тиристора заключается в следующем.

В исходном состоянии тиристор закрыт, ток управления рарен



нулю. Напряжение источника питания Е меньше напряжения пе; ключения тиристора Umv. При Е> 0 рабочая точка тиристора рас ложена па прямой ветви вольт-амперной характеристики 0 - в. рез нагрузку и тиристор (см. рис. 1.44) протекает малый ток, соотв ствующий рабочей точке на этой ветви. В требуемый момент врем подают импульс управления Еу, задавая необходимый для отпира: тиристора импульс тока управления, больший тока спрямления, ристор открывается, и рабочая точка переходит на ветвь г - д. через тиристор и нагрузку находят теперь из соотношения / а = 11л = (Е- Ua)/RH, где Ua - падение напряжения иа тиристоре, оп деляемое рабочей точкой на ветви г - д. Задачу определения токо напряжений удобно решать графически, построив линию, проходящС через точки с координатами (0; E/Ru) и (Е; 0) (см. рис. 1.45). Ко динаты точек пересечения этой линии с вольт-амперной характе стикой определяют ток и напряжение на тиристоре в закрытом и крытом состояниях.

Тиристоры выпускаются на диапазон прямых токов от десят миллиампер до нескольких сотен ампер и напряжения от десят вольт до нескольких киловольт.

Тиристоры малой и средней мощности применяются в релейной коммутационной аппаратуре. Их справочными параметрами по т служат допустимое значение среднего прям' го тока (как для маломощных выпрямительных диодов и дно. средней мощности; см. § 1.2) или максимальный п о с т о я иый прямой ток. Параметром по напряжению этих тиряс ров является максимально допустимое напр* ж е н и е , которое определяется по наименьшему из значений пря го (Ump при /у = 0) и обратного напряжений, соответствующих на лу крутого нарастания обратного тока.

Мощные тиристоры используются в системах преобразования эл трической энергии. Параметры по току (/п, /р.п, /уд) и напряжен (£/р, Uа, UBn) у них те же, что и для мощных диодов (см. § 1.2). Па метры по напряжению указываются по наименьшему значению п мого и обратного напряжений. Мощные тиристоры выполняют с теп. отводом. Способы теплоотвода здесь те же, что и для мощных диод Подобным же образом решаются задачи последовательного и пар лельного соединения тиристоров.

Из других наиболее существенных параметров необходимо указ обратный ток тиристора, напряжение и т цепи управления, соответствующие переходу тиристора; закрытого состояния в открытое. Динамические параметры тиристо, характеризуют время перехода тиристора из закрытого состояния; открытое (время включения tBJ и время восста новления запирающих свойств (время выключена

Восстановление запирающих свойств осуществляется за счет пр ложеиия к тиристору обратного напряжения. Величина tB опредеЛ' ет время, в течение которого происходит полное рассасывание нос телей заряда в базовых слоях ранее проводившего тиристора при пр



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.