Сведения о тиристоре

Тиристор – диод (или триод) с тремя электронно-дырочными переходами на основе кремния, в котором явление инжекции используется для переключения тока.

Инжекцией называется введение неравновесных (избыточных) носителей заряда под действием ускоряющего электрического поля.

Устройство тиристора показано на рис. 1. Крайние переходы 1 и 2 включены в прямом направлении, имеют сравнительно небольшое сопротивление, называются эмиттерными и предназначены для эмиссии (инжекции) дырок из прианодного слоя и электронов из прикатодного слоя в базы – слои между переходами. Средний переход 2 включается в обратном направлении, определяет большое сопротивление тиристора в закрытом состоянии и называется коллекторным.

Характеристика тиристора – вольт-амперная (рис. 2), является разрывной. При повышении напряжения на аноде сопротивление коллекторного перехода уменьшается вследствие инжекции. При этом скорость процесса открывания тиристора увеличивается по причине перераспределения напряжения в пользу эмиттерных переходов, что увеличивает ток инжекции. Поэтому открывание имеет скачкообразный характер (на рис. 2 показано пунктиром).

Рис. 1. Устройство и обозначение тиристора.

Рис. 2. Вольт-амперная характеристика тиристора.

Однако эмиттерный переход на основе кремния открывается только при заметном напряжении (0.7 В). Роль управляющего электрода сводится к увеличению напряжения на этом переходе до 0.7 В и, следовательно, к увеличению уровня инжекции. Благодаря этому анодное напряжение включения U _Авкл уменьшается.

Параметры тиристора: напряжение и ток включения (открывания) тиристора (рис. 2), ток управляющего электрода, при котором происходит включение тиристора, напряжение на открытом тиристоре, допустимый анодный ток (равный 80 мА для КУ101), допустимое обратное напряжение на аноде.