Запираемый тиристор

Из рассмотренных выше характеристик триодных тиристоров вытекает, что для запирания триодного тиристора необходимо разрывать анодную цепь или хотя бы уменьшить анодный ток до величины, меньшей I _выкл, что требует усложнения схемы.

Основное отличие запираемого тиристора от триодного заключается в том, что из отпертого состояния в запертое его можно перевести с помощью отрицательного сигнала управления (в случае подсоединения управляющего электрода к p ₂-слою).

Таким образом, запираемый тиристор способен включаться и выключаться с помощью управляющего электрода путем подачи на него разнополярных сигналов управления.

Структура запираемого тиристора (рис. 4.4, а) аналогична структуре триодного тиристора (рис. 4.2, а). Для осуществления процесса выключения запираемого тиристора необходимо с помощью отрицательного тока управления (в случае подсоединения управляющего электрода к p₂-слою) предварительно избавиться от зарядов, которые накопились в переходах. Однако для мощных тиристоров, у которых структура имеет большую площадь, эффект рассасывания наблюдается только в узкой зоне, вблизи управляющего электрода. Поэтому структуру запираемого тиристора выполняют так, чтобы регулировать эффективность инжекции с катодного управляющего перехода по всей площади структуры. Это достигается выполнением управляющего электрода, распределенным по всей площади структуры (рис. 4.4, а).

Как видно из вольт-амперной характеристики (рис. 4.4, в), закрытие запираемого тиристора начинается в точке 1 при анодном токе I _а= I _выкл при определенном токе управления. Для отключения тиристора необходимо на управляющий электрод подать отрицательное напряжение, которое сначала должно компенсировать положительное напряжение на участке управляющий электрод - катод, полученное при прохождении тока нагрузки, а затем происходит рассасывание зарядов в базе тиристора.

Рис. 4.4 Запираемый тиристор: а ¾ четырехслойная структура;

б - условное обозначение; в - вольт-амперная характеристика

Длительность запирающего импульса сигнала управления должна быть не менее определенной величины и может быть уменьшена с увеличением его амплитуды. На характеристики запирания существенное влияние оказывает напряжение на нагрузке: чем оно больше, тем мощнее требуется импульс для запирания тиристора.