Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Тиристоры. Назначение, определение, область примененияТиристор представляет собой полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, который может переключаться из закрытого состояния в открытое и наоборот. Это и определило его название («тира» по-гречески — дверь). Тиристор, подобно двери, открывается, пропуская электрический ток, и закрывается, преграждая путь току. С точки зрения применения тиристор — это полупроводниковый ключ, то есть прибор, основное назначение которого состоит в замыкании и размыкании цепи нагрузки при управлении внешним сигналом. Тиристоры используются в цепях электропитания устройств связи и энергетики, различных автономных управляющих устройствах. Тиристоры подразделяются на динисторы, тринисторы и симисторы. Динистор — это двухэлектродный прибор диодного типа, имеющий три рn-перехода. По своей структуре динисторы состоят из четырех и более полупроводниковых слоев, образуя три и более перехода вместо двух, как у биполярного транзистора. Полупроводниковые слои последовательно чередуются. Крайняя p-область называется анодом, а крайняя n-область — катодом. Принцип действия динистора Подадим на анод динистора «+», на катод — «-» внешнего напряжения (рис. 1). При такой полярности включения внешнего напряжения к крайним переходам приложено прямое напряжение, а к среднему — обратное. Следовательно, крайние переходы открыты, а средний закрыт. При этом динистор находится в закрытом состоянии благодаря большому сопротивлению среднего перехода.
Рисунок 1. Структурная схема динистора. В данном случае большая часть внешнего напряжения приложена к среднему переходу, имеющему большое сопротивление, и только незначительная часть этого напряжения приложена к крайним переходам, сопротивление которых мало. Для того чтобы осуществить переключение, то есть открыть динистор, необходимо скомпенсировать потенциальный барьер среднего перехода. Для более наглядной иллюстрации происходящих процессов в динисторе представим его в виде двух биполярных транзисторов р-n-р- и n-р-n - структуры. Рис.2
Рисунок 2. Принцип работы динистора.
Как видно из рис. 2, оба транзистора работают в активном режиме (прямое включение). На эмиттерные переходы p1n1 и n2p2 подаются прямые напряжения, на коллекторный переход р2n1 — общий для двух транзисторов — обратное напряжение. Под действием прямых напряжений, приложенных к эмиттерным переходам, происходит инжекция основных носителей заряда р1 и n2 в соответствующие базы n 1 и р2. В npn-транзисторе электроны из эмиттера n 2 переходят в базу р2, где становятся неосновными носителями. Часть этих электронов рекомбинируют в базе, а остальные переходят в коллектор n1 под действием прямого напряжения. В результате этого в области n1 создается избыточный отрицательный заряд. Аналогичное явление происходит и в pnp-транзисторе, благодаря чему в коллекторе р2 создается избыточный положительный заряд. Но первоначально за счет обратного напряжения на границе перехода n1 и р2 имеется двойной электрический слой, состоящий из нескомпенсированных положительных зарядов в области n1 и отрицательных зарядов в области р2, которые образуют потенциальный барьер (свойства рn-перехода без внешнего напряжения). Однако избыточные электроны п1 -области и дырки р2-области (под действием прямого напряжения), накапливаясь, создают свое электрическое поле (заряд), которое снижает потенциальный барьер на границе перехода р2п1. При увеличении внешнего напряжения между анодом и катодом возрастает число подвижных носителей заряда, которые переходят в коллекторы соответствующих транзисторов. Это приводит к возрастанию избыточных зарядов основных носителей в областях р2 и п1, что способствует снижению потенциального барьера на переходе р2, вплоть до его полной компенсации. При полной компенсации обратного напряжения на коллекторном переходе он откроется и его сопротивление будет таким же малым, как и у обоих эмиттерных переходов. Ток динистора резко возрастет. Динистор будет находиться во включенном состоянии до тех пор, пока проходящий через него ток будет достаточным для инжекции электронов и «дырок» в слои п1 и р2. Если ток тиристора снизить до значения Iвыкл, называемого током выключения, то динистор переходит в закрытое состояние. Для значительного снижения напряжения включения необходимо ввести дополнительный управляющий электрод. Тринистор- это полупроводниковый прибор, имеющий четырехслойную структуру, одна из базовых областей которого имеет управляющий электрод. В зависимости от того, какая база условного транзистора сделана управляющей, различают тринисторы с анодным и катодным управлением. УГО:
Рассмотрим тринистор с катодным управлением. Под действием напряжения управления через переход ПЗ будет проходить ток управления Iу, который вызовет инжекцию электронов из слоя n2 в слой p2- Через переход П2 пройдет ток, равный I + Iу, превышающий ток включения Iвкл, что приведет к включению тринистора. Если увеличивать ток включения тринистора, то напряжение включения будет уменьшаться, т. е. если Iу1>I у2, то Uвкл1 < Uвкл2. Если на анод и управляющий электрод одновременно подать соответствующие напряжения, то тиристор будет работать как неуправляемый диод, а его вольт-амперная характеристика не будет иметь выступа, соответствующего выключенному состоянию. После включения тиристора с управляющего электрода можно снять напряжение, что практически и делается в условиях.
|