Федосеева - Основы электроники и микроэлектроники (989598), страница 21
Текст из файла (страница 21)
При перемене полярности напряжения в основной цепи— плюсом к катоду, минусом к аноду — прямое напряжение оказывается на левой части четырехслойной структуры рнс. 1.52, а, составляющей как бы второй обычный тиристор: снизу вверх р,-пт-р,-п, с р-и переходами Пз, Пх-и П~ (рис. 1.52, б). На переходах П, и П, действует в этом случае прямое напряжение, а на переходе Пт — обратное. Процессы происходят так же, как в обычном тиристоре. Импульс управляющего сигнала создает дополнительное прямое напряжение на переходе Пь и через него проходит ток управления 1т, вызывая переключение симистора нз закрытого состояния в открытое. Условные графические обозначения диака и триака приведены на рис.
1.52, в, г, а схема включения триака — на рнс. 1.52, д. Рассмотренные процессы отражены на семействе вольт-амперных характеристик снмистора (рнс. 1.53). В прямом направлении онн такие же, как для обычного тнрнстора, а в обратном— аналогичны им, но располагаются симметрично в третьем квадранте системы координат.
1.6.3. Параметры и типы тиристоров Наиболее важными параметрами тиристоров по основной цепи являются: ток н напряжение переключения — /„„и (l„г.; ток, напряжение н рассеиваемая мощность в открытом состоянии тирнстора — У, (I, Р.,; ток удержания — 1т,; обратный ток — т„э; максимально допустимые значения тока и мощности в открытом состоянии и обратного напряжения — У„„,ж, Р „ ( (чар эмг ° К параметрам, характеризующим цепь управления, относятся отпирающий постоянный (или импульсный) ток управления )тюи и соответствующее ему отпирающее постоянное (илн импульсное) напряжение управления (Iт „. Отпирающим током управления называют наименьший ток управления, необходимый для включения тнристора в заданном режиме.
Динамический режим работы тирнстора характеризуется динамическим сопротивлением в открытом состоянии и„„„, време-' нем включения 1,„, и временем выключения тирнстора А„„, Динамическое сопротивление тиристора определяется по наклону прямой ветви вольт-амперной характеристики на участке, соответствующем открытому состоянию; оно равно отношению приращения напряжения к соответствующему ему приращению тока: Аи гхнн— Время включения тиристора А„, — это интервал времени, в течение которого тнрнстор переходит из закрытого состояния в открытое. Время включения тиристора составляет 5 — 30 мкс.
Время выключения тиристора 1,„„, — это наименьший интервал времени, в течение которого восстанавливаются запирающие свойства, т. е. рассасываются накопленные в базах носители заряда после перемены полярности напряжении в основной цепи н рекомбинации оставшихся носителей. Это время составляет от 5 — 10 до 200 †2 мкс. По прошествии этого времени на тиристор может быть снова подано прямое напряжение. Он останется закрытым до следующего отпнраюшего импульса.
Время включения и время выключения тирнстора характеризуют его частотные свойства. По мощности тнрнсторы, как и диоды, подразделяют на ти- рнсторы малой мощности (на токи до 0,3 А), средней мощности (от 0,3 до !0 А) н большой мощности — силовые. Тирнсторы широко применяют в технике. Динисторы, тринисторы н симисторы малой мощности используют в качестве переключающих элементов в устройствах автоматики, в электронно-вычислительных машинах, в преобразователях сигналов, в осветительных системах. Тринисторы средней и большой мощности применяют в качестве управляемых вентилей для выпрямления переменного тока. В этом случае импульсы тока управления отпирают тиристор в определенный момент положительного полупернода напряжения; этим определяется длительность пропускання тока, т.
е. часть полупернода, когда тиристор открыт. Таким образом можно управлять величиной выпрямленного тока и напряжения. Тринисторы используют также в тиристорных стабилизаторах выпрямленного напряжения, в устройствах для регулирования числа оборотов приводов, в генераторах большой мощности, в генераторах высокой частоты. Симметричные тирнсторы средней и большой мощности нашли применение в стабилизаторах напряжения с регулированием на переменном токе (со стороны сети), а также в регуляторах света ламп накаливания, в качестве ключей и реле в снльноточных цепях переменного тока, для коммутации силовых цепей электроприводов и в других устройствах. Буквенно-цифровая система обозначения тиристоров такая же, как для диодов. Первый элемент — буква К (кремниевый).
Второй элемент — буква Н для дииисторов (неуправляемый), У вЂ” дли тринисторов и симисторов (управляемый). Третий элемент - трехзначное число, обозначающее назначение и порядковый номер разработки: тиристоры малой мощности от 10! до !99; тнристоры средней мощности от 201 до 299; симисторы малой мощности от 50! до 599; симисторы средней мощности от 50! до б99. Четвертый элемент — буква, обозначающая группу по параметрам.
Например: КН!02Б — кремниевый динистор малой мощности, номер разработки 02, группа Б по параметрам (по справочнику для групп от А до И напряжение переключения от 20 до 150 В); КУ201 И вЂ” кремниевый тиристор средней мощности, номер разработки 01, группа И; КУб08à — кремниевый симистор средней мощности, номер разработки 08, группа Г. Тиристоры большой мощности, используемые в силовых цепях, имеют другую систему обозначений. Первый элемент — буква Т вЂ” тиристор; второй— одна или две буквы, указывающие иа конструктивные особенности или систему охлаждения; Л вЂ” с лавинной характеристикой,  — с водяным охлаждением, С вЂ” симистор; ЛВ с лавинной характеристикой и водяным охлаждением; если этих особенностей нет, то второй элемент отсутствует; третий элемент— число, указывающее максимально допустимый ток в амперах в открытом состоянии тиристора.
Например: Т-!50, ТВ-1000. После числа, указывающего величину тока, может стонть еще число, обозначающее класс по допустимому напряжению. В этом числе единица соответствует напряжению 100 В; например, класс 4 — на напряжение 400 В, класс !Π— на ! 000 В.
Число, стоящее после 4-1663 Управляющий влентрол ат Н атон Ано НУ2О)Б Рис. 1.55. Структура одноперехолного транзистора (о) и его условное графическое обозначение на схемах (б, а) Р Р' Рис. 1.56. Схема включения одно- переходного транзистора (о) и иллюстрация процессов в его структуре (б) ВНДУ-25 ВНДУ-15О,Т"150 А НУ10!А б в Рис. 1.54.
Внешний вип тирнсторов Контрольные вопросы Б! б Глава $.7. ОДНОПЕРЕХОДНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ класса, определяет параметры частотных свойств, уназываемые в справочниках. Например; Т-150-4-142. Силовые тиристоры, выпускавшиеся промышленностью по введения этой системы обозначений, имеют старый шифр; например, ВКДУ-25 вентиль кремниевый управляемый, на ток 25 А. Внешний вид тиристаров малой, средней и большой мошности показан на рнс. 1.54. !. Нарисуйте и объясните структуру н схему включения тиристора.
2. Нарисуйте вольт-амперные характеристики тирисгора и обънсиите его принцип действия без така управления н прн разных значениях тока управление. 3. Чем отличаются структура и вольт-амперныс характеристики симметричного тиристора? 4. Назовите основные параметры тиристоров и область нх применения. 5. Какие буквенно-цифровые обозначения присваивают тиристорам? 1.7.1.
Устройство н принцип действия ОПТ Однопереходный транзистор (ОПТ) — это управляемый полупроводннковый прибор с одним р-и переходом н тремя выводами (рнс. 1.55, а). Он изготовляется на основе пластины высокоомного кремння и-тнпа. От пластины с помощью невыпрямлнющнх контактов делается два вывода. Между этими контак- тами путем введения акцепторной примеси в пластине создается небольшая р-область н образуется р-п переход.
Область р-тнпа является эмнттерной, а участки исходной пластины и-тнпа от р-и перехода в обе стороны до невыпрямляющнх контактов— базовыми областями. Выводы от базовых областей называют первой базой Б! н второй базой Бш а от эмнттерной области— элгиттером Э. ОПТ могут иметь н противоположную структуру: базовые области р-тяпа, эмнттерную — п-тнпа. Условные графические обозначения однопереходных транзнсторов с базами п-тнпа н р-тнпа на электрических схемах показаны на рнс.