- •1 Полупроводниковые приборы
- •13 Полупроводниковые приборы
- •13 Полупроводниковые приборы
- •13 Полупроводниковые приборы
- •13 Полупроводниковые приборы
- •13 Полупроводниковые приборы
- •13 Полупроводниковые приборы
- •13 Полупроводниковые приборы
- •13 Полупроводниковые приборы
- •13 Полупроводниковые приборы
- •13 Полупроводниковые приборы
- •13 Полупроводниковые приборы
1 Полупроводниковые приборы |
1.3 Полупроводниковые диоды |
Iпр ВАХ динистора
3
2
Iуд
|
|
|
Iу |
1 |
Uвкл |
|
|
|
+ |
|
|
А (+) |
p1 |
n1 |
p2 |
n2 |
К (-) |
|
|
||||
|
П1 |
П2 |
П3 |
|
R |
|
|
|
+ U-
Uпр
Триодный тиристор (тринистор) – управляемый тиристор
УЭ
1
13 Полупроводниковые приборы |
|
|
Iпр |
|
13.4 Тиристоры |
|||||
Напряжение U |
вкл |
может быть |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Тиристоры |
|
|
|
|
||
снижено путем введения |
|
|
|
|
|
|
||||
неосновныхДиодныеносителей(динисторы) заряда в |
|
Триодные (тринисторы) |
|
|||||||
один из слоев перехода П2 ,, что |
|
|
Iу3>Iу2>Iу |
|
||||||
Несим- |
|
|
|
Симмет- |
Фототиристоры |
Тиристоры Оптористоры |
|
|||
метричные |
|
|
ричные |
|
|
|||||
|
|
|
|
Iуд |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вспомогательного источника |
|
|
Выключаемые |
Прочие |
|
|||||
Невыключаемые |
|
Комбинированно выключаемые |
|
|
||||||
(незапираемые) |
|
(реверсивно-выключаемые) |
|
(запираемые) |
вкл2<Uвкл |
|
||||
питания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uпр |
Ток управления, при котором тиристор переходит в |
|
|||||||||
открытоеАсимметричныесостояние, называетсяНесимметричныетоком |
Симметричные |
|
||||||||
отпирания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
|
Непроводящие |
будут |
|
Проводящие тиристор |
|
||||
закрыт |
в обратном напрвлении |
|
в обратном напрвлении |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом включение тринистора осуществляется |
|
|||||||||
анодным прямым напряжением и током управления, выключение |
||||||||||
– обратным напряжением, малым прямым током. |
|
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 Полупроводниковые приборы |
|
|
|
13.4 Тиристоры |
|||
|
Заштрихованная область на рис. |
|
||||||
определяет |
значения |
iу, |
uу, |
|
||||
соответствующие |
|
включению |
|
|||||
тиристора |
во всем |
диапазоне |
|
|||||
возможных рабочих температур и |
|
|||||||
напряжений на аноде. |
|
|
|
|
||||
|
Граничные |
ВАХ |
управляющего |
|
||||
электрода для определенного типа |
|
|||||||
тиристора (кривые А и Б), прямая, |
Граничные вольтамперные |
|||||||
ограничивающая |
|
предельно |
||||||
|
характеристики |
|||||||
допустимое |
напряжение |
на |
УЭ |
|||||
управляющего электрода |
||||||||
(В), и кривая Г, характеризующая |
||||||||
максимальную |
|
мощность |
|
|||||
рассеяния |
на |
управляющем |
|
электроде Ру макс. |
цепи управления |
Выключить обычный тиристор по |
невозможно. Поэтому он называется однооперационным (Selicon
Controlled Rectifier – SCR)
3
13 Полупроводниковые приборы |
13.4 Тиристоры |
Важнейшими параметрами |
тиристоров являются |
следующие. |
|
По напряжению:
– повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии, UDRM;
–повторяющееся импульсное обратное напряжение, URRM;
–неповторяющиеся импульсные прямое и обратное
напряжения, UDSM и URSM;
– постоянные напряжения в закрытом состоянии и обратном направлении, UD, UR;
–импульсное напряжение в открытом состоянии, UTM;
–пороговое напряжение, UT(TO);
–критическая скорость нарастания в закрытом состоянии, (duD/dt)crit;
–отпирающее и неотпирающее напряжения на управляющем
электроде UGT и UGD. |
4 |
|
13 Полупроводниковые приборы |
13.4 Тиристоры |
По току:
–средний ток в открытом состоянии, ITAV;
–повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии и
обратный ток IDRM, IRRM;
– ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии,
ITSM;
– отпирающий и неотпирающий токи управляющего
электрода, IGT и IGD;
– критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии, (diT/dt)crit.
Из выше перечисленных предельно допустимыми
параметрами являются: UDRM, URRM, URSM, UDSM, UDRM, UD, UR, ITAV, ITSM, (diT//dt)crit, PRSM, Tj. Остальные из перечисленных
относятся к характеризующим параметрам.
5
13 Полупроводниковые приборы |
|
13.4 Тиристоры |
||
Основные характеристики тиристора в закрытом состоянии |
|
|||
|
|
iD |
|
|
|
|
IDRM |
|
|
UBR |
URSM URRM URWM UR |
UR |
UDWM UDRM UDSM UBO |
uD |
u |
|
|||
R |
|
|
|
|
|
|
IRRM |
|
|
|
|
iR |
|
|
|
|
|
|
6 |
13 Полупроводниковые приборы |
13.4 Тиристоры |
Условное буквенно-цифровое обозначение тиристоров
Т Б 4 5 3 – 1000 × – 24 – 7 3 4 –
Тип тиристора
Т – тиристор Вид (П, Д, Л, З, С, Ф, О) Подвид (И, Ч, Б)
Номер модификации Код размера Код конструкции корпуса
Предельный ток IT(AV)max Знак обратной полярности
Класс
Группа по (duD /dt)crit Группа по tg
Группа по tgt
Пределы по импульсному напряжению в открытом состоянии
7
13 Полупроводниковые приборы |
13.4 Тиристоры |
Двухоперационный (запираемый) тиристор ЗТ, обеспечивает по цепи управляющего электрода как отпирание, так и запирание. Двухоперационные тиристоры получили название выключаемых, запираемых тиристоров или GТО тиристоров (Gate Turnoff – выключаемый управляющим электродом).
В основу ЗТ положена р-n-р-n структура. Ее особенностью является технологическое разделение области управляющего эмиттерного перехода J3 по всей поверхности на элементарные
ячейки, число которых может составлять до тысячи и более.
Полупроводниковая структура запираемого тиристора:
а — линии тока в элементарной ячейке структуры; б — элементарный катодный |
|
эмиттер; в — разветвление катодной области структуры |
8 |
|
13 Полупроводниковые приборы |
13.4 Тиристоры |
Элементарная ячейка представляет собой, как правило, р-n-р-n структуру в форме полоски, в которой р база примыкает к катоду со всех сторон.
Приложение к цепи управляющего электрода обратного напряжения приводит к тому, что электроны из n2 эмиттера не инжектируются, а это приводит к исчезновению избыточного заряда дырок в n1 базе, прекращению поступления дырок в р2 базу, смещению участка коллекторного перехода возле управляющего электрода в обратном направлении и выключению в этом месте р-n-р-n структуры.
GTO существуют на номиналы до 4500 В/2500 А.
Симисторы или двунаправленные тиристоры (триаки) –
симметричные тиристоры (триаки) как элемент электрической цепи представляют собой эквивалент двух встречно параллельно включенных тиристоров, обеспечивающих протекание тока в двух напряжениях.
9
13 Полупроводниковые приборы |
13.4 Тиристоры |
Когда потенциал электрода 2 выше потенциала 1, симистор может быть переведен в проводящее состояние подачей импульса на управляющий электрод УЭ.
Когда потенциал электрода 1 положителен по отношению к 2, симистор может быть включен (в обратном направлении) подачей сигнала на УЭ. Симистор включается как положительным, так и отрицательным импульсами тока управления.
10