5.2. Триодный тиристор

Триодные тиристоры (рис. 5.1,а) отличаются от диодных тем, что одна из баз имеет внешний вывод, называемый управляющим электродом. В зависимости от того, из какой области базы сделан вывод триодные тиристоры делятся на управляемые по катоду (рис. 5.1,д) и управляемые по аноду (рис. 5.1,е). Принцип их работы одинаков, отличие заключается лишь в полярности внешних напряжений, подаваемых на управляющий электрод.

У триодных тиристоров управляемых по катоду в управляющую цепь подают положительный управляющий сигнал, а для управляющих по аноду – отрицательный. При подаче на управляющий электрод напряжения необходимой полярности через эмиттерный переход увеличивается инжекция носителей, изменяется коэффициент передачи тока эмиттера одной из транзисторных структур, увеличивается суммарный коэффициент передачи тиристора, и уменьшается напряжение переключения.

5.3. Симметричные тиристоры (симисторы)

Симисторы – переключающие приборы, работающие как при положительном, так и при отрицательном напряжении. При работе в цепях переменного тока они включаются в положительные и отрицательные полупериоды, вольт-амперные характеристики одинаковы в I и III квадрантах (рис. 5.3,а).

Симисторы выполнены на основе пятислойных структур (рис. 5.3,б), и имеют условное обозначение (рис. 5.3,в). Крайние переходы зашунтированы объемными сопротивлениями прилегающих областей p-типа. Если подать плюс внешнего напряжения на n₁-область, а минус на n₃-область, то переход П1 включается в обратном направлении, и ток, протекающий через него, очень мал. Рабочей частью тиристора является p₁-n₂-p₃-n₃ структура, работающая как динистор.

При смене полярности внешнего напряжения, p₂-n₃ переход включается в обратном направлении и полностью зашунтирован относительно малым сопротивлением p₂-областью. Рабочая часть тиристора представлена структурой n₁-p₁-n₂-p₂. Таким образом, симметричный тиристор можно представить в виде-

д вух тиристоров, включенных встречно и шунтирующих друг друга (рис. 5.3,в). Симметричный тиристор может быть преобразован в несимметричный, если в одной из p-областей изготовить омический контакт, выполняющий роль управляющего электрода.

Все тиристоры изготавливаются только из кремния, имеющего малый обратный ток, и, следовательно, обладают малой мощностью рассеяния в закрытом состоянии. Все это позволяет изготавливать тиристоры с большим напряжением включения и большим допустимым обратным напряжением, работающие в широком температурном диапазоне от –60°С до +125°С.

Примером тиристора являются: КН 102И – динистор, КУ 201А – управляемый тиристор.

Основным отличием и достоинством тиристорной структуры по сравнению с транзисторной является то, что тиристор обладает свойством памяти. Достаточно кратковременным сигналом переключить его в проводящее состояние, как он остается в этом состоянии до тех пор, пока ток через него не станет меньше тока выключения. Для управления транзистором на его входе необходимо поддерживать сигнал управления. Крутизна фронтов импульсов, формируемых с помощью транзисторов, существенно зависит от величины и формы входного сигнала. В тиристорных схемах из-за лавинообразного переключения тиристора форма выходного сигнала практически не зависит от величины и формы входного. Все это позволяет получить в тиристорных схемах большой коэффициент усиления по мощности, крутые фронты импульсов сигнала и большой КПД.