|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Тиристоры
Первые промышленные образцы тиристоров появились в конце пятидесятых годов. В настоящее время эти приборы получили широкое распространение. Преимущества тиристоров: малые масса и габариты, большой срок службы, высокий КПД, малая чувствительность к вибрации и механическим перегрузкам, способность работать при низких (прямых) и высоких (обратных) напряжениях и при очень больших токах(сотни ампер). Основное свойство тиристора, обеспечивающее ему применение в автоматике, электронике, энергетике - это способность находиться в двух устойчивых состояниях: закрытом и открытом. В закрытом состоянии сопро-тивление тиристора составляет десятки миллионов Ом и он не пропускает ток при напряжениях до тысячи Вольт; в открытом — сопротивление тиристора незначительно. Падение напряжения на нем около 1 В при токах в десятки и сотни ампер. Переход тиристора из одного состояния в другое происходит за очень короткое время, практически скачком. Тиристоры делятся на динисторы и тринисторы. Динистор — это тиристор с двумя электродами (выводами). Переход динистора из одного состояния в другое осуществляется изменением значения или полярности напряжения на выводах.
Рис.1.25. Структурное изображение и условное обозначе- ние динистора: ЭП1,ЭП2-эмиттерные переходы; КП - коллекторный переход.
Рис.1.26. Вольт-амперная характеристика динистора.
Работа динистора в пределах участка I его ВАХ (рис.1.26) соответствует закрытому состоянию. Переход в открытое состояние происходит благодаря лавинному размножению носителей эл. зарядов (дырок и электронов на участках II и III). Сущность лавинного размножения сводится к следующим физическим процессам. Из эмиттерной области р1 дырки, преодолевая потенциальный барьер эмиттерного перехода ЭП1 инжектируют в базовую область n 1 и входят в базовую область р 2. Потенциальный барьер эмиттерного перехода ЭП2 задерживает некоторую часть дырок в р 2, образуя положительный заряд, снижающий высоту потенциального барьера перехода ЭП2. Это увеличивает инжекцию электронов из эмиттерной области п2 в базовую область р 2, а затем в базу п 1. В базовой области n 1, как и в базовой области р2, создается избыточный заряд электронов, что приводит к еще большей инжекции дырок из эмиттерной области р2. Т.о. в динисторе при некотором прямом напряжении включения динистора (U вкл), наблюдается лавинный рост тока с одновременным уменьшением напряжения на тиристоре. Лавинный рост тока ограничивается напряжением на резисторе R, включаемым в анодную цепь тиристора. Переход коллекторного перехода в открытое состояние обусловлен большими зарядами в базах и поддерживаемым током динистора. При уменьшении тока до величины I выкл тиристор закрывается. Т.о., динистор может находиться в закрытом и открытом состояниях. Основное применение динисторов- схемы с ключевым режимом работы
Рис.1.27.Структурные изображения и условные обозначения тринистора. Наличие на ВАХ падающего участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением расширяет практическое использование динисторов. Недостаток динистора – невозможность управлять напряжением включения, не меняя внешнего напряжения, решается в управляемом тиристоре (тринисторе), где один из эмиттеров - управляющий. Управление напряжением переключения в тринисторе осуществляется подачей напряжения на третий—управляющий электрод (см. рис.1.27),подключенный к любой из баз тринистора. Использование той или иной базы приводит лишь к изменению полярности источника управляющего напряжения. Полярность управляющего напряжения должна облегчить включение тринистора.
Рис.1.28. ВАХ тринистора. С ростом управляющего тока уменьшается потенциальный барьер и увеличивается число инжектированных зарядов, растёт ток и снижается напряжение переключения. Управляющий ток открывает тринистор. Для этого в цепь эмиттера подают импульс, значительно меньший, чем ток в нагрузке. После открытия тринистора управляющий электрод теряет свои управляющие свойства. Для закрывания тринистора напряжение на аноде уменьшают до величины, меньшей тока включения или подают импульс обратной полярности. Параметры тиристоров: 1.Напряжение включения U вкл- прямое напряжение, при котором тиристор переходит из закрытого в открытое состояние (до нескольких тысяч вольт). 2.Ток включения I вкл- прямой ток перехода тиристора в открытое состояние. 3.Ток управления I упр — наименьший ток в цепи управляющего электрода, для перехода из закрытого состояния в открытое при данном напряжении на аноде. 4.Ток выключения I выкл- ток, ниже которого тиристор закрывается. 5.Остаточное напряжение Uост-напряжение открытого тиристора(1-2В). 6.Время включения t вкл-время возрастания тока до 0,9 значения(не больше 1мкс). 7.Время выключения t выкл- время закрывания тиристора (не больше10 - 20 мкс). Тиристоры изготавливаются из кремния методом сплавления и диффузии или методом последовательной диффузии. Укремния зависимость коэффициен- та передачи тока α(I)выражена ярче, чем у германия, а также у него меньшие токи при обратном включении р - п -перехода и он выдерживает более высокие температуры. Маркировка тиристоров. Первый элемент: К или 2 - материал, из которого выполнен тиристор. Второй элемент элемент: Н - неуправляемый и У- управляемый тиристоры. Третий элемент — трехзначные числа, определяющие, на какой ток рассчитан тиристор:101-199 - с предельным током до 0,3 А; 201- 299 - при токе от 0,3 до 10 А; 301—399 - при токе более 10 А. В настоящее время промышленность выпускает в основном управляемые тиристоры, т.к. они позволяют управлять напряжением включения, что расширяет области их практического применения. По внешнему виду тиристоры напоминают транзисторы и диоды средней мощности. Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |