Полупроводниковые тиристоры

Тиристоры

Тиристор  

• полупроводниковый прибор, с тремя или более p-n-переходами и имеющий два устойчивых состояния:

• «закрытое» состояние — состояние низкой проводимости — сопротивление более 100 кОм; ; «открытое» состояние — состояние высокой проводимости – сопротивление 0,01…0,1 Ом. .
• «закрытое» состояние — состояние низкой проводимости — сопротивление более 100 кОм; ;
• «открытое» состояние — состояние высокой проводимости – сопротивление 0,01…0,1 Ом. .

Максимальное напряжение, прикладываемое к тиристору составляет в пределе до нескольких сотен (тысяч) вольт, а максимальный ток лежит в диапазоне от нескольких ампер до тысячи ампер

Тиристоры применяются в составе устройств:

• электронные ключи;
• управляемые выпрямители;
• преобразователи (инверторы);
• регуляторы мощности (диммеры);
• электронное зажигание.

Разновидности тиристоров

• Переход тиристора из одного состояния в другое в электрической цепи происходит скачком (лавинообразно) и осуществляется внешним воздействием на прибор: либо напряжением (током), либо светом.
• После перехода тиристора в открытое состояние он остаётся в этом состоянии даже после прекращения управляющего сигнала.
• Тиристор остаётся в открытом состоянии до тех пор, пока протекающий через него ток превышает некоторую величину, называемую током удержания.

Динистор

не содержит управляющих электродов

При прямом направлении приложенного напряжения первый и третий переходы открыты, на закрыт второй переход, который включен в непрводящем направлении. Через тиристор проходит малый ток утечки.

При увеличении этого напряжения до определенного значения возникает электронный пробой второго p-n - перехода, что резко увеличивает количество свободных электронов и дырок. Происходит открытие тиристора.

Симметричный динистор

Обе ветви характеристики  одинаковы.

График имеет три области:

• красный участок  закрытое состояние динистора;
• синий участок  открытие динистора при напряжении определенного значения;
• зелёный  открытое состояние динистора.

Для закрытия динистора, необходимо уменьшить ток через него до значения меньше тока удержания.

При этом динистор выключиться – перейдёт в закрытое состояние.

Динистор может применяться в стробоскопах, переключателях мощной нагрузки, регуляторах мощности и многих других полезных приборах.

Триодные тиристоры ( тринисторы)

прибор, содержащий один управляющий электрод

Подавая прямое напряжение на управляющий переход p 2 -n 2 , можно регулировать U вкл тиристора, причем чем больше ток через этот переход I у , тем ниже U вкл .

Симметричные тиристоры ( симисторы)

• Полупроводниковая структура этих приборов – пятислойная,
• на обратной и прямой ветвях вольтамперной характеристики они обладают отрицательным сопротивлением. Для того чтобы открыть симистор, надо на управляющий электрод подать соответствующий сигнал, а чтобы закрыть – изменить полярность подключения или между силовыми электродами снять разность потенциалов.

Общие параметры тиристоров

1. Напряжение включения — это минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние. 2. Прямое напряжение — это прямое падение напряжения при максимальном токе анода. 3. Обратное напряжение — это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии. 4. Максимально допустимый прямой ток — это максимальный ток в открытом состоянии. 5. Обратный ток — ток при максимальной обратном напряжении. 6. Максимальный ток управления электрода 7. Время задержки включения/выключения 8. Максимально допустимая рассеиваемая мощность:

• маломощные (ток 50 мА. – 100 мА) , средней мощности (ток до 20 ампер ), большой мощности (токи 20 – 10000 ампер)
• маломощные (ток 50 мА. – 100 мА) , средней мощности (ток до 20 ампер ), большой мощности (токи 20 – 10000 ампер)
• маломощные (ток 50 мА. – 100 мА) ,
• средней мощности (ток до 20 ампер ),
• большой мощности (токи 20 – 10000 ампер)

Маркировка полупроводниковых тиристоров малой и средней мощности по ГОСТу 10862-72

состоит из четырех элементов

К

У

1

2

буква или цифра, указывает вид материала

201

Г(1) — германий;

К (2) — кремний;

А (3) — арсенид галия;

И (4) — индий.

буква, указывает тип тиристора

3

А

6

Н- диодный тиристор (динистор)

У- триодный (тринистор)

3- число, обозначающее назначение и качественные свойства, а также

порядковый номер разработки

для обозначения сочетания основных параметров.

101 … 199 - малой мощности с I ср менее 0,3   А;

201 … 299 - средней мощности с I ср от 0,3 до 10   А;

301 … 399 — запираемые малой мощности с I запир. менее 0,З А;

401 … 499 – запираемые средней мощности с I запир от 0,3 до 10 А;

501 … 599 — симисторы малой .мощности с I дейст. до 0,3   А;

От 601 до 699 — симисторы средней мощности с I дейст. от 0,3 до 10 А.

деление технологического типа приборов на группы.

– кремниевый транзистор средней мощности среднечастотный, номер разработки 40, группа Б.

КТ540Б

Маркировка полупроводниковых мощных силовых тиристоров ГОСТ 20859.1-89

ТЛ171-320-10-6 – тиристор лавинный, 1-й модификации, размер под ключ 41мм, штыревой с гибким выводом (шестигранный), максимально допуститый средний ток в открытом состоянии – 320 А, повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии 1000 В (10-й класс). Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии 500 в/мкс