ТИРИСТОРЫ Выполнили : Тимохов Е. Г., Гоголева А. Н., Ламкин Д. С. Преподаватель : Гуртов В. А.

Тиристор … Что это ?... Тиристор - это полупроводниковый прибор с тремя и более р-n переходами, вольт - амперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и который используется для переключения.

Изготовление тиристоров Способ изготовления тиристоров включает : диффузию акцепторных примесей в шлифованную поверхность кремния, высокотемпературное окисление, фотолитографию, диффузию фосфора, повторное высокотемпературное окисление и обработку структуры для получения заданного времени жизни неосновных носителей заряда в n- базе.

Конструкция корпуса тиристора Бескорпусный Штыревой с гибким выводом Штыревой с жестким выводом Таблеточный Под запрессовку Фланцевый В зависимости от конструктивного расположения анодного и катодного выводов тиристоры штыревого и фланцевого исполнения подразделяются на приборы с прямой полярностью и приборы с обратной полярностью.

Применение тиристоров Импульсные модуляторы ( в качестве переключающего элемента ) Инверторы для ВЧ преобразователей Импульсные регуляторы постоянного и переменного токов Тиристорные стабилизаторы Бесконтактная коммутирующая аппаратура Преобразователи частоты Схемы автоматики др.

Классификация В зависимости от характера вольт - амперной характеристики и способа управления : Диодные тиристоры (динисторы) Триодные тиристоры (тринисторы) Запираемые тиристоры Комбинированно – выключаемые тиристоры Симметричные тиристоры (симисторы) Оптронные тиристоры (оптотиристоры) Симметричный оптотиристор (оптосимистор) Лавинные тиристоры Фототиристоры В зависимости от коммутационных параметров : Низкочастотные Высокочастотные Быстродействующие Импульсные

Динистор Применяется в импульсных генераторах, регуляторах мощности как пороговый элемент.

ВАХ динистора V G - напряжение между анодом и катодом; I у, V у - минимальный удерживающий ток и напряжение; I в, V в - ток и напряжение включения

Двухтранзисторная модель α 1,2 – коэффициент усиления тока М – коэффициент лавинного умножения I П 1 - ток через переход П 1 I П 3 - ток через переход П 2, аналогично I К 0 - обратный ток перехода П 3 ( генерационный и тепловой ) α = α 1 + α 2 - суммарный коэффициент передачи тока первого (p 1 -n 1 -p 2 ) и второго (n 2 -p 2 -n 1 ) транзисторов

Зонная диаграмма и токи малый ток большое напряжение высокое сопротивление Открытое состояние Закрытое состояние большой ток малое напряжение малое сопротивление

Зависимость коэффициента передачи α от тока эмиттера Зависимость коэффициента передачи эмиттерного тока α от напряжения, приложенного к тиристору, является причиной переключения тиристора В области малых токов основная причина зависимости α от тока I связана с рекомбинацией в эмиттерном переходе Зависимость коэффициента передачи α от тока эмиттера I э при наличии сильной рекомбинации в ОПЗ p-n переходов

Зависимость коэффициента М от напряжения V G Накопление объемного заряда связано с лавинным умножением в коллекторном переходе

Тринистор Управляющие тиристоры используются для коммутирования высоких значений токов, напряжений и мощностей.

ВАХ тринистора ВАХ тринистора при различных значениях управляющего тока базы I упр

Примеры характеристик кремниевых тринисторов КУ 104 а ) зависимость отпирающего импульсного тока управления от длительности запирающего импульса б ) зависимость времени выключения от постоянного тока в открытом состоянии тиристора в ) зависимость тока удержания от температуры окружающей среды

Уравнение, описывающее ВАХ тиристора в закрытом состоянии I у - управляющий ток М - лавинное умножение Схема включения тринистора для расчета ВАХ Уравнение описывает ВАХ тиристора в закрытом состоянии, поскольку коэффициенты М, α 1 и α 2 зависят от напряжения V G.

Симистор Симметричные триодные тиристоры используются в в бытовых приборах ( швейные, стиральные машины, …), электромоторах, диммерах, для создания реверсивных выпрямителей, в светильниках, яркость которых управляется прикосновением, нагревательные устройствах, строительных электроинструментах и т. д.

ВАХ симистора Характеризуется симметричной ВАХ, имеющей участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Реализует два бистабильных состояния закрыто и открыто.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !