Principiu tiristor de funcționare, electronică practică

Structura tiristorului

Tiristorul este un dispozitiv semiconductor cu patru straturi, straturile sunt aranjate în serie, tipurile lor de conductivitate se alternează: p-n-p-n. p-n-tranzițiile între straturile din figură sunt desemnate ca "P1", "P2" și "P3". Contactul atașat la stratul p exterior se numește anodul, la n-stratul exterior - catodul. În principiu, tiristorul poate avea până la doi electrozi de comandă conectați la straturile interioare. Dar, de obicei, tiristoarele sunt produse cu un singur electrod de control sau, în general, fără electrozi de control (un astfel de dispozitiv este numit dinistor).

Pentru a porni tiristorul, este suficient să dați scurt un semnal electrodului de control - tiristorul se deschide și rămâne în această stare până când curentul prin tiristor devine mai mic decât curentul de reținere.

Prin urmare, principalul principiu al tiristorului și circuitele bazate pe acesta este că deschidem tiristorul prin aplicarea unui semnal pe electrodul de comandă și închizând curentul anodic-catodic.

La fel ca și în tranzistorul bipolar, rolul principal în principiul acțiunii este jucat de purtătorii de taxe minoritare (NNZ) și de p-n-junctionul schimbat înapoi. În timp ce transportatorii minoritari au puțină tranziție închisă, dar este necesar să se arunce NNZ la tranziție și se va deschide.
Într-un tiristor există două modalități principale de a adăuga un NNZ:
1) introduceți curentul în electrodul de comandă;
2) ridicați tensiunea astfel încât să existe o defecțiune avalanșă.

Dinistor comutând pe tiristor

Mai întâi, luați în considerare cel de-al doilea caz, adică atunci când electrodul de control al tiristorului este oprit.

Când linia de tensiune de polaritate tranziții extreme deplasată în direcția înainte, și mediul - în sens invers. Cu o creștere semnificativă a tensiunii pe electrozii de curent prin extremitatea (P1 și P3), adiacent tranzițiile secundare transportatorilor minoritari încep să se deplaseze pentru a micșora rezistența. Procesul este lent, iar rezistența rămâne mare, dar numai până la un anumit punct. La o anumită valoare a tensiunii (de obicei, de câteva sute de volți) devine procesul de avalanșă (punctul 1 de pe I-V), transportatorii minoritare sunt cheia înlocuite, deblocarea tranziția medie (P2) și scăderea rezistenței la anod-catod. Tiristorul pornește și căderea de tensiune între electrozii de curent scade la unitățile V (obiectivul 2 pe I-V).

Creșterea în continuare a curentului conduce numai la o ușoară creștere a căderii de tensiune pe tiristorul caracteristicii I-V de la punctul 2 la punctul 3, acesta fiind modul de lucru al unui tiristor deschis.

Pentru a închide tiristorul, este necesar să se reducă curentul de curgere sub curentul de reținere. Iar scăderea de tensiune corespunzătoare acestui curent este de multe ori mai mică decât tensiunea de deschidere.

Dar de ce electrodul de control al tiristorului? Care sunt avantajele unui tiristor în fața unui dinistor? Faptul este că, prin aplicarea tensiunii prin rezistență la electrodul de comandă, este posibilă creșterea concentrației purtătorilor de sarcină minoritară, ceea ce la rândul său va reduce valoarea tensiunii de pornire a tiristorului.

Și la o anumită valoare a curentului electrodului de comandă nu va mai exista o cocoșă pe VAC, adică VAC-ul tiristorului va deveni similar cu caracteristica de tensiune curentă a unei diode, prin modul în care acest curent este denumit curent de rectificare.

Modul de blocare inversă tiristor

Când tiristorul este pornit din nou, tranzițiile extreme (P1 și P3) se schimbă în direcția opusă, iar media în direcția opusă (P2). Tiristorul rămâne închis până la o defecțiune termică.

Procesele fizice

În cazul în care o pereche de elementele de bază electronice fizice pe care este considerat tranzistor, eu încă într-un fel îndurat, diagramele banda de energie care să explice principiul tiristorului a fost prea complex. Există multe nuanțe în ceea ce privește concentrațiile purtătorilor de încărcătură, grosimea straturilor și nivelul dopajului.
Desigur, pentru fabricarea unui tiristor cu caracteristici bune, procesele fizice care au loc în cristalul semiconductor trebuie să fie cunoscute și înțelese. Dar pentru dezvoltarea circuitelor electronice, este suficient să se cunoască caracteristica de tensiune curentă a tiristorului și a modelului său de tranzistor.

Chetrehsloynuyu o structură semiconductoare poate fi reprezentat ca doi trei straturi, dacă te uiți la imagine, structura cu trei straturi poate fi văzut două tranzistoare bipolare n-p-n și structura p-n-p.

În timp ce ambele tranzistoare sunt închise, nu trece curent prin ele. Dar dacă unul dintre ei este deschis, el va deschide imediat al doilea. Curentul colector al primului tranzistor va merge la baza celui de-al doilea și îl va deschide, iar curentul colector al celui de-al doilea va fi cel de bază pentru primul și va susține primul tranzistor deschis. A obținut că ambele tranzistoare se sprijină reciproc în stare deschisă. Și că acestea sunt închise, trebuie să reduceți curentul prin partea inferioară sub o anumită valoare, așa-numitul curent de menținere.

Navigare după înregistrări

Articole similare

Pagina anterioară