Структура, принцип действия и вольт-амперная характеристика диодного тиристора (динистора)

Тиристоры

Структура диодного тиристора состоит из четырех областей полупроводника с чередующимся типом электропроводности (рис. 5.1). Кроме трех выпрямляющих переходов тиристор имеет два омических перехода. Один из омических переходов расположен между крайней n-областью и металлическим электродом, который называют катодом. Другой омический переход расположен между крайней p-областью и металлическим электродом, который называется анодом.

Вначале рассмотрим процессы, происходящие в тиристоре при подаче на него прямого напряжения, т. е. при положительном потенциале на аноде. В этом случае крайние p-n-переходы смещены в прямом направлении, поэтому их называют эмиттерными; средний p-n-переход смещен в обратном направлении, поэтому го называют коллекторным. Соответственно в таком приборе существуют две эмиттерные области (n- и p- эмиттеры) и две базовые области (p- и n- базы).

Большая часть внешнего напряжения падает на коллекторном переходе, так как он смещен в обратном направлении. Поэтому первый участок прямой ветви ВАХ тиристора похож на обратную ветвь ВАХ выпрямительного диода. С увеличением анодного напряжения, вложенного между анодом и катодом, увеличивается прямое напряжение и на эмиттерных переходах. Электроны, инжектированные из n-эмиттера в p-базу, диффундируют к коллекторному переходу, втягиваются полем коллекторного перехода и попадают в n-базу. Дальнейшему продвижению электронов по структуре тиристора препятствует небольшой потенциальный барьер правого эмиттерного перехода (рис.5.1). Поэтому часть электронов, оказавшись в потенциальной яме n-базы, образует избыточный отрицательный заряд, который, понижая высоту потенциального барьераправого эмиттерного перехода, вызывает увеличение инжекции дырок из p-эмиттера в n-базу.

Инжектированные дырки диффундируют к коллекторному переходу, втягиваются полем коллекторного перехода и попадают в p-базу. Дальнейшему их продвижению по структуре тиристора препятствует небольшой потенциальный барьер левого эмиттерного перехода. Следовательно, в p-базе происходит накопление избыточного положительного заряда, что обуславливает увеличение инжекции электронов из n-эмиттера. Таким образом, в структуре тиристора существует положительная обратная связь по току.

54. Структура и принцип действия триодного тиристора.

Для переключения триодного тиристора также как и диодного необходимо накопление неравновесных носителей заряда в базовых областях. В триодном тиристоре, имеющем управляющий вывод от одной из базовых областей с омическим переходом между управляющим электродом и базой, уровень инжекции через прилегающий к этой базе эмиттерный переход можно увеличить путем подачи положительного по отношению к катоду напряжения на управляющий электрод. Поэтому триодный тиристор можно переключать из закрытого состояния в открытоее в необходимый момент времени даже при небольшом анодном напряжении.

Способы включения и выключения тиристоров.

1.Срособы включения.

-Плавное увеличение анодного напряжения.

-Быстрое увеличение анодного напряжения

Увеличение скорости позволяет уменьшить Uвкл.

Будет происходить быстрое накопление заряда в базовой области.

-Увеличение Iу (первые два для динисторов, 3-для тринисторов)

-За счет увеличения освещенности базовых областей.

По закону фотоэффекта количество носит. Заряда в баз области растет=> Uвкл падает