Перейти к содержимому

Что такое тиристор и для чего он

  • автор:

Электроника. Дистанционное обучение

Тиристоры — полупроводниковые приборы с тремя или более p-n-переходами и имеющий два устойчивых состояния:

  • «закрытое» состояние — состояние низкой проводимости;
  • «открытое» состояние — состояние высокой проводимости.

Тиристоры состоят из 4 слоев (областей) полупроводника с различной проводимостью и имеет структуру .

Рис. 1 — Структура тиристоров

Динистор (диодный тиристор) имеет два вывода и отпирается напряжением определенного уровня, приложенным в прямом направлении к аноду и катоду.

Подробнее об устройстве и принципах работы динисторов можно прочитать здесь

Тринисторы имеют такую же структуру, но с дополнительным выводом – управляющим электродом (УЭ). Все операции с тринистором производятся посредством УЭ.

Подробнее об устройстве и принципах работы тринисторов можно прочитать здесь

Симисторы (симметричные тринисторы, триаки) представляют собой два тринистора с общим управлением, включенные встречно-параллельно и размещенные в одном корпусе.

Подробнее об устройстве и принципах работы симисторов можно прочитать здесь.

Динистор КН102А Динистор DB3 Динистор DB4
Тринистор КУ202Н Тринистор BT151-500R Тринистор Т142-80-12
Cимистор BT136-600 Cимистор КУ208Г Cимистор ТС161-160-12

Рис. 2 — Внешний вид некоторых тиристоров

Принцип действия тиристора

Принцип действия тиристора наглядно показывает его вольтамперная характеристика (ВАХ) (рис. 3). Она состоит из положительной и отрицательной ветвей. Отрицательная ветвь содержит участок, при котором тиристор закрыт — от нуля до Uпробоя . При достижении этого напряжения происходит лавинный пробой тиристора.

Рис. 3 — Вольтамперная характеристика тиристора

Если приложить к тиристору прямое напряжение и начать его увеличивать, то ток будет расти медленно ( красный участок графика ) – сопротивление закрытого тиристора высоко. При достижении определенного уровня напряжения тиристор открывается, его сопротивление уменьшается, падение напряжения также уменьшается, ток растет ( синий участок) . Далее тиристор выходит в режим обычного диода ( зеленая ветвь графика ).

У тринистора есть управляющий электрод. Если на управляющий электрод подать ток Iуэ , то тиристор откроется раньше достижения порогового напряжения ( красный пунктир на ВАХ). Чем больше ток Iуэ , тем раньше отпирание. Если ток достигнет определенного уровня ( Iуэ>0 ), то тиристор откроется и будет вести себя подобно обычному диоду, пока не создадутся условия для выключения.

Для выключения (закрытия) тиристора требуется, чтобы ток через тиристор снизился до определенного уровня (почти до нуля). В цепях переменного тока это происходит после снятия управляющего воздействия – при ближайшем переходе напряжения через ноль. В цепях постоянного тока приходится принимать более сложные решения. Например, запирать тиристор можно с помощью конденсатора, заряженного напряжением обратной полярности. При включении коммутационного устройства, он разряжается навстречу прямому току и компенсирует его до нуля.

Условные графические обозначения тиристоров

В таблице 1 приведены графические обозначения тиристоров. Позиционное обозначение тиристоров — VS.

Что такое тиристор и для чего он

Тиристоры – определение, виды, условное обозначение и принцип работы

Тиристор – силовой полупроводниковый прибор с частичным управлением, имеющий два устойчивых состояния – закрытое (не проводит ток) и открытое (проводит ток). Частичное управление заключается в том, что управляющий импульс переводит тиристор в проводящее состояние, а закрывается он только при уменьшении тока в силовой цепи ниже некоторого значения. Иными словами тиристор можно включить, но нельзя выключить. Переход тиристора в проводящее состояние происходит лавинообразно: он имеет S-образную вольтамперную характеристику с областью отрицательного дифференциального сопротивления, схожей по форме с областью пробоя для газоразрядных приборов. Как и во всех лавинообразных процессах в коммутации тиристора присутствует положительная обратная связь (как петля удавка – чем сильнее тянешь – тем сильнее затягивается).

По структуре тиристоры делятся на:

— тиристоры — однополярные приборы с одним управляющим электродом с управлением относительно катода или относительно анода;

— симисторы (двунаправленные приборы с одним управляющим электродом (управление осуществляется относительно одного из электродов);

— динисторы — одно- или двунаправленные неуправляемые приборы двухвыводные приборы переходящие в проводящее состояние после превышения приложенного напряжения определенной величины (двуполярный динистор называется диак).

Внутренняя структура тиристоров описана в [Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. Лань. 2002. 479 с.].

Условное обозначение тиристоров различной структуры представлено на рисунке VS.1.

Рисунок VS.1 — Условные обозначения различных типов тиристоров: а – однополярный тиристор с управлением относительно катода; б – однополярный тиристор с управлением относительно анода; в – однополярный динистор; г – симистор; д — двуполярный динистор (диак)

Механизм возникновения положительной обратной связи следует из эквивалентной схемы тиристора (рисунок VS.2).

Рисунок VS.2 Эквивалентная схема тиристора

Структура тиристора такова, что ток коллектора одного транзистора является током базы другого. При этом реализуется принцип «удавки» — с подачей напряжения на управляющий электрод появляется ток в цепи база-эмиттер нижнего n-p-n транзистора. При этом начинает протекать ток в цепи коллектора величина которого больше тока управления в hFE1 раз (коэффициент усиления по току нижнего транзистора). Этот усиленный ток в свою очередь протекает по цепи эмиттер-база верхнего транзистора в цепи коллектора которого начинает протекать ток усиленный еще в hFE2 раз (коэффициент усиления по току верхнего транзистора). Таким образом, к току управления «втекающего» в цепь базы нижнего транзистора добавляется еще дополнительное «эхо» — начальный ток усиленный в hFE1· hFE2 раз который тоже усиливается. Это несколько упрощенное «пошаговое» описание процесса, в реальности процесс лавинообразного усиления тока протекает непрерывно до тех пор, пока ток через структуру не станет равным току внешней цепи. Все выглядит очень красиво. Но есть одна проблема – включить тиристор с помощью цепи управления можно. Выключить нельзя. По крайней мере, обычный тиристор. Выключают тиристор, прерывая внешний ток. Это легко реализуется в цепях переменного тока, в которых направление протекающего тока регулярно сменяется от периода к периоду. И реализуется сложно в условиях постоянного тока. Об этом написаны многочисленные книги, однако в современных условиях это теряет свою актуальность поскольку в области средних мощностей бал уже правят IGBT-транзисторы, а в области высоких мощностей (и напряжений) – запираемые тиристоры.

Вольт-амперная характеристика тиристора

Рисунок-схема

Рисунок VS.3 — Вольт-амперная характеристика тиристора

Вольт-амперная характеристика тиристора изображена на рисунке VS.3. Видно, что при отсутствии управляющего тока при увеличении напряжения на тиристоре он остается выключенным и через него протекает только ток утечки ID. При наличии управляющего тока IGTпроисходит переход тиристора в проводящее состояние. При этом, чем больше управляющий ток IGT, тем при меньшем напряжении катод-анод происходит включение транзистора. Включение тиристора приводит к резкому росту току через него и уменьшению напряжения на нем. С уменьшением тока через тиристор при отсутствии управляющего сигнала ток через тиристор прекращается после снижения тока ниже тока удержания тиристора IH (Holding current). С уменьшением тока через тиристор при наличии управляющего сигнала ток через тиристор прекращается после снижения тока до более низкого уровня — ниже тока фиксации тиристора IL (Latching current). Вольт-амперная характеристика включения и выключения тиристора имеет S-образную форму. При приложении обратного напряжения к тиристору (обратная ветвь ВАХ) напряжение пробоя VZ уменьшается с увеличением тока управления.

Области применения тиристоров

Типовыми областями применения тиристора являются:

— регуляторы мощности (переменного тока);

— коммутаторы в сетях переменного тока (электронный ключ);

— преобразователи (сравнительно низкочастотные – не более 10-20 кГц);

Параметры тиристора

1. Максимальное на выключенном тиристоре VDRM (Repetitive peak off-state voltages) – максимальное (импульсное) напряжение между катодом и анодом тиристора.

2. Среднеквадратичное значение тока IT(RMS) (RMS on-state current) – максимальное среднеквадратичное значение постоянно протекающего тока через тиристор.

3. Максимальный однократный пиковый ток ITSM (Non-repetitive peak on-state current) – максимальное значение пикового однократного тока через тиристор.

4. Параметр энергии защитных цепей I 2 t – (I 2 t for fusing) – параметр I 2 t для выбора плавких вставок предохранительных цепей.

5. Скорость роста тока после коммутации dIT/dt – (Repetitive rate of rise of on-state currentafter triggering) – номинальное (точнее максимальное, поскольку быстрее не откроется) значение скорости роста тока через тиристор после коммутации.

6. Максимальный импульсный ток управляющего электрода IGM (Peak gate current) – максимальный импульсный ток через управляющий электрод тиристора.

7. Максимальное управляющее напряжение VGM (Peak gate voltage) – максимальное импульсное напряжение между управляющим электродом и катодом тиристора (иногда анодом, если управление относительно анода).

8. Максимальное пиковое значение мощности управления PGM (Peak gate power) – максимальная импульсная мощность управления тиристором.

9. Максимальное значение средней мощности управления PG(AV) (Average gate power) – максимальная рассеиваемая средняя мощность управления тиристором.

10. Максимальная температура кристалла Tj (Operating junction temperature) – максимальная рабочая температура кристалла тиристора.

11. Ток включения тиристора IGT (Gate trigger current) – пороговое величина тока через управляющий электрод при котором происходит включение тиристора.

12. Ток фиксации тиристора при наличии управляющего сигнала IL (Latching current) – минимальная величина тока через катод и анод тиристора при которой тиристор еще остается в проводящем состоянии при наличии сигнала на управляющем электроде тиристора. Если ток становится меньше данной величины, то тиристор переходит в непроводящее состояние.

13. Ток удержания тиристора при отсутствии управляющего сигнала IH (Holding current) – минимальная величина тока через катод и анод тиристора при которой тиристор еще остается в проводящем состоянии при отсутствии сигнала на управляющем электроде тиристора. Если ток становится меньше данной величины, то тиристор переходит в непроводящее состояние.

14. Падения напряжения на тиристоре VT (On-state voltage) — величина падения напряжения на тиристоре во включенном состоянии. Обычно указывается при конкретном значении тока через ключ.

15. Прямой ток утечки ID (Off-state leakage current) – ток утечки через закрытый тиристор при прямом напряжении – рабочая ветвь.

16. Обратный ток утечки IR (Reverse leakage current) – ток утечки через закрытый тиристор при обратном напряжении.

17. Максимально допустимая скорость нарастания напряжения на тиристоре dVD/dt (Critical rate of rise of off-state voltage) – пороговая скорость нарастания напряжения между катодом и анодом тиристора, выше которой происходит переход (самопроизвольный) тиристора в проводящее состояние.

18. Время задержки включения tgt (Gate controlled turn-on time) – время задержки включения тиристора после подачи импульса управления.

19. Время задержки выключения tg (Circuit commutated turn-off mode) – время задержки выключения тиристора при управлении с помощью внешней цепи.

Тиристоры: принцип работы, назначение, характеристики, проверка работоспособности

Тиристор представляет собой вид полупроводниковых приборов, предназначенный для однонаправленного преобразования тока (т.е. ток пропускается только в одну сторону).

Этот преобразователь имеет два устойчивых состояния: закрытое (состояние низкой проводимости) и открытое (состояние высокой проводимости). Назначение тиристора – выполнение функции электроключа, особенность которого – невозможность самостоятельного переключения в закрытое состояние. Прибор выполняет функции коммутатора разомкнутой цепи и ректификационного диода в сетях постоянного тока. Основным материалом при производстве этого полупроводникового устройства является кремний. Корпус изготавливается из полимерных материалов или металла – для моделей, работающих с большими токами.

Устройство тиристора и области применения

В состав прибора входят 3 электрода:

  • анод;
  • катод;
  • управляющий электрод.

В отличие от двухслойного диода, тиристор состоит из 4-х слоев – p-n-p-n. Оба устройства пропускают ток в одну сторону. На большинстве старых моделей его направление обозначается треугольником. Внешнее напряжение подается знаком «-» на катодный электрод (область с электропроводностью n-типа), «+» – на анодный электрод (область с электропроводностью p-типа).

Тиристоры применяют в сварочных инверторах, блоках питания зарядного устройства для автомобиля, в генераторах, для устройства простой сигнализации, реагирующей на свет.

Принцип работы тиристоров

В специализированной литературе тиристор называется «однооперационным» и относится к группе не полностью управляемых радиодеталей. Он переходит в активное состояние при получении импульса определенной полярности от объекта управления. На скорость активации и последующее функционирование оказывают влияние:

  • характер нагрузки – индуктивная, реактивная;
  • величина тока нагрузки;
  • скорость и амплитуда увеличения управляющего импульса;
  • температура среды устройства;
  • уровень напряжения.

Переключение из одного состояния в другое осуществляется с помощью управляющих сигналов. Для полного отключения тиристора требуется выполнить дополнительные действия. Выключение осуществляется несколькими способами:

  • естественное выключение (естественная коммутация);
  • принудительное выключение (принудительная коммутация), этот вариант может осуществляться множеством способов.

При эксплуатации возможны незапланированные переключения из одного положения в другое, которые провоцируются перепадами характеристик электроэнергии и температуры.

Классификационные признаки

По способу управления различают следующие виды тиристоров:

Диодные (динисторы)

Активируются импульсом высокого напряжения, подаваемым на анод и катод. В конструкции присутствуют 2 электрода, без управляющего.

Триодные (тринисторы)

Разделяются на две группы. В первой управляющее напряжение поступает катод и электрод управления, во второй – на анод и управляющий электрод.

Симисторы

Выполняют функции двух включенных параллельно тиристоров.

Оптотиристоры

Их функционирование осуществляется под действием светового потока. Функцию управляющего электрода выполняет фотоэлемент.

По обратной проводимости тиристоры разделяются на:

  • обратно проводящие;
  • обратно непроводящие;
  • с ненормируемым обратным значением напряжения;
  • пропускающие токи в двух направлениях.

Основные характеристики тиристоров, на которые стоит обратить внимание при покупке

  • Максимально допустимый ток. Эта величина характеризует наибольшее значение тока открытого тиристора. У мощных устройств она составляет несколько сотен ампер.
  • Максимально допускаемый обратный ток.
  • Прямое напряжение. Этот параметр тиристора равен падению напряжения при максимально возможном токе.
  • Обратное напряжение. Характеризует максимально допустимое напряжение на устройстве, находящемся в закрытом состоянии, при котором оно не утрачивает способность выполнять свои функции.
  • Напряжение включения. Это наименьшая величина, при которой возможно функционирование тиристора.
  • Минимальный ток управляющего электрода. Равен величине тока, которого достаточно для активации устройства.
  • Наибольшая допустимая рассеиваемая мощность.

Проверка тиристора на исправность

Прибор можно проверить несколькими способами, один из них – использование специального самодельного тестера, собираемого по представленной ниже схеме:

Такая схема предназначена для работы при напряжении 9-12 В. Для других значений напряжения питания производят перерасчет величин R1-R3.

  • К аноду подключают положительный полюс, к катоду подводят «-».
  • На управляющий электрод с помощью кнопки SA подают сигнал к открытию устройства.
  • Если светодиод загорается до нажатия кнопки SA или не загорается после нажатия, то прибор является неработоспособным.

Заключение

Тиристор — не полностью управляющий ключ. Если есть ток удержания, то перейдя в открытое состояние, тиристор остается в нем, даже если прекращать подавать сигнал на управляющий переход.

Что такое тиристор и как он работает

Чтобы понять как работает схема, необходимо знать действие и назначение каждого из элементов. В этой статье рассмотрим принцип работы тиристора, разные виды и режимы работы, характеристики и виды. Постараемся объяснить все максимально доступно, чтобы было понятно даже для начинающих.

Что такое тиристор, его устройство и обозначение на схеме

Тиристор — полупроводниковый элемент, имеющий только два состояния: «открыто» (ток проходит) и «закрыто» (тока нет). Причем оба состояния устойчивые, то есть переход происходит только при определенных условиях. Само переключение происходит очень быстро, хоть и не мгновенно.

Так выглядят тиристоры

Так выглядят тиристоры

По способу действия его можно сравнить с переключателем или ключом. Вот только переключается тиристор при помощи напряжения, а отключается пропаданием тока или снятием нагрузки. Так что принцип работы тиристора понять несложно. Можно представлять его как ключ с электрическим управлением. Так, да не совсем.

Тиристор, как правило, имеет три выхода. Один управляющий и два, через которые протекает ток. Можно попробовать коротко описать принцип работы. При подаче напряжения на управляющий выход, коммутируется цепь через анод-коллектор. То есть, он сравним с транзистором. Только с той разницей, что у транзистора величина пропускаемого тока зависит от поданного на управляющий вывод напряжения. А тиристор либо полностью открыт, либо полностью закрыт.

Внешний вид

Внешний вид тиристора зависит от даты его производства. Элементы времен Советского Союза — металлические, в виде «летающей тарелки» с тремя выводами. Два вывода — катод и управляющий электрод — находятся на «дне» или «крышке» (это с какой стороны смотреть). Причем электрод управления меньше по размерам. Анод может находиться с противоположной стороны от катода, или торчать вбок из-под шайбы, которая есть на корпусе.

Два вида тиристоров - современные и советские, обозначение на схемах

Два вида тиристоров — современные и советские, обозначение на схемах

Современные тиристоры выглядят по-другому. Это небольшой пластиковый прямоугольник с металлической пластиной сверху и тремя выводами-ножками снизу. В современном варианте есть одно неудобство: надо смотреть в описании какой из выводов анод, где катод и управляющий электрод. Как правило, первый — анод, затем катод и крайний правый — это электрод. Но это как правило, то есть, не всегда.

Принцип работы

По принципу действия, тиристор можно еще сравнить с диодом. Пропускать ток он будет в одном направлении — от анода к катоду, но происходить это будет только в состоянии «открыто». На схемах тиристор похож на диод. Также имеется анод и катод, но есть еще дополнительный элемент — управляющий электрод. Понятное дело, есть отличия и в выходном напряжении (если сравнивать с диодом).

Принцип работы тиристора в устройствах переменного напряжения: на выходе есть только верхняя часть синусоиды

Принцип работы тиристора в устройствах переменного напряжения: на выходе есть только верхняя часть синусоиды

В схемах переменного напряжения тиристор будет пропускать только одну полуволну — верхнюю. Когда приходит нижняя полуволна, он сбрасывается в состояние «закрыто».

Принцип работы тиристора простыми словами

Рассмотрим принцип работы тиристора. Стартовое состояние элемента — закрыто. «Сигналом» к переходу в состояние «открыто» является появление напряжения между анодом и управляющим выводом. Вернуть тиристор в состояние «закрыто» можно двумя способами:

  • снять нагрузку;
  • уменьшить ток ниже тока удержания (одна из технических характеристик).

В схемах с переменным напряжением, как правило, сбрасывается тиристор по второму варианту. Переменный ток в бытовой сети имеет синусоидальную форму, когда его значение приближается к нулю и происходит сброс. В схемах, питающихся от источников постоянного тока, надо либо принудительно убирать питание, либо снимать нагрузку.

После снятия отпирающего напряжения, тиристор остается в открытом состоянии (лампочка горит)

После снятия отпирающего напряжения, тиристор остается в открытом состоянии (лампочка горит)

То есть, работает тиристор в схемах с постоянным и переменным напряжением по-разному. В схеме постоянного напряжения, после кратковременного появления напряжения между анодом и управляющим выводом, элемент переходит в состояние «открыто». Далее может быть два варианта развития событий:

  • Состояние «открыто» держится даже после того, как напряжение анод-выход управления пропало. Такое возможно если напряжение, поданное на анод-управляющий вывод, выше чем неотпирающее напряжение (эти данные есть в технических характеристиках). Прекращается прохождение тока через тиристор, фактически только разрывом цепи или выключением источника питания. Причем выключение/обрыв цепи могут быть очень кратковременными. После восстановления цепи, ток не течет до тех пор, пока на анод-управляющий вывод снова не подадут напряжение.
  • После снятия напряжения (оно меньше чем отпирающее) тиристор сразу переходит в состояние «закрыто».

Так что в схемах постоянного тока есть два варианта использования тиристора — с удержанием открытого состояния и без. Но чаще применяют по первому типу — когда он остается открытым.

Если говорить о внутреннем устройстве, то это три перехода P-N-P-N

Если говорить о внутреннем устройстве, то это три перехода P-N-P-N

Принцип работы тиристора в схемах переменного напряжения отличается. Там возвращение в запертое состояние происходит «автоматически» — при падении силы тока ниже порога удержания. Если напряжение на анод-катод подавать постоянно, на выходе тиристора получаем импульсы тока, которые идут с определенной частотой. Именно так построены импульсные блоки питания. При помощи тиристора они преобразуют синусоиду в импульсы.

Проверка работоспособности

Проверить тиристор можно либо при помощи мультиметра, либо создав простенькую проверочную схему. Если при прозвонке иметь перед глазами технические характеристики, можно заодно проверить сопротивление переходов.

Один из видов: силовой Т122-25

Один из видов: силовой Т122-25

Прозвонка мультиметром

Для начала разберем прозвонку мультиметром. Переводим прибор в режим прозвонки.

На цифровых мультиметрах есть режим прозвонки, который позволяет проверять полупроводниковые приборы

На цифровых мультиметрах есть режим прозвонки, который позволяет проверять полупроводниковые приборы

Далее поочередно прикасаемся щупами к парам выводов:

  • При подключении щупов к аноду и катоду, прибор должен показывать обрыв — «1» или «OL» в зависимости от мультиметра. Если отображаются иные показатели хоть в одном направлении, тиристор пробит.
  • Между анодом и управляющим электродом (выводом) должно быть небольшое сопротивление в одном из направлений. В противоположном — обрыв. Если в обоих направлениях или обрыв, или небольшое сопротивление — элемент поврежден.

Проверка тиристора при помощи мультиметра

Проверка тиристора при помощи мультиметра. На левом рисунке на табло отображается «1», т.е. сопротивление между анодом и катодом слишком велико и прибор не может его зафиксировать. На правом рисунке сопротивление небольшое, так как подано прямое напряжение смещения между анодом и управляющим электродом

Обратите внимание, что величина сопротивления у разных серий разная — на это не стоит обращать особого внимания. Если хотите проверить и сопротивление переходов, посмотрите в технических характеристиках.

Схема проверки работоспособности тиристора мультиметром

Схема проверки работоспособности тиристора мультиметром

На рисунке представлены схемы испытаний. Крайний справа рисунок — усовершенствованный вариант с кнопкой, которую устанавливают между анодом и управляющим выводом. Для того чтобы мультиметр зафиксировал протекающий по цепи ток, кратковременно нажимаем на кнопку.

При помощи лампочки и источника постоянного тока (батарейка тоже пойдет)

Если мультиметра нет, можно проверить тиристор при помощи лампочки и источника питания. Подойдет даже обычная батарейка или любой другой источник постоянного напряжения. Вот только напряжение должно быть достаточным для того, чтобы засветить лампочку. Потребуется еще сопротивление или обычный кусок проволоки. Из этих элементов собирается простая схема:

Схема проверки тиристора при помощи лампочки и источника питания

Схема проверки тиристора при помощи лампочки и источника питания

  • Плюс от источника питания подаем на анод.
  • К катоду подключаем лампочку, второй ее вывод подключаем к минусу источника питания. Лампочка не горит, так как термистор заперт.
  • Кратковременно (при помощи куска проволоки или сопротивления) соединяем анод и управляющий вывод.
  • Лампочка загорается и продолжает гореть, хотя перемычка убрана. Термистор остается в открытом состоянии.
  • Если выкрутить лампочку или выключить источник питания, то лампочка, естественно, погаснет.
  • Если восстановить цепь/питание, она не загорится.

Заодно с проверкой, эта схема позволяет понять принцип работы тиристора. Ведь картинка получается очень наглядной и понятной.

Виды тиристоров и их особые свойства

Полупроводниковые технологии все еще разрабатываются и совершенствуются. За несколько десятилетий появились новые разновидности тиристоров, которые имеют некоторые отличия.

  • Динисторы или диодные тиристоры. Отличаются тем, что имеют только два вывода. Открываются подачей на анод и катод высокого напряжения в виде импульса. Называют еще «неуправляемые тиристоры».
  • Тринисторы или триодные тиристоры. В них есть управляющий электрод, но управляющий импульс может подаваться:
    • На управляющий выход и катод. Название — с управлением катодом.
    • На управляющий электрод и анод. Соответственно — управление анодом.

    Тиристоры могут управляться как с анода, так и с катода

    Тиристоры могут управляться как с анода, так и с катода

    Есть также разные виды тиристоров по способу запирания. В одном случае достаточно уменьшения анодного тока ниже уровня тока удержания. В другом случае — подается запирающее напряжение на управляющий электрод.

    По проводимости

    Мы говорили, что проводят тиристоры ток только в одном направлении. Обратной проводимости нет. Такие элементы называют обратно-непроводящие, но существуют не только такие. Есть и другие варианты:

    • Имеют невысокое обратное напряжение, называются обратно-проводящие.
    • С ненормируемой обратной проводимостью. Ставят в схемах, где обратное напряжение возникнуть не может.
    • Симисторы. Симметричные тиристоры. Проводят ток в обоих направлениях.

    Различают в основном, по типу проводимости и способу управления

    Различают в основном, по типу проводимости и способу управления

    Тиристоры могут работать в режиме ключа. То есть при поступлении импульса управления подавать ток на нагрузку. Нагрузка, в этом случае, рассчитывается исходя из напряжения в открытом виде. Надо также учитывать наибольшую рассеиваемую мощность. Вот в этом случае лучше выбирать металлические модели в виде «летающей тарелки». К ним удобно приделывать радиатор — для более быстрого охлаждения.

    Классификация по особым режимам работы

    Еще можно выделить следующие подвиды тиристоров:

    • Запираемые и незапираемые. Принцип работы тиристора незапираемого немного другой. Он находится в открытом состоянии когда плюс приложен к аноду, минус — на катоде. Переходит в закрытое состоянии при смене полярности.
    • Быстродействующие. Имеют малое время перехода из одного состояния в другое.
    • Импульсные. Очень быстро переходит из одного состояние в другое, используется в схемах с импульсными режимами работы.

    Основное назначение - включение и выключение мощной нагрузки при помощи маломощных управляющих сигналов

    Основное назначение — включение и выключение мощной нагрузки при помощи маломощных управляющих сигналов

    Основная область использования тиристоров — в качестве электронного ключа, служащего для замыкания и размыкания электрической цепи. В общем много привычных устройств построены на тиристорах. Например, гирлянда с бегущими огнями, выпрямители, импульсные источники тока, выпрямители и многие другие.

    Характеристики и их значение

    Некоторые тиристоры могут коммутировать очень большие токи, в этом случае их называют силовыми тиристорами. Они изготавливаются в металлическом корпусе — для лучшего отвода тепла. Небольшие модели с пластиковым корпусом — это обычно маломощные варианты, которые используют в малоточных схемах. Но, всегда есть исключения. Так что для каждой конкретной цели подбирают требуемый вариант. Подбирают, понятное дело, по параметрам. Вот основные:

    • Максимальный прямой ток. Значение тока, который может протекать через анод-катод. У мощных моделей он может достигать сотен Ампер.
    • Максимально допустимый обратный ток. Указывается не для всех видов, только у обратно-проводящих.
    • Прямое напряжение. Это максимально допустимое падение напряжения в открытом состоянии при прохождении максимального тока.
    • Напряжение включения. Минимальный уровень управляющего сигнала, при котором тиристор сработает.

    Пример характеристик

    Есть еще динамический параметр — время перехода из закрытого в открытое состояние. В некоторых схемах это важно. Может еще указываться тип быстродействия: по времени отпирания или по времени запирания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *