Как рабоатет тиристор

Тиристор является полупроводниковым прибором с двумя устойчивыми состояниями и тремя (или больше) взаимодействующими выпрямляющими переходами. По функциональности тиристор относят к электронным не полностью управляемым ключам. Как же работает этот прибор и каким он бывает?

Классификация тиристоров

Обычный тиристор имеет три вывода в виде анода, катода и управляющего электрода, где анод представляет контакт с внешним p-слоем, а катод — контакт с внешним n-слоем. Классификация тиристоров осуществляется в зависимости от количества имеющихся выводов: так, прибор с двумя выводами (анодом и катодом) называют динистором, а прибор с тремя или четырьмя выводами – триодным или тетродным тинистором. Одним из наиболее интересных приборов считается симистор (симметричный тинистор), включающийся при любой полярности напряжения.

Существуют тинисторы, обладающие еще большим количеством полупроводниковых чередующихся областей.

Обычно данный прибор представлен двумя связанными между собой транзисторами, работающими в активном режиме. Крайние области тиристора называются эммитерными, тогда как его центральный переход называется коллекторным. Включение тиристора происходит за счет подачи импульса в цепь управления положительной полярности (относительно катода). Длительность переходных процессов при этом зависит от характера и тока нагрузки, амплитуды, приложенного напряжения, скорости нарастания тока и так далее. Для наглядного пояснения работы тиристора обычно используют вольт-амперную характеристик прибора.

Работа тиристора

К аноду прибора подается маленькое положительное напряжение. При этом коллекторный переход включен в обратном направлении, а эммитерные переходы – в прямом. На вольт-амперной характеристике участок от нуля до единицы примерно равняется обратной ветви вольт-амперной характеристики диода (режим закрытого состояния прибора). С увеличением напряжения анода начинается инжекция базовых носителей, вызывающая накопление дырок и электронов, равносильное разности потенциалов на центральном переходе.

После увеличения силы тока с помощью тиристора напряжение, присутствующее на коллекторном переходе, будет уменьшаться.

С уменьшением напряжения до определенной отметки тиристор переходит в состояние, называемое отрицательным дифференциальным сопротивлением. Затем все переходы тиристора смещаются в прямом направлении, переводя его в открытое состояние. В нем прибор будет находиться до смещения коллекторного перехода в том же направлении. Обратное включение тиристора дает такую же вольт-амперную характеристику, как и двух диодов, которые были последовательно включены. В этом случае обратное напряжение будет ограничено напряжением пробоя.