89406

Тиристоры. Классификация, параметры, характеристики, принцип работы тиристоров

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Тиристорами называют полупроводниковые приборы с двумя устойчивыми режимами работы (включен, выключен), имеющие три или более p-n-переходов.

Русский

2015-05-12

34.34 KB

0 чел.

Классификация, параметры, характеристики, принцип работы тиристоров.

Тиристорами называют полупроводниковые приборы с двумя устойчивыми режимами работы (включен, выключен), имеющие три или более p-n-переходов.

Тиристор по своему принципу — прибор ключевого действия. Во включенном состоянии он подобен замкнутому ключу, а в выключенном — разомкнутому ключу.

В зависимости от характера вольтамперной характеристики и способа управления тиристоры подразделяются на:

тиристоры (динисторы) - имеют два вывода и переключаются в открытое состояние импульсами напряжения заданной амплитуды;

триодные тиристоры (тиристоры) - не проводящие в обратном направлении,включаются импульсами тока управления, а выключаются либо подачей обратного напряжения, либо прерыванием тока в открытом состоянии. Тиристоры в зависимости от коммутационных параметров подразделяют на низкочастотные, высокочастотные, быстродействующие, импульсные (специальные тиристоры для импульсных режимов работы);

запираемые тиристоры - выключаются с помощью импульсов тока управления (отличаются малыми значениями времени выключения при равной энергетике с триодными тиристорами);

комбинированно-выключаемые тиристоры — выключаются с помощью импульса тока управления при одновременном воздействии обратного анодного напряжения. У этих тиристоров время выключения несколько превышает время выключения запираемых;

тиристоры-диоды — являются эквивалентом встречно-параллельного соединения тиристора и диода;

симметричные тиристоры (симистор) - являются эквивалентом встречно-параллельного соединения двух тиристоров и способны пропускать ток в открытом состоянии как в прямом, так и в обратном направлениях. Включается симистор однополярными и разнополярными импульсами тока управления;

лавинные тиристоры — имеют лавинную вольтамперную характеристику и обладают повышенной устойчивостью к перенапряжениям;

  оптронные тиристоры (оптотиристоры) — управляются с помощью светового сигнала от светодиода, расположенного внутри корпуса прибора. Оптотиристоры обладают повышенной помехоустойчивостью, так как их цепь управления гальванически развязана с сильноточной анодной цепью.

Перспективным направлением миниатюризации аппаратуры является интеграция дискретных полупроводниковых приборов. Поэтому мы включили сюда модули основе силовых тиристоров — одновидовые (тиристорные и оптотиристорные) и комбинированные (с диодами). Модули состоят из двух выпрямительных элементов, определенным образом соединенных между собой.

К некоторым важнейшим параметрам тиристоров относят следующее:

  1.  Амплитуда повторяющегося импульсного напряжения, которое прикладывают к закрытому тиристору, B.
  2.  Длительность включения, т.е. такой отрезок времени, за который тиристор переходит в открытое состояние под действием импульса тока, протекающего по управляющему электроду, мс.
  3.  Критическая скорость нарастания напряжения на закрытом тиристоре, т.е. значение такой максимальной скорости нарастания напряжения, которое не приведёт к отпиранию тиристора, dU / dt.
  4.  Напряжение включения, т.е. такое напряжение, приложенное к динистору, при котором он переходит в открытое состояние, В.
  5.  Напряжение переключения, т.е. приложенное к тиристору напряжение во время переключения, В.
  6.  Неповторяющийся ударный ток тиристора в открытом состоянии, т.е. предельно допустимый ток через открытый тиристор, который не вызовет выход компонента из строя при кратковременном воздействии, по завершении которого сила тока станет много меньше, А.
  7.  Постоянный обратный ток, протекающий по выводам анод-катод тиристора в закрытом состоянии, мА.
  8.  Предельно допустимая амплитуда импульсов тока, протекающего через выводы анод-катод открытого тиристора, А.
  9.  Предельно допустимый постоянный ток через выводы анод-катод открытого тиристора, А.
  10.  Ток запирания, т.е. такой ток, протекающий по управляющему электроду, который инициирует переход тиристора из открытого состояния в закрытое состояние, А.
  11.  Ток удержания, т.е. минимальный ток такой силы, под действием которого тиристор не переходит в закрытое состояние, А.

Принцип работы:

Если просто присоединить положительное напряжение к аноду, относительно катода, то тиристор не будет проводить ток, в отличие от диода. Для того чтобы тиристор проводил ток, необходимо к выводу управления подключить положительный импульсный сигнал. Даже после подключения сигнала от вывода управления, тиристор будет по-прежнему проводить ток. Повторная подача сигнала на вывод управления ситуацию не изменит. Для выключения тиристора необходимо снять напряжение с анода. Это является недостатком по сравнению с транзисторами, но этот недостаток компенсируется сверхмалыми токами управления, на порядок меньше, чем ток базы транзистора и малой рассеиваемой мощностью. Тиристор включен последовательно с лампочкой, т.е. при выключении выключателя, лампочка не горит, хотя к аноду приложено положительное напряжение. Для того чтобы тиристор начал проводить электрический ток, нужно на управляющий вывод подать напряжение управления. Для этого нужно коснуться пальцем до сенсорной панели. Прикасание к сенсорной панели по выводу тиристора потечет ток меньше 1 мА, а при этом включается лампочка, потребляющая ток больше 200 мА. Для выключения лампы необходимо разомкнуть выключатель.

В отличие от транзистора, тиристор может работать только в ключевом режиме. Тиристор снабжен двумя силовыми контактами, которые пропускают рабочий ток и имеющие управляющий электрод. Тиристоры могут быть в двух позициях: закрытой и открытой. Эти две позиции имеют существенное различное сопротивление между силовыми электродами. Если тиристор находится в закрытой позиции сопротивление большое и ток через него не идет. Тиристор открывается если между силовыми электродами достигнуто напряжение открывания или при наличии тока на управляющем электроде. Если тиристор открыт, то сопротивление резко падает и проводится ток. При отключении тока тиристор закрывается.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19037. Собственный магнитный момент. Уравнение Паули. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Уровни Ландау 416.5 KB
  Лекция 19 Собственный магнитный момент. Уравнение Паули. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Уровни Ландау Многие элементарные частицы в том числе и незаряженные имеют магнитный момент не связанный с ее движением в пространстве а связанный с внутренними ...
19038. Сложение моментов. Коэффициенты Клебша-Гордана 1.3 MB
  Лекция 20 Сложение моментов. Коэффициенты КлебшаГордана Поскольку в классической механике суммарный момент импульса системы из двух частиц равен векторной сумме моментов частиц квантовомеханический оператор суммарного момента двух частиц определяется как
19039. Примеры построения собственных функций оператора суммарного момента двух частиц. Сложение двух спинов ½. Классификация спиновых функций в системе из двух частиц 660.5 KB
  Лекция 21 Примеры построения собственных функций оператора суммарного момента двух частиц. Сложение двух спинов . Классификация спиновых функций в системе из двух частиц Покажем как вычисляются коэффициенты КлебшаГордана на нескольких примера. Пусть система из ду...
19040. Квазиклассическое приближение. Квазиклассические решения уравнения Шредингера, сшивка квазиклассических решений 664.5 KB
  Лекция 22 Квазиклассическое приближение. Квазиклассические решения уравнения Шредингера сшивка квазиклассических решений Число случаев когда удается точно решить стационарное уравнение Шредингера то есть найти собственные значения и собственные функции операт...
19041. Правило квантования Бора-Зоммерфельда. Примеры. Квазиклассический коэффициент прохождения через барьер. Вероятность альфа распада в квазиклассическом приближении 384.5 KB
  Лекция 23 Правило квантования БораЗоммерфельда. Примеры. Квазиклассический коэффициент прохождения через барьер. Вероятность альфа распада в квазиклассическом приближении Квазиклассические решения и условия их сшивки в точках поворота позволяют получить в кв...
19042. Уравнение Томаса-Ферми 127 KB
  Лекция 24 Уравнение ТомасаФерми Распределение заряда и электрического поля в атомах с учетом взаимодействия электронов друг с другом проводятся методами самосогласованного поля. Эти расчеты очень сложны и громоздки особенно многоэлектронных атомов. Но как раз дл
19043. Теория стационарных возмущений для состояний дискретного спектра. Случай невырожденного спектра 279 KB
  Лекция 25 Теория стационарных возмущений для состояний дискретного спектра. Случай невырожденного спектра Точное решение стационарного уравнения Шредингера как правило представляет собой существенную математическую проблему и возможно только для простейших кв...
19044. Теория стационарных возмущений в случае невырожденного спектра: примеры 309 KB
  Лекция 26 Теория стационарных возмущений в случае невырожденного спектра: примеры Рассмотрим несколько примеров. Пусть на одномерный гармонический осциллятор наложено возмущение . Найдем поправки первого и второго порядка к энергетическим уровням осциллятора. ...
19045. Теория стационарных возмущений для состояний дискретного спектра. Случай вырож-денного спектра 269.5 KB
  Лекция 27 Теория стационарных возмущений для состояний дискретного спектра. Случай вырожденного спектра Рассмотрим теперь случай когда невозмущенный оператор Гамильтона имеет вырожденные собственные значения. Пусть функции ... отвечают одному и тому же собст...