Рис.1. Тиристор
а — устройство; б — условное обозначение; в — эквивалентная схема; г — схема включения; д — вольт-амперная характеристика
Ток через прибор не протекает. Однако при повышении напряжения источника до определенной величины происходит электрический пробой среднего - n-р-перехода и через прибор начинает протекать ток.
Диодный тиристор, или динистор
Работу такого прибора удобно пояснить, рассматривая его транзисторную схему замещения (см. рис. 1,а), представляющую собой два последовательно включенных транзистора: р—n—р и n— р—n, соединенных таким образом, что коллектор одного транзистора одновременно является базой другого. Такой прибор, имеющий два внешних вывода, называют диодным тиристором, или динистором.
При незначительном увеличении приложенного напряжения через динистор протекает очень маленький ток, который является обратным для среднего n - р - перехода и током базы для транзистора Т2.
При значительном увеличении напряжения до величины Uвкл (см. рис. 1, д) происходят пробой среднего n - р - перехода и увеличение тока базы транзистора Т2. Транзистор Т2 открывается и открывает транзистор T1.
Процесс открытия транзисторов Т2 и T1. Происходит лавинообразно, и после их открытия сопротивление динистора резко уменьшается, так как транзисторы поддерживают друг друга в открытом состоянии.
Таким образом, для открытия динистора необходимо приложить значительное напряжение Uвкл; в дальнейшем динистор сам удерживается в открытом состоянии. Для закрытия динистора необходимо уменьшить протекающий ток до величины Iвыкл, недостойной для удержания транзисторов Т1 и Т2 в открытом состоянии, либо включить динистор в обратном направлении. После закрытия динистора его можно открыть снова, приложив к выводам напряжение Uвкл.
Тиристор отличается от динистора
Тиристор отличается от динистора наличием вывода от слоя с р-проводимостью, являющегося управляющим электродом. Если на управляющий электрод подавать положительное по отношению к катоду напряжение, это приведет к открытию транзистора Т2, который в свою очередь откроет транзистор Т1, и через прибор начнет протекать прямой ток.
В дальнейшем оба транзистора удерживают друг друга в открытом состоянии. Изменяя величину управляющего напряжения, можно управлять временем открытия тиристора, поэтому тиристоры называют полупроводниковыми управляемыми вентилями.
Управление тиристором осуществляется только при его включении, после этого он становится неуправляемым. Обратное переключение тиристора происходит так же, как и неуправляемого вентиля (динистора), — снижением неуправляемого тока до определенной величины Iвыкл. Важным преимуществом тиристоров перед транзисторами является очень низкое сопротивление включенного прибора. Это позволяет пропускать через него токи в десятки раз большей величины, чем пропускаемые через транзистор.
Тиристоры применяют в различных устройствах автоматики и вычислительной техники. Мощные тиристоры применяют в силовой преобразовательной технике и в электроприводах.
