· При наличии между анодом и катодом обратного напряжения тиристор находится в закрытом состоянии.
· При наличии на тиристоре прямого напряжения тиристор может находиться в одном из двух устойчивых состояний: закрытом и открытом.
· Характерной особенностью тринистора (управляемого тиристора) является то, что он может открываться при любом значении прямого напряжения.
· Для открывания тиристора необходимо подать электрический сигнал на управляющий электрод.
· При этом тиристор открывается и находится в открытом состоянии, пока к нему приложено прямое напряжение.
· После открывания тиристора наличие отпирающего сигнала на управляющем электроде необязательно, т.е. управляющий сигнал является кратковременным импульсом.
· Перевести тиристор из открытого состояния в закрытое с помощью управляющего импульса невозможно.
· Для закрывания тиристора необходимо, так же как и в случае с динистором, уменьшить прямой ток до величины тока удержания или подать на него обратное напряжение.
· В цепях переменного тока это происходит при смене полярности питающего напряжения.
· Промышленностью выпускаются мощные силовые тиристоры различных типов на токи от 10 до 2000 А и более, маломощные неуправляемые тиристоры КН (динисторы) и управляемые тиристоры КУ (тринисторы) на токи до 10 А.
Конструкция силовых тиристоров.
Тиристоры штыревой конструкции (рис. 8.13) имеют герметичный корпус и три вывода. Основу конструкции составляет монокристаллическая кремниевая пластина со структурой p-n-p-n, являющаяся выпрямительным элементом.
· К выпрямительному элементу с обеих сторон припаивают термокомпенсирующие вольфрамовые пластины.
· Выпрямительный элемент укреплен на медном основании.
· Это основание является анодом тиристора, выполнено в виде шестигранника и имеет шпильку с резьбой для вворачивания тиристора в охладитель.
· Катодом является гибкий медный вывод, соединенный через втулку с силовым выводом.
· Медный вывод припаян к вольфрамовой пластине.
· Выводом управляющего электрода служит медный провод небольшого сечения, который припаивают к отдельной термокомпенсирующей пластине, соединенной с соответствующей областью выпрямительного элемента.
· Вывод управляющего электрода изолирован от корпуса и силового вывода стеклянным изолятором.
Стабилитроны
Кремниевые вентили, выполненные так, что при некотором обратном напряжении Uст наступает электрический пробой их электронно-дырочного перехода, называют стабилитронами.
· В момент пробоя вентиль пропускает большой обратный ток, причем напряжение на вентиле практически не меняется, что позволяет использовать вентиль для стабилизации напряжения.
· Пробой обычных вентилей (диодов) вызывает выход их из строя.
· Для стабилитронов режим пробоя является нормальным рабочим режимом.
· Изменяя параметры технологического процесса (температуру, содержание примеси в полупроводнике и т.п.), получают стабилитроны с различными напряжениями стабилизации.
· Стабилитрон Ст включают параллельно нагрузке Rн, на зажимах которой требуется поддерживать стабильное напряжение.
· Для ограничения тока, проходящего через стабилитрон, устанавливают резистор Rогр.
· При увеличении входного напряжения Uвх увеличивается ток I ст, проходящий через стабилитрон, общий ток I в цепи и падение напряжения на резисторе R огр.
· Напряжение U вых на стабилитроне и нагрузке остается почти неизменным.
· При изменении сопротивления нагрузки Rн ток I перераспределяется между нагрузкой и стабилитроном, а напряжение Uвых не изменяется.
· При необходимости увеличения напряжения стабилизации включают последовательно несколько стабилитронов.
· Напряжение стабилизации возрастает с увеличением температуры.
· Для компенсации температурного влияния последовательно со стабилитроном включают термистор Rт с нелинейным сопротивлением, значение которого уменьшается с ростом температуры.
· Стабилитроны используют также в качестве датчиков напряжения. Если напряжение Uвх возрастает свыше определенного уровня, стабилитрон Ст пробивается и через включенный последовательно с ним прибор П начинает проходить ток I.