Исследование тиристора
Цель работы – изучение действия тиристора; снятие и анализ ВАХ (рис.6). Пояснения. Тиристоры – это полупроводниковые приборы, обладающие двумя устойчивыми состояниями: открытым и закрытым. В открытом состоянии тиристоры хорошо проводят электрический ток, а закрытом они представляют собой большое сопротивление, соизмеримое с сопротивлением кремниевого диода при обратном напряжении. Основное назначение тиристоров – безобрывная коммутация электрических цепей. Тиристоры имеют структуру p-n-p-n, то есть три p-n -перехода; П1, П2, П3 (рис.7, а, б). Анод А прибора соединен со слоем p1, катод К – со слоем n 2, а управляющий электрод УЭ – со слоем p 2 и n 1. Одна из возможных схем включения тиристора показана на рис.8. Положительное относительно катода основное напряжение UA подается на анод, а управляющее напряжение UУ – на управляющий электрод. При токе IУ=0 тиристор закрыт, если напряжение на его аноде меньше напряжения переключения UПРК (рис.9), при котором тиристор переключается в проводящее состояние даже при IУ=0. Это состояние устойчиво и может длиться неограниченно долго (например, точка Б). Основное напряжение UА распределяется между переходами прибора, причем для переходов П1 и П3 оно прямое, а для перехода П2 обратное. Поэтому большая часть напряжения UА приложена к переходу П2 и анодный ток тиристора представляет собой обратный ток этого перехода. Дальнейшее увеличение напряжения UА сопровождается увеличением напряжения на всех переходах. При напряжении, близком к UПРК, электроны и дырки, поступающие в слои n1 и p2 из слоев p1 и n2, уменьшают сопротивление перехода П2, что сопровождается увеличением прямого напряжения на переходах П1 и П3, и тиристор переключается в проводящее состояние (точка А). Ток анода открытого тиристора определяется в основном сопротивлением резистора нагрузки RН (см. рис.8). Тиристор может находиться во включенном состоянии неограниченно долго: пока существуют условия для протекания в его основной цепи достаточного анодного тока. При напряжении управляющего электрода UУ>0 тиристор включается при любом положительном напряжении на аноде (начиная с нескольких вольт), причем чем меньше это напряжение, тем больше должен быть ток УЭ. Основными параметрами тиристора являются: -максимальное постоянное напряжение в закрытом состоянии Uзс.max –максимальное прямое напряжение, при котором прибор остается закрытым при токе Iу=0; -максимальное постоянное напряжение в открытом состоянии Uос.max – прямое напряжение открытого прибора при определенном токе Iпр; -максимальный постоянный ток в открытом состоянии Iос.max; -ток удержания Iуд – наименьший основной ток, необходимый для поддержания прибора в открытом состоянии;
-максимальная рассеиваемая мощность в открытом состоянии Pос.max.
|