Тиристоры

Многослойные структуры с тремя р-n - переходами называют тиристорами. Тиристоры с двумя выводами (двухэлектродные) называются динисторами, ас тремя (трехэлектродные) - тринисторами.

Основным свойством такой четырехслойной структуры является способность находиться в двух состояниях устойчи­вого равновесия: максимально открытом (с большой проводимостью) и максимально закрытом (с малой проводимостью).

По этой причине тиристоры относят к классу переключающих полупроводниковых приборов, главным применением которых является бесконтактная коммутация электрических цепей.При прямом включении динистора (рис. 7.1, а) источник питания Е_п смещает р-n - переходы П1 и П3 в прямом направлении, а П2 - в обратном, динистор находится в закрытом состоянии и все приложенное к нему напряжение падает на переходе П2. Ток прибора определяется током утечки I _ут, значение которого находится в пределах от сотых долей микроампера до нескольких микроампер (участок ОА). Дифференциальное сопротивление динистора R _дин = на участке ОА положительно и достаточно велико. Его значение может достигать нескольких сотен мегаом. Условное обозначение динистора показано на рис. 2.12, 6.

Когда напряжение достигает напряжения переключения U_nеp(U_пеp близко к напряжению пробоя р-n - перехода П2), ток динистора резко возрастает, а напряжение на переходе П2 падает. Прибор находится в открытом состоянии, рабочая точка динистора перемещается на участок БВ. Дифференциальное сопротивление динистора на участке БВ положительно и достаточно мало, значение его лежит в пределах от 0,001 Ом до нескольких Ом. Чтобы выключить динистор, необходимо, чтобы ток I _пр был меньше тока удержания I _уд (рис. 2.12, в).

Если к динистору приложено обратное напряжение, то переход П2 открыт, а переходы П1 и ПЗ закрыты. В этом состоянии ток прибора определяется обратным током утечки I_{ут овр}, если приложенное напряжение не превышает U_{o6p max}, зависящего главным образом от свойств переходов П1 и ПЗ (участок 0Г, рис. 2.12, в).

Из вольт-амперной характеристики динистора видно, что зависимость I (U) имеет участок с отрицательным наклоном (участок АБ). Дифференциальное сопротивление динистора на этом участке отрицательно. При приближении режима работы динистора к участку АБ происходит переключение его из одного состояния в другое. Динисторы относятся к неуправляемым коммутирующим элементам.

Тринисторы относятся к разряду управляемых коммутирующих элементов. Четырехслойная структура их имеет три вывода: два от крайних областей (анода A и катода К, как в динисторе) и третий - управляющий вывод У - от одной из средних (базовых) областей (рис. 2.13, а). Ток перехода ПЗ управляется внешним управляющим сигналом I _упр. Условное обозначение тринистора показано на рис. 2.13, б.

Вольт-амперные характеристики даны для трех значений управляющих токов (рис. 2.13, в). При управляющем токе, равном току спрямления I _спр, пропадает участок с отрицательным наклоном, т. е. происходит как бы спрямление вольт-амперной характеристики. Тринистор становится токопроводящим.