Общая электротехника Однофазный переменный ток Трехфазные цепи Машины постоянного и переменного тока Трансформаторы и выпрямители Электроника Теория электросвязи Анализ электрических цепей Мощность трехфазной цепи

Примеры выполнения курсовых работ по электротехнике и электронике

Тиристор – это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, способный проводить ток в одном направлении. Наиболее распространена структура тиристора с четырьмя чередующимися слоями полупроводников p- и n-типов (рис. 121).

Различают управляемые, или триодные, и неуправляемые, или диодные, тиристоры.

Диодный тиристор имеет два вывода: анодный А и катодный К (см. рис. 121).

Если между анодом и катодом тиристора приложить небольшое постоянное напряжение в прямом направлении, то p-n переходы П1 и П3 окажутся открытыми и их сопротивление будет мало. Для p-n перехода П2 приложенное напряжение является обратным, поэтому электрическое поле в области перехода П2 возрастет, его сопротивление будет велико. Таким образом, все приложенное к тиристору напряжение окажется приложено к переходу П2 и ток в цепи практически равен нулю. При повышении напряжения на тиристоре ток в цепи увеличивается незначительно.

 


Рис. 121. Структура диодного тиристора и его условное

графическое изображение на схеме

При достижении напряжением определенного значения, называемого напряжением пробоя Uпп, в переходе П2 напряженность электрического поля становится достаточной для ионизации и образования новых свободных носителей зарядов, при этом сопротивление перехода П2 резко уменьшается и тиристор открывается (рис. 122).

Ввиду незначительного внутреннего сопротивления открытого тиристора падение напряжения на нем (участок бв вольт-амперной характеристики) составляет всего 1–2 В. Ток, протекающий через тиристор, ограничивается только сопротивлением нагрузки.

   


В отличие от диодного триодный тиристор имеет три электрода: А – анод, К – катод и У – управляющий электрод (рис. 123).

 


Рис. 123. Структура триодного тиристора

Управляющим является один из электродов, примыкающих к закрытому p-n переходу. В зависимости  от этого триодные тиристоры имеют различное условное графическое изображение на схеме (рис. 124).

 


 а) б)

Рис. 124. Условное графическое изображение триодного тиристора:

а – с управлением по аноду; б – с управлением по катоду

Между анодом и катодом тиристора подается напряжение U питания нагрузки Rн (см. рис. 123), величина которого меньше напряжения прямого пробоя Uпп (напряжения включения). При этом тиристор закрыт (рис. 125). При подаче на управляющий электрод положительного потенциала Uупр от источника управления в p-n переходе П3 возникает ток управления Iупр и появляются дополнительные носители зарядов, которые проникают в область закрытого p-n перехода П2 и вызывают ионизацию, что приводит к открыванию перехода П2, в результате чего через тиристор протекает ток (см. рис. 125). Чем больше ток управления Iу, тем больше дополнительных носителей зарядов появляется в области перехода  П2, что способствует открыванию тиристора при меньшем напряжении Uпп между анодом и катодом.

 


ставляет 1–2% от тока основной цепи.

Тиристор закрывается, когда напряжение между анодом и катодом становится равным нулю или изменяется его полярность на противоположную.

Таким образом, тиристор имеет два устойчивых состояния: закрытое, при котором его сопротивление очень велико, и открытое, при котором его сопротивление практически равно нулю. Благодаря этому свойству тиристоры применяются для бесконтактной коммутации цепей и в схемах управляемых выпрямителей.


Преимущества цифровой обработки сигналов