В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

Рис. 4.27. УГО динистора и тринистора

Вольт-амперная характеристика динистора представлена на рис. 4.28.

Рис. 4.28. ВАХ динистора

Участок ОА соответствует выключенному (закрытому) состоянию динистора. На этом участке через динистор протекает ток утечки I зси его сопротивление очень велико (порядка нескольких мегаом). При превышении напряжения до определенного значения U ПРК(точка А характеристики) ток через динистор резко возрастает. Дифференциальное сопротивление динистора (т. е. сопротивление переменному току) в точке А равно нулю. На участке АБ дифференциальное сопротивление динистора отрицательное, этот участок соответствует неустойчивому состоянию динистора. При включении последовательно с динистором небольшого сопротивления нагрузки рабочая точка перемещается на участок БВ , соответствующий включенному состоянию динистора. На этом участке дифференциальное сопротивление динистора положительное. Для поддержания динистора в открытом состоянии через него должен протекать ток не менее I уд. Снижая напряжение на динисторе, можно уменьшить ток до значения меньшего, чем I уд, и перевести динистор в выключенное состояние.

Вольт-амперная характеристика тиристора (рис. 4.29), снятая при нулевом токе управляющего электрода, подобна характеристике динистора. Рост тока управляющего электрода (от I у=0 до I уз) приводит к смещению ВАХ в сторону меньшего напряжения включения (от U ПРК0 до U ПРК3). При достаточно большом токе управляющего электрода, называемом током спрямления, ВАХ тринистора вырождается в характеристику обычного диода, теряя участок отрицательного сопротивления. Для выключения тринистора необходимо, снижая напряжение на нем, уменьшить ток через тринистор до значения, меньшего, чем I уд.

Рис. 4.29. ВАХ тринистора

Запираемые триодные тиристорыв отличие от обычных триодных тиристоров способны переключаться из отпертого состояния в запертое не только при уменьшении анодного тока, но и при подаче сигнала отрицательной полярности на управляющий электрод. Структура запираемого тринистора аналогична структуре обычного тринистора.

Симметричные тиристоры (семисторы)имеют пятислойную структуру и обладают отрицательным сопротивлением на прямой и обратной ветвях ВАХ. Обратная ветвь ВАХ симметричного тиристора расположена в третьем квадранте и аналогична прямой ветви. Они включаются при подаче управляющего импульса не только при прямом, но и обратном напряжении на аноде, поэтому такие тиристоры могут работать в цепях управления переменным током. Отпирание семисторов производится посредством сигналов управления, запирание — снятием разности потенциалов между силовыми электродами (анодом и катодом).

4.5.1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТИРИСТОРОВ

1. Максимально допустимое постоянное обратное напряжение U ОБР. max— предельно допустимое обратное напряжение на тиристоре (на аноде отрицательное напряжение). Для тиристоров некоторых типов это значение не оговорено и подача обратного напряжения на эти тиристоры не допускается.

2. Максимально допустимое постоянное прямое напряжение в закрытом состоянии U З. max— максимальное постоянное прямое напряжение, при котором тиристор находится в закрытом состоянии.

3. Постоянный отпирающий ток управляющего электрода I У. min— минимальный постоянный ток управляющего электрода, который обеспечивает переключение тиристора из закрытого состояния в открытое.

4. Напряжение в открытом состоянии U ОТКР— основное напряжение на тиристоре при определенном токе в открытом состоянии.

5. Постоянный прямой ток управляющего электрода I У. max— максимальное значение силы тока управляющего электрода.

6. Удерживающий ток I уд— минимальный основной ток, который необходим для поддержания тиристора в открытом состоянии.

7. Ток выключенияI ВЫКЛ— ток анода, при котором тиристор выключается.

8. Время включения Т вкли время выключения Т выкл— характеризуют быстродействие тиристора.

Основные параметры тиристоров приведены в табл. 4.13 и 4.14.

Важной особенностью тиристоров является их способность работать в импульсных режимах с токами, значительно превышающими допустимые постоянные токи в открытом состоянии. Например, динисторы КН102 при постоянном токе не более 0,2 А допускают импульсный ток до 10 А (при длительности импульса не более 10 мкс).

В ряде устройств, в которых напряжение источника питания превышает наибольшее постоянное прямое напряжение в закрытом состоянии одного динистора, используется последовательное соединение нескольких (обычно однотипных) динисторов (рис. 4.30).

Рис. 4.30. Последовательное включение динисторов

Для выравнивания напряжения на динисторах применяют резисторы R ш. Сопротивление шунтируемых резисторов рассчитывают по формуле:

где U 3.C.max— наибольшее постоянное прямое напряжение динистора в закрытом состоянии; U пит— напряжение источника питания; I З.С.— ток в закрытом состоянии; m — число последовательно соединенных динисторов.

В крайнем случае нужный динистор можно заменить регулируемым аналогом (рис. 4.31, а ). Он позволяет регулировать напряжение включения в больших пределах. Зависимость напряжения включения от сопротивления резистора R1 показана на рис. 4.31, б .

Рис. 4.31. Регулируемый аналог динистора