Тиристор – это П-п прибор структуры p - n - p - n , содержащий три последова-тельно соединённых p - n перехода и два и более выводов,  и предназначен-ный для переключения.

Фактически, это встречное соединение трёх диодов, у которых внешние p и n – области образуют анодный и катодный выводы, а вывод от внутренней p – области называется управляющим электродом (УЭ).

Диодный эквивалент (слева), структура (посередине) и графический символ тиристора (тринистора)

             Обозначение  и вид  динистора          Вид тиристора

Тиристоры бывают диодные ( динисторы с 2 выводами) и  триодные (тринисторы с 3 выводами) .

Типичная ВАХ тиристора (динистора)

Динистор (тиристор) устойчиво включается только при «+» на аноде ≥ U_ВКЛ (см. ВАХ) в точке «А» и далее переходит автоматически в режим «Б-В», что позволяет его применять в быстродействующих бесконтактных переключаемых устройствах автоматики и телемеханики.     

Более совершенны тринисторы (или просто тиристоры) которые откры-ваются при значительно меньшем анодном напряжении (по сравнению с обычным диодом) за счет «+» на 3-ем (управляющем УЭ) электроде. Это по сути управляемый выпрямитель, позволяющий менять режим включения за счет 3-го электрода (рисунок ниже). Есть незапираемые и запираемые тиристоры.

Выключение незапираемого тиристора возможно лишь отключением анодного напряжения, либо замыканием катода с анодом или переходом через нуль питающего синусоидального напряжения.

Запираемый тиристор – это тринистор, который можно как включить, так и выключить увеличением или уменьшением тока УЭ. Есть тиристоры, запирае-мые по аноду и катоду а также тетродные тиристоры с катодным или анодным управляюшими электродами, причем, анодный служит как для включения, так и выключения (подают «плюс» или «минус»). 

Меняя напряжение на управляющем электроде ( а значит, и ток управления) можно изменять напряжение включения тринистора, что позволяет их широко использовать в управляемых выпрямителях для плавного регулирования выпрямленного напряжения ( рисунок ниже).

Принцип действия выпрямителя заключается в следующем. Тиристор открывается и пропускает ток при одновременном наличии положительного потенциала (плюса) на его аноде и управляющем электроде (затворе).

И если тиристор включить с задержкой, т. е. сдвинуть по фазе напряжение включения (на затворе) относительно входного напряжения (на аноде), то время одновременного наличия «плюса» на аноде и затворе сокращается, т. е. в нагрузку пройдёт только часть положительной полуволны синусоидального напряжения, что соответствует уменьшению среднего значения выпрямленного напряжения или тока в нагрузке.

Таким образом, изменяя фазовый сдвиг (угол α) между напряжением включения тиристора и входным, можно менять среднее значение тока (напряжения) в нагрузке.

5. БИЛЕТЫ № 13, 14, 15

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 13

1. Операционный усилитель: определение, функциональная схема, обозначения, инвертирующий и неинвертирующий входы. Основные практические схемы.

2. Задача на определение параметров интегрирующей R - C цепи:     определить длительность импульсов на выходе интегрирующей R-C цепи и величину емкости C, если на вход цепи поступает однополяр-ный прямоугольный импульс длительностью 1 мкс. Принять R=1кОм; RC =10 t _{и вх} ( рис. ниже) (Ответ: t _{и вых} = 31 мкс).      

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 14

1. Дифференциальный усилитель - основной входной каскад опера-ционного усилителя. Принцип его работы.

2.Задача на определение параметров дифференцирующей цепи: определить длительность выходного прямоугольного импульса                (в мкс) на выходе дифференцирующей CR-цепи, если она подключе-на к генератору ЭДС Е_г  с внутренним сопротивлением R_г. Принять                 t_{u вх} = 10( R _г + R )∙ C ₁ = 1мкс. Внутреннее сопротивление генератора принять равным 100 ом. Емкость конденсатора 100 пФ. ( рис. ниже).             (Ответ: t_{u вых} = 0,3 мкс).

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 15

1. Основной. признак в классификации МЭТ по электропроводности в теории твердого тела.

2. Задача на определение массы алюминия для проводов двухпро-водной линии.

От генератора переменного тока с ЭДС Е = 250 В и внутренним со-противлением r = 0,1 Ом необходимо протянуть к потребителю двух-проводную линию длиной 100 м. Какая масса алюминия потребуется на изготовление подводящих проводов, если максимальная мощ-ность потребителя 22 кВт и он рассчитан на напряжение 220 В.      Принять удельное сопротивление алюминия ρ = 2,8∙ 10^-2 Ом∙ мм² / м = 2,8∙10^-8 Ом∙м, а плотность алюминия d = 2,7∙10³ кг/м³.

(Ответ: m = 15 кг)

Следующая лекция будет посвящена фото и свето- П-пр приборам а также остальным приборам без P - N перехода, использующим непосредственно физические св-ва полупроводниковых МЭТ. Подробная информация по теме лекций дается в нижеуказанном учебном пособии.

Тихонов А. И. Информационно-измерительная техника и электроника: учеб. пособие по курсу лекций / А. И. Тихонов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008. – 312 с. [ В библ.173 экз.].

В заключение лекции для ее закрепления предлагается небольшой видеофайл о тиристоре .

Благодарю за внимание!