Тиристоры. Тиристоры – это электрически управляемые элементы, особенностью которых является работа только в ключевом режиме

Тиристоры – это электрически управляемые элементы, особенностью которых является работа только в ключевом режиме. Наиболее предпочтительным является применение тиристоров в силовых регуляторах переменного напряжения. В силу низкого быстродействия и сложной схемы управления в информационной электронике тиристоры практически не применяются. В силовой электронике они тоже заменяются более простыми в управлении МДП-транзисторами. Схематическое устройство тиристора изображено на рис. 4.42 и функционально может быть представлено в виде соединенных в кольцо двух транзисторов
p-n-р- и n-p-n-типа.

Если между анодом (А) и катодом (К) приложено положительное напряжение, то обе транзисторные структуры оказываются в активном усилительном режиме. Транзисторы соединены так, что ток коллектора одного из них является током базы другого, и наоборот. Благодаря усилительным свойствам даже кратковременное задание тока базы одному транзистору через управляющий элемент (УЭ) приводит к лавинообразному нарастанию тока в этой кольцевой структуре. В результате оба транзистора оказываются в насыщении, а сопротивление участка анод-катод снижается до минимально возможной величины. Войдя в насыщение, транзисторы теряют усилительные свойства и теряют управляемость – запереть их воздействием на УЭ невозможно.

Запирание транзистора теперь возможно только за счет смены полярности напряжения анод-катод на противоположную. При знакопеременном источнике отключение происходит автоматически каждую отрицательную полуволну. Поэтому наиболее удобно использовать тиристор в качестве регуляторов знакопеременного напряжения промышленной сети.

а б Рис. 4.42. Условное графическое изображение тиристора: а – схематическое; б – функциональное

Рис. 4.43. Схема тиристорного регулятора переменного напряжения (а)
и временные диаграммы, поясняющие принцип время-импульсного
(фазового) регулирования (б)

Для регулирования в течение каждой полуволны знакопеременного источника применяются симисторы (симметричные тиристоры), конструкция которых в упрощенном варианте представляет встречно-параллельное соединение двух тиристоров с общим управляющим электродом.

Импульсный характер тока управления тиристора обеспечивает низкое среднее значение мощности управления, но МДП-структуры и по этому параметру превосходят тиристоры.