Scan0002 (4)

240

(p - przewodnictwo dziurowe, n - przewodnictwo elektronowe). Skrajna warstwa p , jest enodą A, skrajna warstwa « - katodą K, a wewnętrzna waz-stwa p (lub n) - bramką B. Do tych trzech warstw przyłączone są wyprowadzenia zewnętrzne umożliwiające dołączenie tyrystora do obwodu głównego i sterującego. Jeżeli do anody przyłożyć potencjał wyższy niż do katody, to złącza p₁-n₁ oraz p.-n,, są spolaryzowane w kierunku przewodzenia (złącze typu p-n odpowiada diodzie półprzewodnikowej) a złącze n.-p., w kierunku zaporowym. Tyrystor nie przewodzi. 'Jeżeli do bramki doprowadzi się impuls prądowy o odpowiednim kierunku i wartości, to złącze n^-p„ także zaczyna przewodzić, wobec czego rozpoczyna się przepływ prądu między anodą i katodą i tyrystor przechodzi do stanu przewodzenia. Prąd w obwodzie głównym A-K, o ile ma dostateczną 'wartość, podtrzymuje przewodzenie w złączu n^p,. Jeżeli przepływ prądu w tyrystorze ulega przerwaniu lub piąd ten zmaleje poniżej pewnej wartości krytycznej i^, to złącze n^-p.. odzyskuje swe właściwości izolacyjne i tyrystor powraca¹ do stanu zaporowego. Proces przewodzenia może rozpocząć się samoistnie, jeżeli napięcie między anodą i katodą przekroczy pewną graniczną wartość u_p zwaną napięciem przerzutu. Po zmniejszeniu tego napięcia iyry tor zachowuje swe poprzednie własności.

240

0)
	^n1
b)

wyprowadzenie

katody

molibden

elektroda AuSij-

dodatni ł£rr^ kierunek prądu

e/ektroda sterująca Jbramka) aluminiowa

płytka krzemowa

podstawa miedziana

warstwa aluminium 'molibden

Rys. 12.1 . Przykładowa budowa tyrystora

& - symbol strukturalny, b - najczęściej stosowane symbole, c - uproszczona budowa. Elektrody: A - anoda, K - katoda,

B - bramka

Jeżeli do tyrystora przyłoży się napięcie o polaryzacji w kierunku zaporowym, tzn. przeciwnym do ww, to po przekroczeniu pewnej jego wartości u₂ następuje lawinowa jonizacja w złączach i zniszczenie tyrystora. Opisane własności tyrystora najlepiej ilustruje jego charakte-

241

,-ystyks prądowo-napięeiowa pokazana na rysunku 12.2a. W miarę wzrostu id 0 do napięcia anodowego, przyłożonego do tyrystora w stanie zaporowym bez przepływu prądu bramkowego, płynie coraz większy prąd ja-fcowy. Impedancja tyrystora jest wówczas rzędu (1C^' t- 1O⁰)Q. Po przekroczeniu wartości tyrystor załącza, spadek napięcia na nim male-,e do (1*2) V. 0 wartości prądu w p. A decydują parametry obwodu ano-iowego. Zmniejszać prąd w obwodzie można tylko do wartości i^, poniżej ej wertości tyrystor wyłącza. Przebieg prądu jałowego w zakresie ns-oięć anodowych od 0 do jest podobny. Na wartość napięcia przerzutu . przebieg prądu jałowego ma wpływ prąci bramki i-,. Pokazane to jest na ysunku 12.2b. W miarę wzrostu tego prądu napięcie u_a maleje. Przy dostatecznie dużym prądzie bramki, każdej wartości napięcia anodowego łdpowiada przepływ prądu roboczego, tyrystor pracuje wówczas jak dioda półprzewodników a.

Rys. 12.2'. Charakterystyki prądowo - napięciowe tyrystora

a - bez wysterowania bramki, b - przy różnych wartościach prądu bramki, u , i - napięcie i prąd przerzutu, u. , i, - napię-

P ir    K. K

cie i prąd krytyczne, u, - dopuszczalne napięcie zaporowe,

p - punkt przerzutu, k - punkt krytyczny, A - punkt pracy odpowiadający wartości prądu w obwodzie anodowym, u - napięcie

anodowe

Tyrystor jest więc elementem bistabilnym. Stany stabilne to stan -ałączenia i wyłączenia. Czasy przełączania, tzn. przejścia z jednego ^tanu do drugiego, są bardzo małe, rzędu mikrosekund, przy czym c2as załączania nie zależy od wartości prądu bramki, który jest niezbędny je-■iynie do zapoczątkowania tego procesu, po czym bramka traci wpływ na ?^rzebieg prądu anodowego., a wobec tego prąd bramki może być wyłączony, -zas wyłączania zależy od prądu anodowego i wzrasta i/raz z tym prąd 'tu.