Как управлять тиристором? Рекомендации

Что касается самого тиристора, то речь идет о специализированном приборе полупроводникового типа, основу которого составляет монокристалл (имеется ввиду именно монокристалл полупроводника). Управление тиристором, который дословно переводится, как "входная дверь", если расшифровать греческое "тира" и английское "резистор", осуществляется исключительно по заранее разработанным принципиальным схемам с учетом четырехслойной структуры основы данного устройства (чередование по типу p-n-p-n), свойства которого являются абсолютно аналогичными свойствам обычного электрического вентиля. Всего различают несколько схем управления тиристором, среди которых можно выделить импульсно-фазовый метод управления (переменный ток), а также фазовый метод (переменный ток). Так, в первом случае используется непрекращающаяся серия импульсов, за счет которых, собственно, и происходит смещение фазы фронтов.

Естественно, имеется ввиду переход через нулевую фазу, за счет чего сформированный импульс передачи энергии и подается на электрод (катод), подключая в результате электросеть. Второй тип управления (фазовый при переменном токе) основывается на способности изменения тока по синусоиде (синусоидальный закон), когда за весь цикл прохождения цепи напряжение меняет свой показатель с нуля до максимума, с максимума опять до нуля, с нуля до минимума и с минимума вновь до нуля. Этот закон, как нельзя кстати, подходит для регулировки напряжения в цепи. Помимо прочего, целесообразно отметить тот нюанс, что любому тиристору свойственно всего два основных положения - открытое и закрытое. В первом случае подразумевается проводящее (рабочее) состояние устройства, в то время, как во втором, напротив, - его не проводящее (спокойное или, как еще принято говорить, пассивное) состояние.

Кроме того, важно помнить, что тиристор имеет способность пропуска электричества исключительно в одном единственном направлении, а если точнее, - от анода к катоду, в отличие от такого устройства, как симистор, в чем-то схожего с ним. Естественно, эта характерная особенность подразумевает преобразование переменного тока, осуществить которое можно с помощью вспомогательных приспособлений. Так, в идеале для этих целей использовать специальный мостик, составленный из диодов. Теперь настало время более подробно описать непосредственно управление тиристором, и первым примером последует случай, когда полностью отсутствует напряжение при условии подключения устройства к динистору. Для того, чтобы иметь более конкретное представление о данном случае, целесообразно указать, что он подразумевает закрытое состояние для коллектора (перехода) и открытое для эмиттера (выхода).

Такое положение содействует тому, что постепенный рост напряжения сила тока самого тиристора увеличивается совсем незначительно, в то время, как приближение к критическим значениям, напротив, увеличивается носитель зарядов в коллекторном переходе и, как следствие, начинает наблюдаться его так называемый "лавинный" характер. Естественно, такой процесс не может проходить бесследно и минимум, чего следует ожидать - это возникновение пробоя с обратным эффектом в коллекторном переходе. Итогом подобного воздействия становится избыток положительных зарядов в самом коллекторе, а точнее в его р-зоне (среди профессиональных электриков данное проявление принято называть "дырочным" или просто "дырками"), а также повышение концентрации электронов на выходе (участок n-зоны). За счет снижения барьера сопротивляемости, которое происходит на всех переходах, весь происходящий процесс принимает лавинообразные черты.

А все это происходит для того, чтобы в итоге закрытое (пассивное) положение входного коллектора автоматически перешло в открытое (рабочее). И если в начале процесса рост силы тока соответствовал минимальным показателям с максимальным напряжением, то при переходе коллектора в действующий режим все меняется с точностью наоборот - сила тока стремительно растет, в то время, как напряжение падает. Что касается такого важнейшего показателя, как вольт-амперная характеристика, то на этом участке при отрицательном сопротивлении дифференцированного типа динистора он начинает полностью соответствовать этому же показателю диода, располагающемся на прямой ветке. При окончательном переключении последнего, напряжение, достигшее до этого момента своего максимального уровня, мгновенно падает до отметки, исчисляемой одним Вольтом.

Что касается любых дальнейших изменений этих показателей в ту или иную сторону, то данный процесс непременно приведет к значительному росту силы тока, то есть речь идет о ситуации, в точности имитирующей модель поведения диода, непосредственно во время прямого включения его в цепь. Обратного эффекта можно добиться при искусственном понижении напряжения, за счет которого мгновенно удается уменьшить и сопротивление и силу тока. Что касается основных типов тиристора, то среди специалистов принято различать тиристор-диод, динистор без управляющего электрода, тиристор запираемого и инвесторного типов, симистор, а также фоторизистор, основу которого составляет фотоэлемент.