ості електронних ключів у схемах перемикання електричних струмів. Класифікація тиристорів представлена ??на малюнку 2.4.
За способом управління тиристори можна розділити на дві групи:
а) з неповною керованістю - включення здійснюється сигналом управління, а вимикання - при спаді струму через прилад до нуля. До цієї групи відносяться такі різновиди тиристорів: асиметричний тиристор (SCR), симистор, фототірістор і оптотиристор. Тиристори даної групи знайшли широке застосування в регульованому електроприводі постійного струму, а також в системах плавного пуску асинхронних електродвигунів. На їх основі будуються керовані випрямлячі струму, перетворювачі змінної напруги та ін. Види перетворювачів;
б) повністю керовані - включення і виключення здійснюється сигналом управління. До цієї групи відносяться замикаються тиристори та їх різновиди: тиристор, що замикається GTO, тиристор, що замикається GTC, інтегрований тиристор, що замикається IGTC та польові тиристори MCT.
Малюнок 2.4. Класифікація тиристорів
Абревіатура GTO - це скорочення назви gate turn-off thyristor. У перекладі це означає тиристор, що включається виключається управлінням. Абревіатура GCT - це скорочення назви gate commutated thyristor. У перекладі це означає тиристор, комутований управлінням. Абревіатура IGCT - це скорочення назви integrated gate commutated thyristor. У перекладі це означає інтегрований тиристор, комутований управлінням. Абревіатура MCT - це скорочення назви MOS - control thyristor. У перекладі це означає тиристор, керований МОП.
Можливість повного управління зумовила їх області застосування - це регульований електропривод змінного струму (автономні інвертори напруги для перетворювачів частоти), потужні джерела живлення електричних підстанцій, системи безперебійного живлення, статичні компенсатори і т.д.
Умовні позначення тиристорів показані на малюнку 2.4. Надалі при викладі матеріалу асиметричний тиристор будемо називати просто тиристором.
Статичні характеристики тиристорів
Тиристор - це напівпровідниковий прилад, що містить чотири шари з різним типом провідності, здатний під дією керуючого сигналу переходити із закритого у відкрите стан.
Тиристори з чотиришаровій структурою р-п-р-п мають три висновки: анод (А), катод (К) і керуючий електрод (УЕ) (малюнок 2.5 а). Якщо напруга на аноді по відношенню до катода позитивне, то переходи П1 і П3 зміщуються в прямому напрямку, а П2 - у зворотному.
Рисунок 2.5. Структура звичайного тиристора (а) і його еквівалентна схема (б, в)
Структуру тиристора можна представити у вигляді двох з'єднаних тришарових структур: р - п - р і п-р-п (малюнок 2.5 б), еквівалентних біполярним транзисторам VT1 і VT2 (малюнок 2.5 в). Включення тиристора відбувається при наявності між анодом і катодом додатної напруги та подачі на його керуючий електрод імпульсу управління. Завдяки позитивного зворотного зв'язку між еквівалентними транзисторами VT1 ??і VT2 процес включення тиристора починає лавиноподібно розвиватися до стану, коли анодний струм стає рівним значенню, визначеному опором навантаження.
Аналізуючи процеси в схемі з еквівалентними транзисторами (малюнок 2.5 в), можна переконатися в тому, що якщо відбулося включення тиристора (протікає анодний струм), то припинення струму управління не приводить до вимикання схеми. Це пов'язано з наявністю внутрішньої позитивного зворотного зв'язку. Щоб вимкнути тиристор потрібно зменшити струм в ланцюзі анода до малої величини або прикласти до нього зворотну напругу. Таким чином, звичайний тиристор - це прилад з неповною керованістю.
Ідеальна статична вихідна ВАХ тиристора представлена ??на малюнку 2.6 а з якої видно, що тиристорний ключ може проводити струм тільки в одному напрямку, а в закритому стані може витримувати як пряме, так і зворотне напруга.
Малюнок 2.6. Ідеальна (а) і реальна (б) вихідні статичні ВАХ тиристора
На малюнку 2.6 б представлено сімейство реальних вихідних статичних ВАХ при різних значеннях струму управління I У. Граничне пряму напругу, яке витримує тиристор без його включення, має максимальні значення при I У=0. Чим більше струм управління, тим при меншій напрузі на аноді включається тиристор. Включеному станом тиристора відповідає гілка 3, а виключеному - гілка 1. Процесу включення відповідає ділянка 2 ВАХ. При додатку до тиристору зворотної напруги прилад весь час знаходиться в закритому стані (ділянка 4), оскільки переходи П1 і П3 знаходяться під зворотною напругою, а П2 смешен в прямому напрямку (малюнок 2.5 а). При збільшенні зворотної напруги починається ...
