align="justify"> 6.1 Тиристорний перетворювач напруги
Основу тірістрорного перетворювача складають тиристори.
Тиристор - це напівпровідниковий прилад з трьома і більше р-n переходами, вольт амперна характеристика якого має ділянку з негативним диференціальним опором і який використовується для перемикання.
Структура тірістора показана на малюнку 6.1. Тиристор являє собою чотиришаровий р1 n1 р2 n2 прилад, що містить три послідовно з'єднаних р n переходу (П1, П2 і П3). Обидві зовнішні області називають емітерами (Е1, Е2), а внутрішні області - базами (Б1, Б2) тиристора (рис. 6.1а). Переходи П1 і П2 називаються еміттерними, перехід П3 - колекторний перехід.
Прилад без керуючих електродів працює як двухполюсник і називається доданими тиристором (діністоров). Прилад з керуючим електродом є трехполюсніком і називається тріодний тиристором.
Вольт амперна характеристика діодного тиристора, наведена на малюнку 6.2, має кілька різних ділянок. Пряме зміщення тиристора відповідає позитивному напрузі Vg, подається на перший p1 емітер тиристора.
Ділянка характеристики між точками 1 і 2 відповідає закритому стану з високим опором. У цьому випадку основна частина напруги VG падає на колекторному переході П2, який в зміщений у зворотному напрямку. Емітерний переходи П1 і П2 включені в прямому напрямку. Перша ділянка ВАХ тиристора аналогічний зворотного гілки ВАХ pn переходу.
При досягненні напруги VG, званого напругою включення Uвкл, або струму J, званого струмом включення Jвкл, ВАХ тиристора переходить на ділянку між точками 3 і 4, відповідний відкритого стану (низький опір). Між точками 2 і 3 знаходиться перехідний ділянку характеристики з негативним диференціальним опором, не спостерігається на статичних ВАХ тиристора.
Щоб перевести тиристор у відкритий стан, необхідно накопичити надлишковий негативний заряд в базі n1 і позитивний в базі р2. Це здійснюється шляхом збільшення рівня інжекції через емітерний переходи П1 і П3 при збільшенні напруги на тиристорі до Uперекл. Накопиченням об'ємних зарядів у базах Б1 і Б2 можна управляти, якщо у однієї з баз є контакт, який називається керуючим електродом.
На керуючий електрод бази подається напруга такий полярності, щоб прилеглий до цієї бази емітерний перехід був включений в прямому напрямку. Це призводить до зростання струму через емітерний перехід і зниження Uперекл. На малюнку 6.3 наведено сімейство ВАХ тиристора при різних значеннях керуючого струму.
При досить великих значеннях струму Iупр ВАХ тиристора вироджується в пряму гілку ВАХ діода. Критичне значення струму Iупр, при якому на ВАХ тиристора зникає ділянка з негативним діффіренціальним опором і тіріністор включається, минаючи замкнений стан, називається струмом випрямлення.
Таким чином, наявність Iупр принципово не змінює істоти процесів, що визначають вид ВАХ тиристора, але змінює значення параметрів: напруга перемикання і струм перемикання.
У сукупності перетворювач можна представити у вигляді схеми:
Призначення Б1 полягає у формуванні імпульсу управління тиристором з запізнювання по кути?.
...
