Фототиристоры

Тиристоры, как известно, представляют собой группу мощных ключевых приборов, в которую входят динисторы, одно-и двухоперационные тринисторы (их также называют неполностью и полностью управляемыми), а также симисторы. Это биполярные приборы, которые могут находится лишь в двух состояниях – высокой и низкой проводимости (включен – выключен). Этим они существенно отличаются от ранее рассмотренных фотоприемников, которые могут работать как с импульсными, так и с аналоговыми оптическими сигналами, поскольку их фототок функционально связан с интенсивностью оптического излучения (правда, по разным причинам фототранзистор может оказаться в режиме насыщения, и тогда последнее неверно).

Рис.15. Схема замещения тиристора

Кристалл любого тиристора имеет структуру p-n-p-n, т.е. в нём созданы три p-n перехода. Следовательно, схему замещения тиристора можно представить двумя транзисторами p-n-p и n-p-n типов проводимости с общим коллекторным переходом (рис.15). Анализ схемы показывает, что транзисторы охвачены стопроцентной положительной обратной связью, благодаря которой тиристор, будучи включенным тем или иным способом воздействия на него, сохраняет своё состояние сколь угодно долго, даже если воздействие прекратилось, если условия, при которых он был включен, сохраняются.

При воздействии на кристалл электромагнитным полем в его структуре происходят те же процессы, что и в фототранзисторе. Допустим, что ток коллектора нижнего транзистора увеличился в результате поглощения кванта электромагнитной энергии. Его коллекторный ток одновременно является током базы верхнего транзистора, поэтому верхний транзистор также открывается. Поскольку его ток коллектора является током базы нижнего транзистора, то оба транзистора будут поддерживать друг друга в открытом состоянии, даже если излучение прекратится, и тиристор будет сохранять состояние высокой проводимости (включен) сколь угодно долго после прекращения излучения. Для его выключения необходимо либо сменить полярность анодного напряжения, либо уменьшить анодный ток до величины тока удержания, являющегося минимальным прямым током тиристора.

Фотоприёмники с четырёхслойной структурой кристалла могут иметь как два внешних вывода (фотодинисторы), так и три (фототринисторы). Наличие управляющего электрода в последнем случае позволит вызвать включение фототринистора, если интенсивность излучения окажется недостаточной. Тогда в управляющем электроде создается ток управления, с помощью которого заставляют фототиристор включиться в условиях недостаточной интенсивности падающего на него излучения.

Фототиристоры являются приборами с односторонней проводиимостью. Если же необходимо посредством света включать нагрузку, питаемую переменным током, то в этом случае используют фотосимисторы, которые представляют собой встречно-параллельное включение двух фототиристоров. Следовательно, их принцип работы аналогичен рассмотренному.

Параметры приборов фототиристорной группы приборов включают в себя как параметры фотоприёмников как таковых, так и специфические параметры тиристоров. Дополнительным параметром является минимальная длительность светового импульса. Если воздействие светом будет длится более короткое время, то тиристор не успеет включиться, поскольку обладает значительной инерционностью.

Дата добавления: 2014-11-18