Краткие теоретические сведения

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ВОЛЬТ-АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТИРИСТОРА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Требования к отчету

Отчет о лабораторной работе должен содержать:

· краткие теоретические сведения;

· описание экспериментальной установки;

· таблицы с результатами экспериментов;

· графики;

· выводы по работе.

Цель работы:

1. Изучение статических вольт-амперных характеристик полупроводникового тиристора;

2. Приобретение навыков экспериментального измерения статических вольт-амперных характеристик маломощных полупроводниковых приборов.

Тиристор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя и более р-n переходами. Тиристоры, в основном, предназначены для работы в качестве электронных ключей. Тиристоры обладают двумя устойчивыми состояниями — состоянием низкой проводимости (тиристор заперт) и состоянием высокой проводимости (тиристор открыт). В зависимости от конструктивного выполнения тиристоры подразделяются на диодные (два электрода) или динисторы и триодные (три электрода) или тринисторы. Также возможны двунаправленные конструкции – симисторы. На рис1 показаны условные обозначения тиристоров.

Перевод тиристора из закрытого состояния в открытое в электрической цепи осуществляется внешним воздействием на прибор: либо воздействие напряжением (током), либо светом (фототиристор). Тиристор имеет нелинейную разрывную вольтамперную характеристику.

Условное обозначение тиристоров приведено на рис. 1

1 – диодный, 2- диодный симметричный, 3-триодный с управлением по катоду, 4- триодный с управлением по аноду, 5-триодный симметричный.

Рис. 1. Условные обозначения тиристоров

Структура динистора и его вольт-амперная характеристика представлены на рисунке 2.

Рис. 2. а) – структура динистора; б) – вольт-амперная характеристика динистора

Как видно, структура представляет собой четырёхполюсный p-n-p-n- прибор, содержащий три последовательно соединённых p-n -перехода. ВАХ тиристора имеет несколько участков:

· Между точками 0 и 1 находится участок, соответствующий высокому сопротивлению прибора – прямое запирание.

· В точке 1 происходит включение тиристора.

· Между точками 1 и 2 находится участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Данный участок является отличительной особенностью семейства вольт-амперных характеристик тиристора, его невозможно исследовать аппаратурно.

Отрицательным дифференциальным сопротивлением называется свойство отдельных элементов или узлов электрических цепей, проявляющееся в возникновении на вольтамперной характеристике участка, где напряжение уменьшается при увеличении протекающего тока или имеет место уменьшение тока при увеличении напряжения.

· Участок между точками 2 и 3 соответствует открытому состоянии (прямой проводимости).

· В точке 2 через прибор протекает минимальный удерживающий ток

· Участок между 0 и 4 описывает режим обратного запирания прибора.

· Участок между 4 и 5 – режим обратного пробоя.

На рис. 3 представлены структура тиристора (тринистора) и его семейство вольт-амперных характеристик при различных значениях управляющих токов.

Рис. 3. а) – структура тиристора; б) – семейство вольт-амперных характеристик тиристора

Дата добавления: 2017-02-01