принцип работы, схемы и т.д.

Триодный тиристор — специальный электронный прибор, который имеет три p-n перехода. Материал N-типа на одной стороне триодного тиристора является катодом, а материал P-типа на другой его стороне — анодом.

Схема триодного тиристора

Обратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.

Когда на катод триодного тиристора подается отрицательный потенциал, а на его анод положительный, то переходы J1 и J3 имеют прямое смещение, а переход J2 — обратное. Поскольку переход J2 имеет обратное смещение, то он ведет себя как разомкнутая цепь до тех пор, пока не появится достаточно большой подаваемый потенциал, способный преодолеть сопротивление его обедненной области.

Напряжение, подаваемое на триодный тиристор

Когда на триодный тиристор впервые подается какой-то потенциал, то очень малый ток протекает через этот прибор, так как J2 имеет обратное смещение и действует в основном как разомкнутая цепь. Когда подаваемый потенциал вырастает до значения, при котором сопротивление обедненной области J2 оказывается преодоленным, то триодный тиристор становится очень хорошим проводником и ток, идущий через него, начинает очень быстро нарастать.

Потенциал, при котором триодный тиристор становится очень хорошим проводником, называется напряжением включения тиристора. Эффект подобного напряжения включения тиристоров четко виден на графике на рисунке ниже, отражающем характерную кривую триодного тиристора. Вертикальная линия отображает значения тока, протекающего через прибор, а горизонтальная линия — значения подаваемого напряжения.

Характерная кривая триодного тиристора

Как видно из графика, линия тока, протекающая через прибор, направлена почти вертикально вверх, когда достигается напряжение включения тиристора. Для того, чтобы предотвратить повреждение триодного тиристора в результате появления столь большого тока, этот прибор должен иметь либо какую-то нагрузку, либо подаваемый потенциал должен быть уменьшен.

Потенциал, который необходим для того, чтобы триодный тиристор стал хорошим проводником, может быть очень небольшим по сравнению с напряжением включения тиристора. Величина тока, протекающего через триодный тиристор в то время, когда подаваемый потенциал минимален, называется удерживающим током триодного тиристора. Триодный тиристор будет оставаться хорошим проводником до тех пор, пока ток, протекающий через него, не сравняется или не станет выше необходимого удерживающего тока. Величина напряжения, при котором происходит включение тиристора при прямом смещении, а триодный тиристор становится хорошим проводником, если контролировать, подавая положительный потенциал на материал p-типа обратно смещенного перехода (J2).

Этот материал P-типа называется затвором. Потенциал, подаваемый на затвор, называется потенциалом затвора. Когда на затвор подается положительный потенциал, то обратное смещение p-n перехода будет преодолено. А так как значение напряжения включения триодного тиристора в этом случае уменьшится, то сам прибор станет хорошим проводником при более низком напряжении, подаваемом с источника питания.

P-N переход точка в полупроводниковом приборе, где катод анод соприкасаются

Стабилизаторы напряжения прибор, который обеспечивает стабильный уровень напряжения

Повторитель напряжения имеет высокое входное сопротивление, низкое выходное сопротивление и коэффициент усиления равный единице

Умножитель напряжения контур, способный выдать напряжение, в несколько раз превышающее полученное

Светодиоды диод с простым P-N переходом, испускающий свет, когда через него проходит ток

основные виды полупроводников, способы коммутации и принцип работы силовых ключей

Для коммутации и регулирования мощного напряжения используются тиристоры, которые представляют собой разновидность полупроводниковых приборов.

Сегодня применяются различные по своей мощности коммутаторы, обеспечивающие правильную работу электросети. Нужно лишь грамотно выбрать ВАХ (вольтамперная характеристика) тиристора, что позволяет исключить поломки оборудования, обеспечивая его правильное функционирование.

• Особенности полупроводников
• Принцип работы
• Основные разновидности
• Способы коммутации
• Разновидности схем принудительного управления
• Использование в мощных схемах
• Правильное подключение и защита

Особенности полупроводников

Основное назначение тиристорных ключей — это передача электротока в прямом направлении. В закрытом состоянии полупроводник задерживает прямое и обратное напряжение, обеспечивая тем самым регулировку электросети.

Структура тиристоров включает три вывода:

• Управляющий электрод.
• Катод.
• Анод.

Все полупроводники имеют свои вольтамперные характеристики, по которым можно судить о назначении и состоянии этого элемента. Мощные ключи способны работать при напряжении в 5000 вольт, а максимально допустимая сила тока составляет 5000 ампер.

Принцип работы

Принцип работы тиристора чрезвычайно прост: его включение осуществляется за счёт подачи на вывод мощных токовых импульсов. Такие сигналы по отношению к катодам должны быть положительными. На работу тиристора влияет температура полупроводника и способ приложения напряжения и тока на используемые в схеме ключи.

В электроцепи, где используются тиристоры, исключается высокая скорость нарастания напряжения, что может привести к самопроизвольному включению элемента. Поэтому устанавливаются дополнительные диоды и цепи, которые обеспечивают выравнивание напряжения, предупреждая паразитные всплески. Одной из особенностей использования ключей является наличие в цепи крутизны характеристик сигнала управления, что необходимо для их правильной работы.

Основные разновидности

На сегодняшний день существует несколько основных типов полупроводников, которые отличаются своей конструкцией, принципом коммутации и рядом других параметров. Наибольшее распространение получили следующие виды тиристоров:

• Оптические ключи, предназначенные для управления потоками света.
• Тиристоры с полевым транзистором управления.
• Инверторные полупроводники, характеризующиеся высокой скоростью коммутации.
• Симметричные модификации позволяют заменить два подключённых встречно-параллельно полупроводника.
• Диодные переходят в состояние проводимости при превышении пиковых показателей напряжения.

Параметры и ВАХ тиристоров в зависимости от их типа существенно различаются. Соответственно, подобрав ту или иную разновидность, можно будет обеспечить правильное функционирование электроцепей, упростив схему выполнения оборудования.

Способы коммутации

Управление работой ключей выполняется при помощи соответствующих сигналов коммутации, которые позволяют открывать и закрывать входы, обеспечивая при этом правильную работу электрооборудования.

Принято выделять два способа коммутации:

• Принудительный.
• Естественный.

Естественная коммутация проводников возникает в тех случаях, когда ключ используется с переменным током. Перенаправление происходит при падении электротока до нулевого значения. Такой способ управления приборами не получил должного распространения, так как при его использовании сложно обеспечить правильность работы электроцепи, существенно снижая функционал тиристоров.

При принудительной коммутации необходимы дополнительные конденсаторы, которые заранее заряжаются за счёт нажатия кнопки ключа. В используемую схему управления дополнительно включается LC-цепь, обязательным условием в которой является заряженный конденсатор. Мощные колебания тока происходят при переходе в нагрузочной цепи, что позволяет осуществлять коммутацию тиристоров. На сегодняшний день именно принудительное управление с полупроводниками получило наибольшее распространение, что объясняется его универсальностью, простотой и максимальной надежностью.

Разновидности схем принудительного управления

Для управления работой ключей могут использоваться различные типы принудительной коммутации. Чаще всего применяют схему с коммутирующим конденсатором с обратной полярностью. Такой диод включается в цепь с помощью дополнительного вспомогательного тиристора, что обеспечивает формирование заряда на рабочий полупроводник.

Ток конденсатора направляется навстречу току с основного ключа, что позволяет снизить напряжение в сети, вплоть до падения этого параметра до нуля. При уменьшении тока происходит отключение тиристора, после чего такт повторяется, что позволяет правильно управлять работой всей электроцепи и отдельных ее элементов в частности.

Также возможно использование схемы принудительной коммутации, где подключены LC-цепочки. В начале коммутации ток от LC-цепочки направляется навстречу рабочему напряжению, происходит их быстрое уравнивание и тиристор отключается.

Из колебательной схемы электроток протекает через ключ в полупроводниковый диод. К тиристорам прикладывается соответствующее напряжение, которое по модулю равняется показателю падения напряжения на диоде.

Использование в мощных схемах

Основное назначение тиристоров — это организация правильной работы мощной схемы. Включив в цепь полупроводники, можно осуществлять следующие операции:

• Изменять среднее значение тока, что помогает регулировать подачу сигналов управления.
• Отключать или включать электрическую цепь с активной и резистивной нагрузкой.

Особенностью тиристорных ключей является их свойство проводить ток исключительно в одном направлении. Поэтому, используя их в цепях с переменным током, необходимо обеспечить параллельное включение. Средние показатели электротока в момент подача сигналов на тиристоры могут изменяться, что вынуждает использовать дополнительные конденсаторы, для правильной организации работы цепи.

Фазовый способ управления работы с коммутацией принудительного типа позволяет регулировать нагрузку изменением амплитуды напряжения между фазами. Такая искусственная коммутация выполняется с помощью специальных цепей или установки дополнительных запираемых ключей. Фазовый метод управления применяется в зарядных устройствах, где требуется регулировать силу тока, с учетом уровня накопленной энергии аккумулятором.

Широтно-импульсную технологию управления часто называют шим-модуляцией тока. При открытии тиристора подается сигнал управления. В переходной фазе напряжение становится нулевым, что является сигналом к закрытию ключа. Токовая кривая при использовании фазового управления будет не синусоидальной, а полностью зависящей от формы сигналов напряжения питания. Широтно-импульсное управление имеет сложную схему реализации, поэтому такой способ коммутации применяется в промышленном оборудовании и мощных блоках питания.

Правильное подключение и защита

Силовые тиристоры критичны к показателям скорости нарастания тока. Значение электротока при протекании его обратно через ключ может падать до нуля, что приводит к перенапряжению полупроводников. Для защиты ключей используются дополнительные диоды и разнообразные схемы, позволяющие защитить приборы в динамических режимах.

Применение такой схемы позволяет параллельно включать в работу ключи, что предотвращает падение до нуля обратного тока и перенапряжения полупроводников. На сегодняшний день имеется множество вариантов схематических модификаций цепей, которые используются в зависимости от параметров работы тиристоров в различных условиях и режимах.

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) | Символ, работа, приложения

В этом уроке мы узнаем о кремниевом управляемом выпрямителе (SCR). Мы изучим его символ, структуру, работу, методы включения и выключения и некоторые приложения.

Описание

Введение

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) является наиболее важным и наиболее часто используемым представителем семейства тиристоров. SCR можно использовать для различных приложений, таких как выпрямление, регулирование мощности и инвертирование и т. д. Подобно диоду, SCR является однонаправленным устройством, которое пропускает ток в одном направлении и противодействует в другом направлении.

[адсенс1]

SCR – трехконтактное устройство; анод, катод и затвор, как показано на рисунке. SCR имеет встроенную функцию включения или выключения, и его переключение управляется условиями смещения и входной клеммой затвора.

Это приводит к изменению средней мощности, подаваемой на нагрузку, за счет изменения периодов включения тиристора. Он может обрабатывать несколько тысяч напряжений и токов. Символ SCR и его клеммы показаны на рисунке.

Наверх

Конструкция управляемого кремнием выпрямителя

Тиристор представляет собой четырехслойное устройство с тремя выводами. Четыре слоя, состоящие из слоев P и N, расположены попеременно так, что они образуют три соединения J1, J2 и J3. Эти соединения бывают сплавными или диффузными в зависимости от типа конструкции.

Внешние слои (P- и N-слои) сильно легированы, тогда как средние P- и N-слои легированы слабо. Клемма затвора находится на среднем P-слое, анод — на внешнем P-слое, а катод — на клеммах N-слоя. SCR изготовлен из кремния, потому что по сравнению с германием ток утечки в кремнии очень мал.

Для изготовления SCR используются три типа конструкций, а именно планарный тип, тип Mesa и тип Press pack. Для тиристоров малой мощности используется плоская конструкция, в которой все переходы в тиристорах рассеяны. В конструкции мезаобразного типа соединение J2 формируется диффузионным методом и, таким образом, к нему приплавляются внешние слои.

Эта конструкция в основном используется для мощных выпрямителей с кремниевым управлением. Для обеспечения высокой механической прочности SCR укреплен пластинами из молибдена или вольфрама. И одна из этих пластин припаяна к медной шпильке, на которой дополнительно нарезана резьба для подключения радиатора.

Наверх

[adsense2]

Работа или режимы работы SCR

В зависимости от смещения, заданного для SCR, работа SCR делится на три режима. Это

1.  Режим прямой блокировки
2.  Режим прямого проведения и
3.  Обратный режим блокировки

Прямой режим блокировки

В этом режиме работы кремниевый управляемый выпрямитель подключается таким образом, что вывод анода становится положительным по отношению к катоду, в то время как вывод затвора остается открытым. В этом состоянии контакты J1 и J3 смещены в прямом направлении, а соединение J2 смещено в обратном направлении.

Из-за этого через тринистор протекает небольшой ток утечки. До тех пор, пока напряжение, приложенное к тиристорам, не превышает его пороговое напряжение, тиристоры оказывают очень высокое сопротивление протеканию тока. Таким образом, тиристор действует как разомкнутый переключатель в этом режиме, блокируя прямой ток, протекающий через тиристор, как показано на кривой характеристики VI тиристора.

Вернуться к началу

Прямой режим проводимости

В этом режиме SCR или тиристор переходит в режим проводимости из режима блокировки. Это можно сделать двумя способами: либо путем подачи положительного импульса на клемму затвора, либо путем увеличения прямого напряжения (или напряжения на аноде и катоде) выше напряжения отключения тиристора.

При применении любого из этих методов на стыке J2 происходит лавинный пробой. Поэтому тринистор переходит в режим проводимости и действует как замкнутый переключатель, поэтому через него начинает течь ток.

Обратите внимание, что на графике характеристики VI, если значение тока затвора высокое, минимальное время перехода в режим проводимости будет соответствовать Ig3 > Ig2 > Ig1. В этом режиме через тринистор протекает максимальный ток, и его величина зависит от сопротивления или импеданса нагрузки.

Также отмечено, что если ток затвора увеличивается, напряжение, необходимое для включения тиристора, меньше, если предпочтение отдается смещению затвора. Ток, при котором тринистор переходит из режима блокировки в режим проводимости, называется током фиксации (IL).

А также, когда прямой ток достигает уровня, при котором SCR возвращается в состояние блокировки, это называется током удержания (IH). При этом удерживающемся уровне тока область истощения начинает развиваться вокруг соединения J2. Следовательно, ток удержания немного меньше тока фиксации.

Вернуться к началу

Режим блокировки обратного хода

В этом режиме работы катод становится положительным по отношению к аноду. Тогда переходы J1 и J3 смещены в обратном направлении, а J2 смещена в прямом направлении. Это обратное напряжение переводит SCR в область обратной блокировки, что приводит к протеканию через него небольшого тока утечки и действует как разомкнутый переключатель, как показано на рисунке.

Таким образом, устройство обеспечивает высокий импеданс в этом режиме до тех пор, пока приложенное напряжение не станет меньше, чем обратное напряжение пробоя VBR тиристора. Если обратное приложенное напряжение превышает VBR, то на переходах J1 и J3 происходит лавинный пробой, что приводит к увеличению обратного тока, протекающего через SCR.

Этот обратный ток вызывает большие потери в тринисторах и даже увеличивает их нагрев. Таким образом, тиристор будет значительно поврежден, если обратное напряжение будет больше, чем VBR.

Вернуться к началу

Двухтранзисторная аналогия SCR

Двухтранзисторная аналогия или двухтранзисторная модель SCR выражает самый простой способ понять работу SCR, визуализируя его как комбинацию двух транзисторов, как показано на рисунке. Коллектор каждого транзистора соединен с базой другого транзистора.

Предположим, что сопротивление нагрузки подключено между выводами анода и катода, а небольшое напряжение приложено к выводам затвора и катода. При отсутствии напряжения на затворе транзистор 2 находится в режиме отсечки из-за нулевого тока базы. Следовательно, через коллектор и, следовательно, через базу транзистора Т1 ток не течет. Следовательно, оба транзистора разомкнуты, и ток через нагрузку не течет.

Когда между затвором и катодом подается определенное напряжение, через базу транзистора 2 протекает небольшой ток базы, и, таким образом, ток коллектора увеличивается. И, следовательно, ток базы на транзисторе T1 переводит транзистор в режим насыщения, и, таким образом, ток нагрузки будет течь от анода к катоду.

На приведенном выше рисунке ток базы транзистора T2 становится током коллектора транзистора T1 и наоборот.

Отсюда

Ib2 = Ic1 и Ic2 = Ib1

Также ток через вывод катода, Ik = Ig + Ia ……(1)

Для транзистора,

Ib1 = Ie1 – Ic1 ……(2)

и Ic1 = α1Ie1 + Ico1……(3)

Где Ico1 — ток утечки.

Подставив уравнение 3 в уравнение 2, получим

Ib1 = Ie1 (1 – α1) – Ico1 ……. (4)

Из рисунка анодный ток — эмиттерный ток транзистора Т1,

Ia = Ie1

Тогда Ib1 = Ia (1 – α1) – Ico1

А также для транзистора T2

Ic2 = α2Ie2 + Ico2

3 Но Ik = Ie2

Следовательно, Ic2 = α2Ik + Ico2

Ic2 = α2 (Ig + Ia) + Ico2 …..(5)

Но Ib1 = Ic2 …..(6)

Подставляя уравнения 4 и 5 в уравнение 6 получаем

Ia (1 – α1) – Ico1 = α2 (Ig + Ia) + Ico2

Ia = [α2 Ig + Ico1 + Ico2] / [1- (α1 + α2)]

Предполагая, что токи утечки в обоих транзисторах пренебрежимо малы, получаем

Ia = [α2 Ig] / [1- (α1 + α2)]

, где α1 и α2 — соответствующие коэффициенты усиления двух транзисторов.

Вернуться к началу

Методы включения SCR

Из приведенного выше уравнения, если (α1 + α2) равно единице, Ia становится бесконечным. Это означает, что анодный ток внезапно возрастает до высокого значения и переходит в режим проводимости из непроводящего состояния. Это называется регенеративным действием SCR. Таким образом, для срабатывания тринистора значение тока затвора (α1 + α2) должно приближаться к единице. Из полученного уравнения условия включения тринистора включаются:

1. Ток утечки через тринистор увеличивается при очень высокой температуре устройства. Это превращает SCR в проводимость.

2. Когда ток, протекающий через устройство, очень мал, тогда α1 и α2 очень малы. Условиями пробоя по напряжению являются большие значения коэффициента размножения электронов Mn и коэффициента размножения дырок Mp вблизи перехода J2. Следовательно, увеличение напряжения на устройстве для отключения перенапряжения VBO вызывает пробой перехода J2, и, таким образом, SCR включается.

3. А также за счет увеличения α1 и α2 достигается условие обрыва. Усиление тока транзисторов зависит от значения Ig, поэтому, увеличивая Ig, SCR можно включить.

Вернуться к началу

Методы выключения SCR

SCR нельзя выключить с помощью клеммы затвора, как в процессе включения. Для выключения тиристора анодный ток должен быть снижен до уровня ниже уровня удерживающего тока тиристора. Процесс выключения SCR называется коммутацией. Два основных типа коммутации SCR:

1.  Естественная коммутация и
2.  Принудительное переключение

Принудительная коммутация снова подразделяется на несколько типов, таких как

• Коммутация класса А
• Коммутация класса B
• Коммутация класса C
• Коммутация класса D
• Коммутация класса E

В начало

Управление двигателем постоянного тока с помощью SCR

Рассмотрим приведенный ниже рисунок, на котором тиристоры используются для управления скоростью двигателя постоянного тока. Как известно, двигатель постоянного тока состоит из обмотки возбуждения и обмотки якоря. Управляя напряжением, подаваемым на якорь, регулируют скорость двигателя постоянного тока.

Сеть переменного тока подключена к первичной и вторичной обмоткам трансформатора, два тиристора соединены параллельно, как показано на рисунке. Выход этих SCR приводит в действие двигатель постоянного тока. Обмотка возбуждения подключена через диоды, которые дают неконтролируемую мощность постоянного тока на обмотку возбуждения.

Во время положительного полупериода входа SCR1 смещен в прямом направлении, и когда импульс запуска подается на затвор, SCR1 начинает проводить. Таким образом, ток нагрузки течет к двигателю постоянного тока через SCR1. Во время отрицательного полупериода входа SCR 2 смещен в прямом направлении, а SCR 1 смещен в обратном направлении, и, следовательно, SCR1 выключен.

Когда запуск затвора передается на SCR2, он начинает проводить. Изменяя триггерный вход для соответствующих тиристоров, средний выходной сигнал двигателя постоянного тока изменяется и, следовательно, регулируется его скорость.

Вернуться к началу

Управление двигателем переменного тока с помощью SCR

Скорость асинхронного двигателя переменного тока регулируется путем изменения подаваемого на него напряжения статора. На рисунке ниже показано подключение SCR для изменения напряжения, подаваемого на статор асинхронного двигателя.

Каждая фаза состоит из двух встречно-параллельных SCR, один для положительного пика, а другой для отрицательного пика. Таким образом, всего шесть конфигураций SCR используются для производства переменной мощности.

Входное трехфазное питание переменного тока подается на трехфазный асинхронный двигатель через этот набор тиристоров. Когда эти тиристоры запускаются импульсами с задержкой, среднее напряжение, подаваемое на асинхронный двигатель, изменяется и, следовательно, изменяется скорость.

Вернуться к началу

Преимущества управляемого кремнием выпрямителя

1.  По сравнению с электромеханическим или механическим переключателем, SCR не имеет движущихся частей. Следовательно, с высокой эффективностью он может обеспечить бесшумную работу.
2. Скорость переключения очень высока, поскольку он может выполнять 1 нанооперацию в секунду.
3. Они могут работать при высоких номинальных напряжениях и токах с малым током затвора.
4. Больше подходит для работы с переменным током, поскольку при каждом нулевом положении цикла переменного тока SCR автоматически выключается.
5.  Небольшой размер, поэтому его легко монтировать и безотказно обслуживать.

В начало

Резюме

1.  Управляемый кремнием выпрямитель ведет себя как переключатель с двумя состояниями: либо непроводящим, либо проводящим.
2.  Существует три режима работы SCR. Это прямая блокировка, режим прямой проводимости и режим обратной блокировки.
3.  В основном существует два способа включения тиристора: либо путем увеличения напряжения на тиристоре выше напряжения отключения тиристора, либо путем подачи небольшого напряжения на затвор. Типичное значение затвора составляет 1,5 В, 30 мА. Если ток затвора увеличивается, SCR включится при значительно сниженном напряжении питания.
4.  Тисистор нельзя отключить через затвор, поэтому, чтобы открыть тиристор, приложенное напряжение должно снизиться до нуля.
5.  Кремниевый управляемый выпрямитель можно использовать для коммутации как переменного, так и постоянного тока.

 В начало

Двухтранзисторная аналогия SCR

Двухтранзисторная аналогия SCR : если вы ищете двухтранзисторную модель SCR и хотите узнать подробности, полностью прочитайте эту статью для получения дополнительной информации. SCR также называют тиристором, поэтому, если вы нашли двухтранзисторную модель тиристора, то вы попали в нужное место.

Что такое SCR?

SCR (кремниевый выпрямитель) представляет собой полупроводниковое коммутационное устройство с тремя клеммами. Scr также называет тиристор. Конструкция тиристора аналогична транзистору pnpn. Он действует как настоящий переключатель в электронике. Он также может преобразовывать переменный ток в постоянный, а также управлять мощностью нагрузки. Таким образом, тиристор сочетает в себе функции выпрямителя и транзистора.

Что представляет собой двухтранзисторная аналогия SCR?

Двухтранзисторная аналогия SCR представляет собой метод представления SCR в виде двухтранзисторной модели. Это означает, что SCR представляет собой комбинацию транзисторов PNP и NPN.

SCR или тиристор представляет собой полупроводниковое устройство с тремя выводами, имеющее структуру P-N-P-N. Основной принцип работы SCR можно понять по двухтранзисторному методу SCR.

На рисунке вы видите эквивалентную схему двух транзисторов SCR . Из рисунка видно, что база транзистора Т1 работает как коллектор транзистора Т2, а коллектор транзистора Т1 работает как база транзистора Т2.

Здесь мы находим выражение для анодного тока тринистора.

В соответствии с уравнением тока утечки транзистора,

Ток коллектора выражается как,

Где α — коэффициент усиления по току транзистора, а Icbo — ток утечки транзистора с общей базой.

Для транзистора T1 ток эмиттера = ток анода Ia и ток коллектора Ic = Ic1

Где α1 — коэффициент усиления по току транзистора T1.

Аналогично для транзистора T2

Где α2 — коэффициент усиления по току транзистора T2. А эмиттерный ток транзистора Т2 = катодному току Iк.

На этом рисунке видно, что анодный ток Ia является суммой двух коллекторных токов: Ic1 и Ic2.

Положив Ik = Ia + Ig, анодный ток Ia будет равен

SCR, работающий с двухтранзисторной моделью

Работа SCR может быть легко объяснена двухтранзисторной моделью SCR . Как видно из рисунка, к SCR приложено напряжение питания V и сопротивление нагрузки R. Сначала предположим, что напряжение питания V меньше напряжения отключения, как это обычно и бывает. Когда ворота открыты (т.е. переключатель S разомкнут), базовый ток Ib=0. К базе Т2 подключается коллектор Т1. Следовательно, в коллекторе T2 и, следовательно, в коллекторе T1 ток не течет. Таким образом, для этого условия SCR находится в состоянии OFF.

Всякий раз, когда ключ S замкнут, небольшой ток затвора будет протекать через базу T2, что означает увеличение тока его коллектора. Коллектор транзистора Т2 соединен с транзистором Т1. Таким образом, ток коллектора T2 является током базы T1. Следовательно, ток коллектора T1 увеличивается. Но ток коллектора T1 является базовым током T2. Это действие является накопительным, поскольку увеличение тока в одном транзисторе вызывает увеличение тока в другом транзисторе. В результате этого действия оба транзистора доводятся до насыщения, и через нагрузку RL протекает большой ток. В таких условиях SCR закрывается.

Характеристики SCR:

Это кривая между напряжением анод-катод и анодным током Ia при постоянном напряжении на затворе (Vg). На рисунке показаны характеристики SCR.

Прямые характеристики: когда узел положителен по отношению к катодной кривой между V и I при постоянном напряжении затвора, называемом прямыми характеристиками. Когда напряжение питания увеличивается от 0, в точке A через SCR начинает протекать ток. В точке А напряжения, когда тиристоры проводят, называют напряжением пробоя. После напряжения пробоя напряжение резко падает и становится почти равным напряжению на нагрузке.