Значение слова тиристор

ТИРИСТОР (от греч. thyra - дверь и резистор) полупроводниковый прибор на монокристалле с 4-слойной структурой (с 3 электроннодырочными переходами); обладает свойствами управляемого электрического вентиля. Выпускаются на токи от 1 мА до 10 кА и напряжения от нескольких В до нескольких кВ. Применяется в силовых устройствах преобразовательной техники и в автоматике.

(от греч. thýra ≈ дверь, вход и англ. resistor ≈ резистор ), полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с четырёхслойной структурой р≈n≈p≈n-типа, обладающий свойствами вентиля электрического и имеющий нелинейную разрывную вольтамперную характеристику (ВАХ). С крайними слоями (областями) монокристалла контактируют силовые электроды (СЭ) ≈ анод и катод, от одного из промежуточных слоев делают вывод электрода управления (УЭ). К СЭ подсоединяют токоподводы силовой цепи и устройства теплоотвода. В случае, когда к СЭ прикладывается напряжение прямой полярности Unp (как указано на рис. 1), первый (П1) и третий (П3) электронно-дырочные переходы смещаются в прямом направлении, а второй (П2) ≈ в обратном. Через переходы П1 и П3 в области, примыкающие к переходу П2, инжектируются неосновные носители, которые уменьшают сопротивление перехода П2, увеличивают ток через него и уменьшают падение напряжения на нём. При повышении прямого напряжения ток через Т. сначала растет медленно, что соответствует участку ОА на ВАХ (рис. 2). В этом режиме Т. можно считать запертым, так как сопротивление перехода П2 всё ещё очень велико (при этом напряжения на переходах П1 и П3 малы, и почти всё приложенное напряжение падает на переходе П2). По мере увеличения напряжения на Т. снижается доля напряжения, падающего на П2, и быстрее возрастают напряжения на П1 и П2, что вызывает дальнейшее увеличение тока через Т. и усиление инжекции неосновных носителей в область П3. При некотором значении напряжения (порядка десятков или сотен в), называется напряжением переключения Uпер (точка А на ВАХ), процесс приобретает лавинообразный характер, Т. переходит в состояние с высокой проводимостью (включается), и в нём устанавливается ток, определяемый напряжением источника и сопротивлением внешней цепи (точка В на ВАХ). Процесс скачкообразного переключения Т. из состояния с низкой проводимостью в состояние с высокой проводимостью можно объяснить, рассматривая Т. как комбинацию двух транзисторов (T1 и Т2), включенных навстречу друг другу (рис. 3). Крайние области монокристалла являются эмиттерами (р-слой называется анодным эмиттером, n-слой ≈ катодным), а средние ≈ коллектором одного и одновременно базой др. транзистора. Ток i, протекающий во внешней цепи Т., является током первого эмиттера iэ1 и током второго эмиттера iэ2. Вместе с тем этот ток складывается из двух коллекторных токов iк1 и iк2, равных соответственно a1iэ1 и a2iэ2, где «a1 и a2 ≈ коэффициенты передачи эмиттерного тока транзисторов T1 и Т2; кроме того, в его состав входит ток коллекторного перехода iкo (так называемый обратный ток). Таким образом i = a1iэ1 + a2iэ2 + iкo. С учётом iэ1 = iэ2 = i имеем. При малых токах a1 и a2 значительно меньше 1 (и их сумма также меньше 1). С увеличением тока a1 и a2 растут, что ведёт к возрастанию i. Когда он достигает значения, называется током включения Iвк, сумма a1+a2 становится приблизительно равной 1, и ток скачком возрастает до величины, ограничиваемой сопротивлением нагрузки (точка В на рис. 2). Всякий Т. характеризуется предельно допустимым значением прямого тока Iпред (точка Г на рис. 2), при котором на приборе будет небольшое остаточное напряжение Uocт. Если же уменьшать ток через Т., то при некотором его значении, называется удерживающим током Iyд (точка Б на рис. 2), Т. запирается ≈ переходит в состояние с низкой проводимостью, соответствующее участку ОА на ВАХ. При напряжении обратной полярности кривая зависимости тока от напряжения выглядит так же, как соответствующая часть ВАХ полупроводникового диода . Описанный способ включения Т. (повышением напряжения между его СЭ) применяют в Т., называется вентилями-переключателями (реже неуправляемыми Т., или динисторами). Однако преимущественное распространение получили Т., включаемые подачей в цепь УЭ импульса тока определённой величины и длительности при положительной разности потенциалов между анодом и катодом (обычно их называют управляемыми вентилями или Т.). Особую группу составляют фототиристоры , перевод которых в состояние с высокой проводимостью осуществляется световым воздействием. Выключение Т. производят либо снижением тока через Т. до значения Iyд, либо изменением полярности напряжения на его СЭ. В соответствии с назначением различают Т. с односторонней проводимостью, с двухсторонней проводимостью (симметричные), быстродействующие, высокочастотные, импульсные, двухоперационные и специальные. Полупроводниковый элемент Т. изготовляют из кремниевых монокристаллических дисков (пластин), вводя в Si добавки В, Al и Р. При этом в основном используют диффузионную и сплавную технологию. Конструктивно Т. выполняют (рис. 4) в герметичном корпусе; для обеспечения механической прочности и устранения тепловых напряжений, возникающих из-за различия коэффициентов расширения Si и Cu (материал электродов), между кристаллом и электродами устанавливают термокомпенсирующие вольфрамовые или молибденовые диски. Различают Т. штыревой конструкции ≈ в металлических и металлокерамических корпусах, прижимные (с отводом тепла с одной стороны Т.) и таблеточные (с двухсторонним отводом тепла). Основные конструкции Т. ≈ таблеточная и штыревая. Т. на токи до 500 а изготовляют с воздушным охлаждением, на токи свыше 500 а ≈ обычно с водяным. Современные Т. изготовляют на токи от 1 ма до 10 ка напряжения от нескольких в до нескольких кв; скорость нарастания в них прямого тока достигает 109 а/сек, напряжения ≈ 109в/сек, время включения составляет величины от нескольких десятых долей до нескольких десятков мксек, время выключения ≈ от нескольких единиц до нескольких сотен мксек; кпд достигает 99%. Т. нашли применение в качестве вентилей в преобразователях электрической энергии (см. Преобразовательная техника , Тиристорный электропривод ), исполнительных и усилительных элементов в системах автоматического управления , ключей и элементов памяти в различных электронных устройствах и т. п., где они совместно с др. полупроводниковыми приборами к середине 70-х гг. 20 в. в основном вытеснили электронные (электровакуумные) и ионные (газоразрядные и ртутные) вентили. Лит.: Тиристоры. (Технический справочник), пер. с англ., 2 изд., М., 1971; Кузьмин В, А., Тиристоры малой и средней мощности, М., 197

1. Ю. М. Иньков, А. А. Сакович.

Тири́стор — полупроводниковый прибор , выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p-n-переходами и имеющий два устойчивых состояния:

• «закрытое» состояние — состояние низкой проводимости ;
• «открытое» состояние — состояние высокой проводимости.

Тиристор можно рассматривать как электронный выключатель ( ключ ). Основное применение тиристоров — управление мощной нагрузкой с помощью слабых сигналов. Также тиристоры применяются в переключающих устройствах.

Существуют различные виды тиристоров, которые подразделяются, главным образом:

• по способу управления;
• по проводимости:
  • тиристоры, проводящие ток в одном направлении (например, тринистор, изображённый на рисунке);
  • тиристоры, проводящие ток в двух направлениях (например, симисторы , симметричные динисторы).

Вольт-амперная характеристика тиристора нелинейна и показывает, что сопротивление тиристора отрицательное дифференциальное . По сравнению, например, с транзисторными ключами, управление тиристором имеет некоторые особенности. Переход тиристора из одного состояния в другое в электрической цепи происходит скачком , либо светом (для фототиристора ). После перехода тиристора в открытое состояние он остаётся в этом состоянии даже после прекращения управляющего сигнала. Тиристор остаётся в открытом состоянии до тех пор, пока протекающий через него ток превышает некоторую величину, называемую током удержания.