Главная страница  Напряженность электрического поля (тиристор) 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66

парных СИТ этой проблемы не существует, так как ввиду металлизации затвора его сопротивление незначительно. Приборы со скрытым затвором имеют высокое сопротивление, и поэтому их способность к выключению весьма ограниченна. Чтобы рещить эту проблему, необходимо длину затвора делать как можно меньше, например, не больше 200 мкм [Nishizawa, Tamamushi, Nonai<a, 1984а, 1984в]. В этом случае быстрое выключение СИТ достигается за счет увеличения их стоимости в процессе производства.

4.6.4. Включаемый светом СИТ

По аналогии с обычным управляемым светом тиристором существует СИТ, чувствительный к свету (рис. 4.32).

Его управляющий электрод очень похож на управляющий электродтланарного управляемого светом тиристора (см. п. 4.5.2).

Свет с оптимальной длиной волны направляется на область затвора. Благодаря большой площади перехода взаимодействующий с затвором свет генерирует определенное количество электронно-дырочных пар, которые устраняют потенциальный барьер в области канала и позволяют каналу проводить ток.

Несмотря на то что включаемый светом СИТ весьма сложен по своей структуре, он обладает значительными преимуществами по сравнению с обычными управляемыми светом тиристорами [Nishizawa, Tamamushi, Nonaka, 1984а, 1984в].

4.7. Триак

Триак - это интегральное соединение двух встречно-параллельных тиристоров [Gentry, Scace. Flowors, 1965]. Он представляет собой трехэлектродный пятислойный прибор, который может блокировать или проводить ток в любом направлении при наличии одного управляющего электрода.

л+ Катод pt .

,Д..........w..

Рис. 4.32. Управляемый светом СИТ Рис. 4.33. Базовая структура триака 128



квадрант 1 Вывод г

поломительный

С

Напряжение

Вь\Ьод 1

поломительный

КВадрантЗ

Рис. 4.34. Вольт-амперная характеристика триака

С ПОМОЩЬЮ триака, таким образом, можно легко управлять Мощностью переменного тока. Базовая структура триака пока-Йана на рис. 4.33. Он состоит из двух тиристоров Л и В с общим Электродом и управляющим электродом УЭ. Слои металлизации эмиттеров N2 и N4 простираются соответственно на слои Р2 и Р1 так, что последние являются одновременно контактами катодного ,и анодного эмиттеров.

I Вольт-амперная характеристика триака (рис. 4.34) симметрична относительно начала координат. Прибор может работать либо в первом, либо в третьем электрических квадрантах (с положительными выводами / или 2).

В любом квадранте триак может включаться и положительным и отрицательным управляющими импульсами. Прибор имеет четыре самостоятельных режима включения с помощью управляющего электрода: первый квадрант с положительным управлением, первый квадрант с отрицательным управлением, третий квадрант с положительным управлением и третий квадрант с отрицательным управлением.

4.7.1. Режимы включения триака

4.7.1.1. Первый квадрант с отрицательным сигналом управления. В этом режиме вывод / имеет отрицательный потенциал относительно вывода 2, а управляющий электрод отрицательный потенциал относительно вывода /. Переход под управляющим электродом, таким образом, смещен в прямом направлении и инжектирует электроны в слой Р2. Переход J4 ведет себя как инжектирующий управляющий электрод (см. п. 3.5.4), т. е. инжектированные электроны движутся в базу N1, вынуждая слой Р1 инжектировать дырки, которые приводят к переключению тиристора А во включенное состояние. Тиристор В не работает в течение этого процесса, поскольку J5 смещен в обратном направлении и не может проводить ток.



4.7.1.2. Первый квадрант с положительны1>1 сигналом управления. В этом режиме вывод / имеет отрицательный потенциал относительно вывода 2, и переход под управляющим электродом смещен в обратном направлении. Поскольку металлизация управляющего электрода заходит на слой Р2 (рис. 4.33) и этот электрод находится под более высоким потенциалом, он инжектирует дырки в слой Р2. Таким образом, управляющий электрод ведет себя как обычный тиристорный управляющий электрод, инжектирующий дырки, повьцнающие потенциал области Р2 и приводящие к инжекции электронов.

4.7.1.3. Третий квадрант с отрицательным сигналом управления. В этом режиме вывод 2 имеет отрицательный потенциал относительно вывода / и переход под управляющим электродом смещен в прямом направлении. Управляющий электрод функционирует как так называемый удаленный управляющий электрод, т. е. инжектирует электроны в слой Р2. Эти электроны собираются на переходе S2 и снижают потенциал слоя N1 относительно Р2. Ток начинает протекать через переход /2, тиристор В переключается в проводящее состояние. Следует иметь в виду, что хотя переход /2 смещен в прямом направлении, он может действовать как коллектор электронов, диффундирующих через базу Р2. Это связано с тем, что электрическое поле в р-/г-переходе всегда имеет одно направление (и при обратном смещении, и при небольшом прямом смещении), что обусловлено наличием встроенного поля. Более того, напряженность поля остается высокой при прямом смещении, поскольку слой объемного заряда очень узкий.

4.7.1.4. Третий квадрант с положительным сигналом управления. При этом режиме вывод 2 имеет отрицательный потенциал относительно вывода /, а р-п-переход 14, расположенный под управляющим электродом, смещенным в обратном направлении, снова функционирует как удаленный управляющий электрод. Поскольку управляющий электрод смещен в положительном направлении, потенциал слоя Р2 увеличивается, что приводит к прямому смещению эмиттерного перехода 13. Этот переход начинает инжектировать электроны, которые захватываются переходом S2.

Затем включение прибора происходит аналогичным образом, как и в случае ранее рассмотренного режима с отрицательным управляющим сигналом. Тиристор В находится в состоянии проводимости, а эмиттер N2 больше не участвует в процессе проводимости, так как дырочный ток течет к слою металлизации.

Значения управляющего тока, требуемые для включения триака, неодинаковы в различных режимах работы управляющего электрода. Как правило, минимальный ток управления-спрямления характерен для обычного режима работы управляющего электрода (первый квадрант) и максимальный - для удален-130



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.