Классификация тиристоров и их условные обозначения

Дырочный ток.

 

Рассмотрим отношение , :

 

Аналогично можно вывести формулу для электронно-дырочной составляющей.

Физический результат вывода формулы для дрейфового тока можно объяснить на основе условия непрерывности. В результате образовавшейся в плоскости L избыточной концентрации дырок туда устремляются основные носители – электроны, обнажая в n-п/п положительные ионы доноров.

В результате возникает э.п., которое заставляет дрейфовать по направлению к запирающему слою дырки. Там они подхватываются контактным полем и переходят в р-п/п, где происходят такие же процессы с электронами.

Таким образом, при приложении прямого напряжения к p-n-переходу наряду с диффузионным потоком дырок из p- в n-п/п и диффузионным потоком электронов из n- в p-п/п возникает встречный поток неосновных носителей (дырок из n- в p-п/п и электронов из p- в n-п/п) за счёт поля E_к.

P-n-переход под обратным внешним напряжением

 

Если к р-области приложить отрицательное внешнее напряжение, а к n-области положительное, то j_к увеличится и через запирающий слой потечёт лишь ток, образованный перемещением неосновных носителей. При напряжении –0,5 В обратный ток равен току насыщения:

 

I _обр= I _нас= I _ps+ I _ns

 

Все имеющиеся в п/п носители будут участвовать в создании дрейфового тока.

Диаграмма изменения потенциального барьера:

 

W p E_К n

E X

eφ_0p eφ_0K

p n W_сeφ_0n

W_А u

U W_Ф

ВЗW_Д

2LW _В

17.

Ширина запирающего слоя (ЗС)

Область существования контактного поля определяется пределами запирающего слоя 2L. Исходя из этого, L – это глубина проникновения э.п. в п/п.

Глубина проникновения э.п. в тело определяется уравнением Пуассона, связывающее E с q и e:

r - объёмная плотность электрических зарядов, создающих э.п. Е.

r=eN

X – расстояние от границы контакта

e - диэлектрическая проницаемость п/п

N – объёмная концентрация носителей заряда.

Проинтегрировав уравнение дважды от 0 до L, получим:

 

 

 

Если к p-n-переходу приложить внешнее напряжение, то вместо j_к подставляем суммарную разность потенциалов. При приложении прямого напряжения ширина уменьшается, а обратного – увеличивается.

18.

Несимметричный переход

 

Это переход, который образуется в p- и n-п/п с различной концентрацией примесей, т.е. с различной концентрацией основных и неосновных носителей.

Рассмотрим случай, когда концентрация акцепторов больше концентрации доноров.

 

 

N, P

P_p

N _p N _n

P _n x

-φ

+φ x

E_К x

x

L_p L_n

На границе контакта возникает концентрация и , но поскольку , то диффузионное движение дырок из п/п p-типа в п/п n-типа более интенсивное, чем движение электронов обратно. Следовательно, диффузионная составляющая тока через переход определяется диффузионным потоком дырок. Поскольку P_n>N_p, то дрейфовая составляющая тока в основном определяется потоком дырок из n-п/п.

Условия равновесия для п/п:

Область, обеднённая дырками, значительно уже, чем область, обеднённая электронами. Следовательно, запирающий слой лежит в основном в высокоомной n-области. Поскольку N_а>N_д, то

При подключении внешнего напряжения равновесие нарушается. При прямом включении высота потенциального барьера уменьшается и течёт диффузионный ток. Величина этого тока определяется в основном движением дырок.

Такое преимущественное введение зарядов в п/п, в котором эти заряды будут неосновными носителями, называется инжекцией неосновных носителей.

При подключении обратного напряжения через несимметричный p-n-переход потечёт ток, обусловленный в основном движением дырок из n-области в p-область (ток насыщения). Форма p-n-перехода не изменяется.

В несимметричном переходе п/п с высокой концентрацией основных носителей называется эмиттером, второй п/п называется базой.

72.

Классификация тиристоров и их условные обозначения

Тиристором называется полупроводниковый прибор с двумя статическими состояниями (состояние высокой проводимости – тиристор открыт, и состояние низкой проводимости – тиристор закрыт). Тиристор может быстро переключаться из закрытого состояния в открытое, и наоборот.

Классификация тиристоров происходит по следующим признакам: по количеству их выводов, по способу выключения и управления, по виду вольтамперной характеристике и по ряду другим признакам.
В зависимости от количества выводов подразделяют:

• Тиристоры диодные или динисторы, которые имеют только два вывода (анод и катод).
• Тиристоры триодные имеют три вывода (анод, катод и управляющий электрод). К ним относятся: тиристоры, запираемые тиристоры, тиристор-диод и симистор.
• Тиристоры четырехэлектродные или тетродные имеют четыре вывода (пару входных и пару выходных электродов). К ним относят тиристорную оптопару.

По виду ВАХ подразделяют на:

• тиристоры, которые не проводят в обратном направлении (динисторы, тиристоры и запираемые тиристоры);
• тиристоры, которые проводят в обратном направлении (тиристор-диод);
• симметричные тиристоры, которые переключаются в открытое состояние в любых направлениях (симисторы или триаки).

По виду выключения тиристоры классифицируют на незапираемые (выключение возможно только по выходной анодной цепи) и запираемые (выключение обеспечивается по входной управляющей цепи).
В зависимости от того, каким сигналом осуществляется управление тиристором, они подразделяют на тиристоры, которые управляются внешним электрическим сигналом; фототиристоры, управляемые внешним оптическим сигналом; оптотиристоры – управляются внутренним оптическим сигналом, генерируемым излучателем.

Для обозначения отечественных тиристоров приняты следующие буквы русского алфавита:

• Т – тиристор (общее обозначение) и как тиристор, не проводящий в обратном направлении;
• ТП – тиристор, который проводит в обратном направлении;
• ТД – тиристор –диод, который проводит в обратном направлении и его обратные параметры нормируются;
• ТЛ – лавинный тиристор, работа которого допускается при лавинном пробое в обратном направлении;
• ТС – симметричный тиристор (симистор);
• ТФ – фототиристор;
• ТО – оптотиристор или тиристорная оптопара;

По своим динамическим свойствам тиристоры также подразделяют на подклассы:

• Ч – быстровыключающиеся, при которых нормируется время выключения;
• И – быстровключающиеся, при которых нормируется время включения;
• Б – быстродействующие тиристоры, в которых нормируется время включения и время выключения.

Условное обозначение тиристора состоит из буквы и цифры (рис. 2), которые обозначают его вид, класс по напряжению, группу по динамическим параметрам, куда входят скорость нарастания прямого напряжения, время включения и время выключения прибора.

Как пример ТБ-143-320 – это быстродействующий тиристор, обозначение которого расшифровывается следующим образом: не проводит в обратном направлении, рассчитанный на максимально допустимый ток 320 А; цифра 1 указывает на первую модификацию прибора.

 

 

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: