Тиристорлардың классификациясы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
Шәкәрім университеті
Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар факультеті
Автоматика және есептеу техникасы кафедрасы

СӨЖ
Тақырыбы: Тиристорлардың жұмыс режимдері

Орындаған: Әбдікәрім Ә
Топ: АУ-601
Тексерген: Секербаева А. Б.

Семей 2018
Жоспар:
Кіріспе
1. Динистордегі физикалық процестер.
2. Тринистор.
3. Тиристордың пайдалану өрісі.
4. Тиристорлық түрлендіргіштер.
5. Тиристорлардың классификациясы.
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе
Тиристор - үш немеса одан да көп р-n ауысуынан тұратын, тұрақты екі күйі бар және бір күйден екінші күйге басқару импульсі арқылы ауысып қосылу мүмкіндігі бар электронды аспап. Шартты белгісі:

Тиристор электрлік вентильдің қасиеттеріне ие. Тиристордың әдетте үш шықпасы, оның екеуі (А анод пен К катод) монокристалдың шеткі сблыстарымен түйіседі. Тиристорлардың жүмыс істеу принціпін кілттік әрекет ретінде айтуға болады. Яғни, тиристор қосылулы жағдайда болса кілт тұйықталған, ал ажыратылған жағдайда болса кілт ажыратылған болады.
Екі тиристорды қарама-қарсы параллепь қоссақ, онда айнымапы тоқты екі бағытта да өткізіп, оны реттей алатын симметриялық тиристорды, яғни симисторды аламыз. Шетел әдебиеттерінде оның екі электродтысы - диак деп, үш электродтысы - триак деп атапады. Тиристорлардың 2 күштік электроны болады: анод және катод
Тиристорлар электродтар санына қарай үш электродты тринистор және екі электродты динистор болып жіктеледі.
Динистордың екі ғана электроды (анод пен катод) болғандықтан, оның кернеу түсіріпетін кірісі мен шығысы бір болып, басқару мүмкіндіктерін шектеп, қолдану ауқымдарын тарылтады. Тринисторда да шығыс кернеулері анод пен катодтан алынғанымен, оны меңгеру басқару электродының көмегімен атқарылып, оның пайдалану мүмкіншіліктерін кеңейтеді. Басқару электроды арқылы тиристордың тек қосылуы орындалып, ал оның тоғын тоқтату анод арқылы жүргізілсе, мұндай тиристор бір операциялық немесе толық басқарылмайтын, тіпті жабылмайтын тиристор деп аталады. Тоқты қосу да, ажырату да басқару электродының көмегімен атқарыпатын болса, ондай тиристор екі операцияпық (қосыпу, ажыратылу) толық басқарыпатын, жабылатын тиристор деп аталады. Толық басқарыпатын тиристорды өндірісте пайдалану ыңғайлы болғанымен, олрадың көпшілігі әзірге төменгі қуатты болып, өндірісте қанатын кең жай алмай отыр. Әйтсе де оны жақын болашақтың үлкен үміт күттіретін аспабы десек қателеспейміз.

1. Динистордегі физикалық процестер.
Динистор құрылымы үш р-n ауысуынан (А1, А2, АЗ) тұрады. Сыртқы тоқ көзінің оң полюсі анодқа қосыпған А1 және АЗ ауысулары тура ығысады да, ал А2 ауысуы кері ығысады. А1 мен АЗ-те инжекция басталып, АІ-де кемтіктер ағыны (тоғы) ІР, АЗ-те электрондар ағыны Ia (тоқ бағыты кері бағытталған) пайда болып, олар аймақтарға (n1 және p2) еніп, тіпті өз екпіндерімен одан арғы аймақтарға (p2 және n1) да өте бастайды. Осының салдарынан p2 аймағында кемтіктер пайда болып, ал пі аймағына электрондар келіп қосылып, ондағы негізгі заряд тасушылар санын көбейтеді. Олар болса, p2 -де кемтіктердің оң зарядтарының көбеюі, n1 -де электрондардың теріс зарядтарының көбеюі қандай өзгерістерге әкеп соқтыруы мүмкін?! Әрине, осы зарядтарды бейтараптандыру үшін көрші қабаттардан қарама-қарсы заряд тасушылар ағыны пайда болар еді: n2 аймағынан қосымша электрондар, ал p1 аймағынан қосымша кемтіктер қозғалысы. Егер осы қосымша тартылған заряд тасушыпар саны бастапқы заряд тасушылар санынан артық бопса, онда бұл процес үсті-үстіне үдейі түсіп, p2 аймағындашектен тыс оң зарядтар, пі аймағында электродтар жиналып, орталық А2 ауысуының тура бағытта ойысуына ( сыртқы кернеудің А2-ге теріс бағытта түскеніне қарамастан) әкеп соғар еді. Сонымен, А1, А2, АЗ ауысуларының бәрі бірдей тура қосыпуға ығысып, динистор шексіз ток өткізе бастар еді. Токтың бұдан кейінгі кедергісі (сыртқы жүктеме кедергісі бопмаған кездегі) жартылай өткізгіш қабаттарының ( р1, n1, р2, n2) өзіндік кедергілерімен ғана анықталып, олардың өте аз шама болуына байланысты, динистор токты шексіз үлкен шамада өткізіп жатыр деп есептеуімізге болар еді.
Жоғарыда айтылған үдемелі процестің пайда болу себебі, кейінгі заряд тасушыларының алғашқы заряд тасушылар санынан артық болуынан. Ал, егер кейінгі заряд тасушыларының саны алғашқыларының санынан кем болса ше? Әрине, онда заряд тасушылар саны бірте-бірте кеми түсіп, олардың мүлдем жойылуына әкеп соғар еді. Бұл жағдайда динистор ток өткізбейтін күйге ауысады, яғни ажыратылады. Бұл оның тұрақты екінші күйі. Ендігі туатын сұрақ: осы екі күйді бір-біріне қалай ауыстырып отыруға болады, яғни ол үшін динисторды қалай қосып, ажыратуға немесе ток өткізетін күйден ток өткізбейтін күйге (немесе керісінше) ауыстыруға болады? Бұл сұрақтың жауабы беріліп те қойылды: егер ток көзі қосылғанда, оның әсерінен пайда болған заряд тасушыларының саны алғашқыларынан артық болса, онда динистордың қосылу күйіне көшкені. Осы шарттың орындалу мүмкіндігін математикалық тұрғыдан қарастырып көру үшін динистор құрылымының кез келген қимасындағы токтар қатынасын алуға болады (қималар бір-бірімен тізбектеле қосылғандықтан, ондағы токтар шамасы тұрақты).

2. Тринистор.
Тиристордың анод пен катодтан бөлек үшінші басқару электродының бопуы, біріншіден, кіріс-шығыс жопдарының өзара тәуелсіз болуын қамтамасыз етеді, екіншіден, ол арқылы шамасы аз тоқпен (кернеумен) анодтағы үлкен токты (кернеуді) басқаруға мүмкіндік аламыз.
Басқару электродын кез келген ортадағы базапардың бірінен (Б1, Б2) шығаруғы болады. Бірақ оны жүқа база Б2-ден шығарған тиімді.
Сырттан берілген аз ғана басқару тоғынан (Ібэ) туған кемтіктерге (р2 аймағында) көршілес n2 катодынан қарсы электрондар қозғалысы пайда болады екен. Олардың біразы кемтіктермен рекомбинацияға түседі, ал қалғандары кең база Б1 айсағына өтіп, ондағы электрондар санын көбейтеді де, өздігінше p1 аймағынан қарсы кемтіктер қозғалысын туғызады. Қарсы қозғалған кемтіктердің біразы n1 аймағында рекомбинацияға түсіп, қалғандары р2 аймағына өтіп, ондағы кемтіктер санын бұрынғыдан да арттыра түседі...
Осы дүркіндік процестің ары қарай дами түсуі, әрине, анод пен катод аралығына түсірілген анодтық кернеуге (Ua) және бастапқы себепші болған басқару электродының тоғының (Ібэ) шамасына байланысты болады. Егер Ua шамасы жеткілікті болса (U[a]Uқ), онда тиристор басқаруэлектродының тоғынсыз-ақ іске қосыпып, ток өткізе бастайды (динисторлық режим). Оның шамасы аздау болған жағдайда (U[a]Uқ), басқару электроды көмекке келіп, ол тиристордың ертерек қосыпуын қамтамасыз етеді. Басқару тоғы Ібэ неғұрлым үлкен болса, тиристордың қосыпуы анод кернеудің соғүрлым төмен шамасында іске асырылады. Бұл жағдайда тиристор сипаттамасының басқару тоғының шамасына қарай тарамдапа түседі. Көріп отырғанымыздай тиристордың қосыпу кернеуі (Uқ1, Uқ2,...) Ібэ тоғы артқан сайын төмендей тусіп, тиристордың қосыпуын жеңілдетеді.
Жоғарыда тиристордың қосылуы (а[1]+а[2])=1 шартына сәйкес дедік. Ал кәдімгі транзисторлардағы а коэффициентінің бірге жақын екенін ескерсек, онда тиристордың іске қосылуы ток пен кернеудің өте төмен шамаларында жүрмей ме?... Сондыұтан да тиристорларды жоғарғы кернеулерге арнап шығару үшін (а1+а2)=1 шартын үлкен кернеу шамаларында орындауымыз керек. Міне, осы талапты орындау үшін тиристор құрылымына мынадай екі түрлі ерекшеліктер енгізіледі. 1) а1 шамасын өсірмеу үшін бірінші база Б1, яғни пі аймағы кең жасалынады. Бұл жағдайда p1 аймағынан енгізілген кемтіктердің көпшілігі кең база БІ-де рекомбинацияға түсіп, р2 аймағынан ( р-n-р транзисторының колпекторларына) аз өтіп, аі шамасын өсірмейді. 2) Катод пен басқару электродын өзара қосымша өткізгішпен қссып (эмиттерлік тұйықтау), басқару тоғының бір бөлігін осы өткізгішпен өткізеді.
Мұнда көзделген негізгі мақсат, кернеудің аз кезінде токтың көп бөпігі осы қосымша өткізгішпен тұйықтапып (р-n ауысуымен өтпей), а2 шамасын өсірмейді де, ал кернеу артқанда р-n ауысуының ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.