Тиристоры

Структуры с тремя pn -переходами дали жизнь классу многослойных переключателей – тиристоров. Термин “тиристор” происходит от сочетания греч. thyra – дверь и англ. resistor – сопротивление.

Тиристор – это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или более pn -перехода, который может переключаться из закрытого состояния в открытое и наоборот, их основное назначение в силовой электронике – управление мощностью в нагрузке.

Функционально тиристоры являются электронными ключевыми элементами, сопротивление которых при определенном пороговом напряжении на них изменяется с высокого (выключенное состояние) на низкое (включенное состояние).

Рис. 7.1. Схема диодного тиристора: а) структура диодного тиристора; б) энергетическая диаграмма.

Структура тиристора показана на рис. 7.1, а. Тиристор представляет собой четырехслойный прибор, содержащий три последовательно соединенных pn -перехода (П₁, П₂ и П₃), внешние области называют эмиттерами (Э₁, Э₂), а внутренние области – базами (Б₁, Б₂). Переходы П₁ и П₂ называются эмиттерными, переход П₃ – коллекторный. Центральный переход действует как коллектор дырок, инжектируемых переходом П₁, и как коллектор электронов, инжектируемых переходом П₂. Крайнюю p -область называют анодной или р -эмиттером, а вывод от нее – анодом (А), крайнюю n -область называют катодной или n -эмиттером, а ее вывод – катодом (К). У тринисторов к одной из базовых областей сделан управляющий вывод (УЭ).

Напряжение питания (анодное напряжение) подводится к крайним p - и n -областям pnpn -структуры тиристора. Управляющий сигнал может подводиться к любой базовой области.