Диодные тиристоры.

Вольтамперная характеристика диодного тиристора приведена на рис. Пусть к аноду тиристора подано небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы П1 и П3 включены в прямом направлении, а коллекторный переход П2 включен в обратном, поэтому почти всё приложенное напряжение падает на нём. Участок ОА вольтамперной характеристики аналогичен обратной ветви характеристики диода и характеризуется режимом прямого запирания.

При увеличении анодного напряжения эмиттеры инжектируют основные носители в области баз. Инжектированные электроны и дырки накапливаются в них, что равносильно дополнительной разности потенциалов на коллекторном переходе, которая стремится сместить его в прямом направлении. С увеличением тока через тиристор абсолютное значение суммарного напряжения на коллекторном переходе начнёт уменьшаться. При этом ток будет ограничиваться только сопротивлением нагрузки и ЭДС источника питания. Высота коллекторного перехода уменьшается до значения, соответствующего включению этого перехода в прямом направлении. Из закрытого состояния (участок 0А) тиристор переходит на участок АВ, соответствующий отрицательному дифференциальному сопротивлению.

После этого все три перехода смещаются в прямом направлении. Этому открытому состоянию соответствует участок ВD. Итак, в закрытом состоянии тиристор характеризуется большим падением напряжения и малым током. В открытом состоянии падение напряжения на тиристоре мало (1-3 В), а ток, протекающий через структуру, велик. Таким образом, в тиристоре существует положительная обратная связь по току – увеличение тока через один эмиттерный переход приводит к увеличению тока через другой эмиттерный переход.

Напряжение анода, при котором тиристор переходит из закрытого состояния (0А) в режим, соответствующий отрицательному дифференциальному сопротивлению (АВ), называется напряжением включения Uвкл. Анодный ток тиристора в режиме включения называется током включения I вкл.

Обозначив α 1 и α 2 как коэффициенты передачи тока первого и второго эмиттерных переходов, запишем ток коллектора в виде

IK=α 1*IП1+ α 2*IП3+IKO

, где IKO – собственный обратный ток коллекторного перехода.

В двухэлектродной структуре диодного тиристора из-за необходимости выполнения баланса токов полные токи через все переходы должны быть равны между собой:

Iп1=Iп2=Iп3=Ia

С учётом этого анодный ток тиристора

Ia= IКО/ [1-(α 1 + α 2)]

Когда α 1+α 2 стремится к единице, тиристор из закрытого состояния переходит в открытое. В открытом состоянии тиристор будет находиться до тех пор, пока коллекторный переход будет смещён в прямом направлении.