Динистор принцип работы

Подобьём сказанное перечислением основных параметров динистора:

Популярные динисторы однополярные и симметричные. Справочные данные.

Динистор! Редкий зверь в наших краях. У него уши вот такие, глаза — такие, и сам он такой. Сразу видно — пришло животное из далёких стран. Надо звать людей, пусть кто-нибудь расскажет, что это за скотина.

Секундочку, я уже здесь, только подгребу немного и переключусь на открытый канал.
Итак, давайте определимся, что такое ДИНИСТОР.
Когда молчит википедия — чёткой формулировки, переходящей от источника в источник, не существует, каждый трактует её по-своему, порой не совсем адекватно. Потренируемся и мы.

Динистор — это двухэлектродный ключевой полупроводниковый элемент, открытие которого происходит при достижении между выводами анода и катода определённого напряжения, зависящего от типа данного динистора, а закрытие — снижением до определённого уровня тока через него.
К количеству наращённых в динисторе p-n переходов отнесёмся идентифирентно, а вот ВАХ (вольт-амперные характеристики), как нельзя лучше, помогут нам разобраться в работе данного типа полупроводников.


Рис.1

На Рис.1 (слева) приведена ВАХ однополярного (несимметричного) динистора, который работает только при наличии положительного смещения. При обратном смещении, превышающем Uобр max, прибор может выйти из строя.

Симметричные (двухполярные) динисторы работают точно таким же образом, как и однополярные, только всё вышесказанное верно не только для положительных напряжений, но и для отрицательных. Проверяется незамысловатым изменением полярности подключённого источника питания.

Для наглядной иллюстрации изложенного материала, давайте рассмотрим работу динисторного генератора пилообразного напряжения.


Рис.3

Вот как описывает работу приведённого генератора автор издания «Практическая электроника от транзистора до кибернетической системы» Р.В.Майер.

Подобьём сказанное перечислением основных параметров динистора:

— Напряжение открывания (включения), Uвкл;
— Минимальный ток удержания, Iуд;
— Максимально допустимый прямой ток, Iпр;
— Ток утечки в закрытом состоянии, Iут;
— Максимально допустимое обратное напряжение, Uобр max;
— Падение напряжения на открытом динисторе, Uпр;
— Скорость нарастания напряжения при переключении, dUзакр/dt, либо
Время нарастания напряжения, tr.

Электрические характеристики распространённых однополярных динисторов КН102 и симметричных (двуполярных) DB3-D34 динисторов сведём в итоговую таблицу.

В зарубежных технических описаниях и на схемах, динистор может иметь названия trigger diode , diac (симметричный динистор). Обозначается на принципиальных схемах буквами VD, VS, V и D.

Среди огромного количества всевозможных полупроводниковых приборов существует динистор.

В радиоэлектронной аппаратуре динистор встречается довольно редко, ходя его можно встретить на печатных платах широко распространённых энергосберегающих ламп, предназначенных для установки в цоколь обычной лампы. В них он используется в цепи запуска. В маломощных лампах его может и не быть.

Также динистор можно обнаружить в электронных пускорегулирующих аппаратах, предназначенных для ламп дневного света.

Динистор относится к довольно большому классу тиристоров .


Динисторы

Условное графическое обозначение динистора на схемах.

Для начала узнаем, как обозначается динистор на принципиальных схемах. Условное графическое обозначение динистора похоже на изображение диода за одним исключением. У динистора есть ещё одна перпендикулярная черта, которая, судя по всему, символизирует базовую область, которая и придаёт динистору его свойства.

Условное графическое обозначение динистора на схемах

Также стоит отметить тот факт, что изображение динистора на схеме может быть и другим. Так, например, изображение симметричного динистора на схеме может быть таким, как показано на рисунке.

Возможное обозначение симметричного динистора на схеме

Как видим, пока ещё нет какого-либо чёткого стандарта в обозначении динистора на схеме. Скорее всего, связано это с тем, что существует огромный класс приборов под названием тиристоры. К тиристорам относится динистор, тринистор (triac), симистор, симметричный динистор. На схемах все они изображаются похожим образом в виде комбинации двух диодов и дополнительных линий, обозначающих либо третий вывод (тринистор) либо базовую область (динистор).

В зарубежных технических описаниях и на схемах, динистор может иметь названия trigger diode , diac (симметричный динистор). Обозначается на принципиальных схемах буквами VD, VS, V и D.

Чем отличается динистор от полупроводникового диода?

Во-первых, стоит отметить, что у динистора три ( ! ) p-n перехода. Напомним, что у полупроводникового диода p-n переход всего один. Наличие у динистора трёх p-n переходов придаёт динистору ряд особенных свойств.

Принцип работы динистора.

Суть работы динистора заключается в том, что при прямом включении он не пропускает ток до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет определённого значения. Значение этого напряжения имеет определённую величину и не может быть изменено. Это связано с тем, что динистор является неуправляемым тиристором – у него нет третьего, управляющего, вывода.

Известно, что и обычный полупроводниковый диод также имеет напряжение открытия, но оно составляет несколько сотен милливольт (500 милливольт у кремниевых и 150 у германиевых). При прямом включении полупроводникового диода он открывается при приложении к его выводам даже небольшого напряжения.

Чтобы подробно и наглядно разобраться в принципе работы динистора обратимся к его вольт-амперной характеристике ( ВАХ ). Вольт-амперная характеристика хороша тем, что позволяет наглядно увидеть то, как работает полупроводниковый прибор.

На рисунке ниже вольт-амперная характеристика (англ. Current-voltage characteristics ) импортного динистора DB3. Отметим, что данный динистор является симметричным и его можно впаивать в схему без соблюдения цоколёвки. Работать он будет в любом случае, вот только напряжение включения (пробоя) может чуть отличаться (до 3 вольт).

Вольт-амперная характеристика симметричного динистора

На ВАХ динистора DB3 наглядно видно, что он симметричный. Обе ветви характеристики, верхняя и нижняя, одинаковы. Это свидетельствует о том, что работа динистора DB3 не зависит от полярности приложенного напряжения.

График имеет три области, каждая из которых показывает режим работы динистора при определённых условиях.

Красный участок на графике показывает закрытое состояние динистора. Ток через него не течёт. При этом напряжение, приложенное к электродам динистора, меньше напряжения включения VBO – Breakover voltage.

Синий участок показывает момент открытия динистора после того, как напряжение на его выводах достигло напряжения включения (VBO или Uвкл.). При этом динистор начинает открываться и через него начинает протекать ток. Далее процесс стабилизируется и динистор переходит в следующее состояние.

Зелёный участок показывает открытое состояние динистора. При этом ток, который протекает через динистор ограничен только максимальным током Imax, который указывается в описании на конкретный тип динистора. Падение напряжения на открытом динисторе невелико и колеблется в районе 1 – 2 вольт.

Получается, что динистор в своей работе похож на обычный полупроводниковый диод за одним исключением. Если пробивное напряжение или по-другому напряжение открытия для обычного диода составляет значение менее вольта (150 – 500 мВ), то для того, чтобы открыть динистор необходимо подать на его выводы напряжение включения, которое исчисляется десятками вольт. Так для импортного динистора DB3 типовое напряжение включения (VBO) составляет 32 вольта.

Чтобы полностью закрыть динистор, необходимо уменьшить ток через него до значения меньше тока удержания. При этом динистор выключиться – перейдёт в закрытое состояние.

Если динистор несимметричный, то при обратном включении («+» к катоду, а «-» к аноду) он ведёт себя как диод и не пропускает ток до тех пор, пока обратное напряжение не достигнет критического для данного типа динистора и он сгорит. Для симметричных, как уже говорилось, полярность включения в схему не имеет значения. Он в любом случае будет работать.

В радиолюбительских конструкциях динистор может применяться в стробоскопах, переключателях мощной нагрузки, регуляторах мощности и многих других полезных приборах.

Таким образом, в одну сторону динистор ведет себя как обычный диод в обратном включении (просто заперт, закрыт), в другую лавинообразно открывается но лишь при определенном на нем напряжении или так же закрывается, как только ток через открытый прибор снизится ниже заданного паспортного значения.

Динистор — это двухэлектродный прибор, разновидность тиристора и, как я уже говорил, не полностью управляемый ключ, который можно выключить, только снизив ток, проходящий через него. Состоит он из четырех чередующихся областей различного типа проводимости и имеет три np-перехода. Соберем гипотетическую схему, похожую на ту, что мы использовали для изучения диода, но добавим в нее переменный резистор, а диод заменим динистором:

Итак, сопротивление резистора максимально, прибор показывает «0». Начинаем уменьшать сопротивление резистора. Напряжение на динисторе растет, ток по-проежнему не наблюдается. При дальнейшем уменьшении сопротивления в определенный момент времени на динисторе окажется напряжение, которое в состоянии его открыть ( Uоткр). Динистор тут же открывается и величина тока будет зависеть лишь от сопротивления цепи и самого открытого динистора – «ключ» сработал.

Как же закрыть ключ? Начинаем уменьшать напряжение – ток уменьшается, но только за счет увеличения сопротивления переменного резистора, состояние динистора остается прежним. В определенный момент времени ток через динистор уменьшается до определенной величины, которую принято называть током удержания (Iуд). Динистор мгновенно закроется, ток упадет до «0» — ключ закрылся.

Таким образом динистор открывается, если напряжение на его электродах достигнет Uоткр и закрывается, если ток через него меньше Iуд. Для каждого типа динистора, само собой, эти величины различны, но принцип работы остается один и тот же. Что произойдет если динистор включить «наоборот»? Собираем еще одну схему, поменяв полярность включения батареи.

Сопротивление резистора максимально, тока нет. Увеличиваем напряжение – тока все равно нет и не будет до тех пор, пока напряжение на динисторе не превысит максимально допустимое. Как только привысит – динистор просто сгорит. Попробуем то, о чем мы с вами говорили, изобразить на координатной плоскости, на которой по оси Х отложим напряжение на динисторе, по Y — ток через него:

Таким образом, в одну сторону динистор ведет себя как обычный диод в обратном включении (просто заперт, закрыт), в другую лавинообразно открывается но лишь при определенном на нем напряжении или так же закрывается, как только ток через открытый прибор снизится ниже заданного паспортного значения.

Таким образом, основные параметры динистора можно свести к нескольким значениям:

— Напряжение открывания;
— Минимальный ток удержания;
— Максимально допустимый прямой ток;
— Максимально допустимое обратное напряжение;
— Падение напряжени на открытом динисторе.

Структура динистора четырехслойная с тремя p-n-переходами. Эмиттерные переходы прямого направления – p-n1 и p-n3, переход p-n2 – коллекторный, обратной направленности, обладает высоким сопротивлением. Выводы:

Области применения динисторов

Рабочие характеристики этого элемента позволяют его использовать в следующих в следующих схемах:

  • Тиристорный регулятор мощности и импульсного генератора. Динистор в схеме нужен для генерации импульса, открывающего тиристор.
  • Высокочастотный преобразователь, применяемый для питания люминесцентных ламп. Для этой цели используются симметричные устройства. Монтаж может быть обычным или поверхностным.
  • Схемы управления плавного пуска двигателей.
  • Преобразователей напряжения люминесцентных ламп, неоновых ламп, энергосберегающих ламп;
  • В электронных устройствах, которые осуществляют запуск и поддержку работы разрядных ламп;
  • Нашел своё применение в схемах радиоконструкций, некоторых старых моделях раций, радиомикрофонов;
  • Используется в схемах управления плавным спуском двигателей;
  • Обогревателей;

Схема работы динистора

Работу динистора проще понять, если разбирать ее принцип на схеме графической зависимости тока от напряжения.

Красная линия на графике характеризует состояние динистора в то время, когда он не проводит ток. Напряжение здесь недостаточно для открытия полупроводника.

Синий линией обозначен этап открытия динистора в то время, когда уровень U достигает уровня включения (Uвкл). Он начинает проводить ток.

Зеленая линия обозначает состояние наиболее высокой проводимости динистора. «Важно! Установка несимметричного (однополярного) динистора без учета полярности может привести к его сгоранию в конечном итоге увеличения напряжения!».

Симметричный динистор работает по такому же принципу, единственной отличительной его особенностью является тот факт, что для его работы условие соблюдения полярности не является обязательным, для этого варианта динисторов допускается обратное включение.

Не смотря на схожесть с работой полупроводникового диода, динистор имеет ряд существенных отличий от него:

  • В отличии от диода, который имеет один pn переход, динистор характеризуется наличием трех переходов, что и обуславливает его характеристики;
  • Для диода напряжение для его открытия необходимо меньше вольта (до 500 мВ), для открытия динистора же необходим более высокий вольтаж (так, для зарубежного симметричного динистора нужно напряжение включения 32В).

Их рабочая температура намного выше из-за широкой зоны, вдвое превышающая радиационная стойкость – вот все основные преимущества кремниевых динистров. Эти параметры дают возможность повысить качество характеристик всех силовых электронных устройств, изготовленных на их основе.

Принцип работы динистора

Прямое включение динистора от источника питания приводит к прямому смещению p-n-p-перехода П1 и П3. П2 работает в обратном направлении, соответственно состояние динистора считается закрытым, а падение напряжения приходится на переход П2.

Величина тока определяется током утечки и находится в границах от сотых долей мкрА (участок ОА). При плавном увеличении напряжения, ток будет расти медленно, при достижении напряжением величины переключения близкого к величине пробивного напряжения p-n-перехода П2, то ток его возрастает резким скачком, соответственно напряжение падает.

Положение прибора открытое, его рабочая составляющая переходит в область БВ. Дифференциальное сопротивление устройства в этой области имеет положительное значение и лежит в незначительных границах от 0,001 Ом до нескольких единиц сопротивления (Ом).

Чтобы выключить динистор необходимо уменьшить величину тока до значения тока удержания. В случае приложения к прибору обратного напряжения, переход П2 открывается, переход П1 и П3 закрыты.

Рис. №2. (а) Структура динистора; (б) ВАХ

Крайние области динистора (р1 и n2) называются эмиттерами, средние (р2 и n1) — базами. Между областями с различным типом проводимости образуются p-n-переходы (П1, П2, П3), каждый из которых в равновесии характеризуется контактной разностью потенциалов Dj0i (см. п. 1.2.1) величиной примерно один вольт за счет специального подбора степени легирования (концентрации примесей) каждой области.

Динистор: вах , основные соотношения для токов

Динистор — это неуправляемый тиристор, имеющий четырехслойную p-n-p-n-структуру, изготовленную на основе кремния (рис. 5.1).

При приложении напряжения переходы П1 и П3 в прямом, а П2 в обратном смещении, поэтому все напряжение припадет к П2. 1 — если увеличивать напряжение, то в области p1 и p2 будут инжектироваться заряды, эти носители приближаются к переходу П2 и, перебрасываясь через него, образуют ток I0, при малом напряжении это напряжение почти полностью поглощается на П2.

2 — Ток через П2 увеличивается, но сопротивление уменьшается значительно сильнее, поэтому напряжение П2 уменьшается

3 – При открытии всех переходов ток возрастает и ограничивается внешним сопротивлением

Alpha1 и alpha2 – коэф передачи тока соответствующих переходов

В закрытом состоянии тиристора сопротивление Rзакр коллекторного p-n-перехода П3 очень большое: Rзакр >> Rогр. Поэтому напряжение источника Uп в схеме, представленной на рис. 5.2, а, главным образом, падает не на ограничительном резисторе Rогр, а на динисторе, и в данном режиме анодное напряжение практически равно напряжению питания UА » Uп.

Динистор – это неуправляемый тиристор, имеющий четырехслойную p-n-p-n-структуру, изготовленную на основе кремния (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Структура динистора

Анодом (А), который обычно связан с положительным полюсом источника напряжения, является область р-типа, катодом (К)- область n-типа.

Крайние области динистора (р1 и n2) называются эмиттерами, средние (р2 и n1) — базами. Между областями с различным типом проводимости образуются p-n-переходы (П1, П2, П3), каждый из которых в равновесии характеризуется контактной разностью потенциалов Dj0i (см. п. 2.2.1) величиной примерно один вольт за счет специального подбора концентрации примесей в каждой области.

P-n-переходы П1 и П2 называются эмиттерными, а переход П3 — коллекторным.

Как известно, на границе каждого из p-n-переходов (рис. 5.1) образуются неподвижные заряды ионов доноров и акцепторов (см. п. 2.1). В частности, объемный заряд p-n-перехода П3 образован неподвижными положительными ионами доноров (слева) и отрицательными ионами акцепторов (справа), так что вектор напряженности электрического поля Е внутри p-n-перехода направлен по оси Х.

Подключим динистор в схему, представленную на рис. 5.2, а, в которой напряжение питания Uп подается через ограничительный резистор Rогр на динистор (²+² на аноде). Для упрощения анализа заземлим катод динистора. Очевидно, что напряжение Uп распределяется между динистором и резистором Rогр пропорционально величине их сопротивлений, так что на динисторе между анодом и катодом имеется некоторое напряжение UА.

Рассмотрим процессы, происходящие в приборе при возрастании анодного напряжения UА (рис 5.2, а). При подаче на анод ²+² (прямое включение тиристора) эмиттерные p-n-переходы П1 и П2 (рис. 5.1) включены в прямом направлении, а p-n-переход П3 — в обратном.

Рис. 5.2. Схема включения (а) и ВАХ (б) неуправляемого тиристора

В закрытом состоянии тиристора сопротивление Rзакр коллекторного p-n-перехода П3 очень большое: Rзакр >> Rогр. Поэтому напряжение источника Uп в схеме, представленной на рис. 5.2, а, главным образом, падает не на ограничительном резисторе Rогр, а на динисторе, и в данном режиме анодное напряжение практически равно напряжению питания UА » Uп.

Заметим, что поскольку эмиттерные p-n-переходы включены в прямом направлении, то их сопротивление крайне мало, и все напряжение UА » Uп, приложенное между контактами А и К, фактически падает на обратно смещенном переходе П3.

Вольтамперная характеристика динистора представлена на рис. 5.2, б.

По мере возрастания анодного напряжения UА (рис. 5.2, первый квадрант, участок ВАХ 0-1), ток IA, протекающий между анодом и катодом, весьма мал (доли миллиампер), и представляет собой тепловой ток коллекторного p-n-перехода П3. Заметим, как у всякого реального обратно смещенного p-n-перехода, тепловой ток I0(U) немного возрастает при увеличении анодного напряжения.

Аналогично, электроны из эмиттера n2, проходя через базу р2 и коллекторный p-n-переход П3, накапливаются вблизи левой границе коллекторного p-n-перехода (рис. 5.1, область объема С).

Следовательно, по мере при возрастания анодного напряжения и незначительного увеличения тока IА (тока обратно смещенного коллекторного перехода) суммарное электрическое поле p-n-перехода П3 уменьшается. Наконец, при анодном напряжении, равном напряжению включения Uвкл (рис. 5.2, точка 1), коллекторный p-n-переход П3 переключается из закрытого состояния в открытое.

В целом, все p-n-переходы П1, П2, П3 оказываются открытыми, и так как их сопротивление крайне мало, то анодный ток через структуру динистора скачкообразно возрастает (рис. 5.2, б, участок II, 1-2) от значения Iвкл. до IА2. Смена режима работы (иногда говорят, переход) из одного состояния в другое является неустойчивым и происходит достаточно быстро.

Увеличение анодного тока I в процессе изменения состояния на участке 1-2 (рис. 5.2, б) связано с резким уменьшением сопротивления p-n-перехода П3 (ранее обратно смещенного, а теперь – прямо смещенного). Теперь сопротивление открытого тиристора равно Rоткр, причем Rоткр

Дата публикования: 2015-01-23 ; Прочитано: 872 | Нарушение авторского права страницы

Она состоит из нескольких букв и цифр, наиболее распространены и доступны отечественные приборы серии КН102 (А,Б…И). первая буква К, говорит о том, что это кремниевый полупроводниковый прибор, Н что это динистор, цифры 102 номер разработки, а вот последняя буква определяет напряжение включения.

В статье рассказано об использовании тиристоров, приведены простые и наглядные опыты для изучения принципов их работы. Также даны практические указания по проверке и подбору тиристоров.

Самодельные светорегуляторы

В статьях «Диммеры: устройство, разновидности и способы подключения» и «Устройство и схема диммера» было рассказано о применении светорегуляторов промышленного изготовления. Но, несмотря на разнообразие и наличие в продаже таких устройств, иногда все же, приходится вспомнить забытое старое, и собрать светорегулятор по достаточно простой любительской схеме.

Может быть недостаточна мощность того устройства, что есть в продаже, или просто есть детали, чтобы бездарно их не растерять, так пусть будет хоть что-то. К тому же светорегулятор вовсе не обязательно должен регулировать свет, можно приспособить его, например, к паяльнику. В общем, применений предостаточно, готовое устройство может всегда пригодиться.

Практически все подобные устройства выполнены с применением тиристоров, о которых стоит рассказать отдельно, ну хотя бы вкратце, чтобы принцип действия тиристорных регуляторов был ясен и понятен.

Разновидности тиристоров

Название тиристор подразумевает под собой несколько разновидностей, или как принято говорить, семейство полупроводниковых приборов. Такие приборы представляют собой структуру из четырех p и n слоев, образующих три последовательных p-n (p-n буквы латинские: от positive и negative) перехода.

Рис. 1. Тиристоры

Если от крайних областей p n сделать выводы, получившийся прибор называется диодным тиристором, по-другому динистор. Он и внешним видом похож на диод серии Д226 или Д7Ж, только диоды имеют всего лишь один p-n переход. Конструкция и схема динистора типа КН102 показана на рисунке 2.

Там же показана и схема его включения. Если сделать вывод еще от одного p-n перехода, то получится триодный тиристор, называемый тринистором. В одном корпусе может находиться сразу два тринистора, включенных встречно – параллельно. Такая конструкция называется симистором и предназначена для работы в цепях переменного тока, поскольку может пропускать как положительные, так и отрицательные полупериоды напряжения.

Рисунок 2. Внутреннее устройство и схема включения диодного тиристора КН102

Вывод катода, область n, соединен с корпусом, а вывод анода через стеклянный изолятор соединен в областью p, как показано на рисунке 1. Там же показано включение динистора в цепи питания. В цепь питания последовательно с динистором обязательно должна быть включена нагрузка, так же как если бы это был обычный диод. На рисунке 3 показана вольт — амперная характеристика динистора.

Рисунок 3. Вольт — амперная характеристика динистора

Из этой характеристики видно, что напряжение к динистору может быть приложено как в обратном направлении (на рисунке в нижней левой четверти), так и в прямом, как показано в правой верхней четверти рисунка. В обратном направлении характеристика похожа на характеристику обычного диода: через прибор протекает незначительный обратный ток, практически можно считать что и нет никакого тока.

Больший интерес представляет прямая ветвь характеристики. Если на динистор подать напряжение в прямом направлении и постепенно его увеличивать, то ток через динистор будет невелик, и изменяться будет незначительно. Но лишь до тех пор, пока не достигнет определенного значения, называемого напряжением включения динистора. На рисунке это обозначено как Uвкл.

Маркировка динисторов

Она состоит из нескольких букв и цифр, наиболее распространены и доступны отечественные приборы серии КН102 (А,Б…И). первая буква К, говорит о том, что это кремниевый полупроводниковый прибор, Н что это динистор, цифры 102 номер разработки, а вот последняя буква определяет напряжение включения.

Весь справочник тут не поместится, однако следует отметить, что КН102А имеет напряжение включения 20В, КН102Б 28В, а КН102И уже целых 150В. При последовательном включении приборов напряжение включения складывается, например два КН102А дадут в сумме напряжение включения 40В. Динисторы выпускавшиеся для оборонной промышленности вместо первой буквы К имеют цифру 2. Это же правило используется и в маркировке транзисторов.

Такая логика работы динистора позволяет на его базе собирать достаточно простые генераторы импульсов. Схема одного из вариантов показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Генератор на динисторе

Так как все переходы соединены последовательно, то . Тогда

Диодный тиристор (динистор) – это тиристор, имеющий два вывода, через которые проходит как основной ток, так и ток управления.

Рассмотрим принцип работы динистора (рис. 6.2). Край­ние переходы 1 и 3 называются эмиттерными, а средний 2 – коллекторным. В соответствии с этим крайние облас­ти получили название эмиттеров, а средние называют базой п-типа и базой р-типа. При подаче внешнего напря­жения, смещающего р-n-переходы 1 и 3 в обратном направ­лении (рис. 6.2, а), через прибор будет проходить неболь­шой обратный ток последовательно включенных р-п-переходов (рис. 6.2, в, участок ВАХ).

При изменении полярности источника внешнего напря­жения переходы 1 и 3 сместятся в прямом направлении и через них начнется инжекция в средние п- и р-области (рис. 6.2, б). Средний переход при такой полярности внеш­него напряжения закрыт (включен в обратном направле­нии).

Можно считать, что почти все внешнее напряжение падает на закрытом коллекторном переходе 2. При увели­чении внешнего напряжения происходит увеличение на­пряжения и на эмиттерных переходах 1 и 3, что вызывает увеличение инжекции неосновных носителей в р- и n-базу. При этом дырки, инжектированные из р-эмиттера в n-базу, диффундируют к коллекторному переходу и перебрасыва­ются им в р-базу.

Дальнейшему прохождению дырок по тиристорной структуре препятствует электрическое поле второго эмиттерного перехода. Поэтому в р-базе происхо­дит накопление положительного избыточного заряда. Ана­логично накапливается избыточный отрицательный заряд в n-базе за счет попадания в нее электронов, инжектиро­ванных n-эмиттером.

Процесс накопления зарядов в базах п- и р-типа приводит к снижению потенциального барьера коллекторного перехода 2 и сопровождается некоторым увеличением тока, проходящего через динистор (рис. 6.2, в, участок 2 ВАХ). При на­пряжении на динисторе потенциальный барьер кол­лекторного перехода почти полностью исчезает, коллек­торный переход оказывается в режиме насыщения, сопро­тивление динистора уменьшается, а ток увеличивается. При этом падение напряжения на динисторе резко

уменьшает­ся, становится равным сумме напряжений на трех элек­тронно-дырочных переходах, смещенных в прямом направ­лении, и составляет единицы вольт.

Поэтому, чтобы не прои­зошло разрушения структуры динистора, при его включении последовательно с ним обязательно должна включаться на­грузка (рис. 6.2, б), на сопротивлении которой будет падать почти все напряжение питания Е. Ток, проходящий через динистор во включенном состоянии, определяется сопротивлением нагруз­ки ( ) и напряжением питания (Е):

Динистор можно представить в виде системы двух тран­зисторов: р-п-р и п-р-п (рис. 6.3). Обозначив коэффи­циенты передачи токов этих транзисторов и , получим, что через коллекторный переход 2 проходит ток:

где , , – токи соответственно первого, второго и третьего переходов.

Так как все переходы соединены последовательно, то . Тогда

Значения коэффициентов передачи тока и в кремниевых структурах существенно зависят от тока эмиттера. При токах эмитте­ра порядка одного или не­скольких микроампер коэф­фициент передачи тока не превосходит нескольких деся­тых (рис. 6.4) и растет с уве­личением тока эмиттера. Уве­личение и , в свою очередь, вызывает дальней­ший рост эмиттерных токов.

Пока , токи динистора малы (см. рис. 6.2, в, область 2) и динистор счи­тается закрытым. При увели­чении напряжения на динисторе до значения сумма стремится к единице, регенеративный про­цесс резко возрастает, ток в соответствии с соотношением (6.1) увеличивается и происходит насыщение коллектор­ного перехода инжектированными носителями. Динистор переходит в неустойчивый режим 3 (см. рис. 6.2, в), где он обладает отрицательным дифференциальным сопротивлением, и далее скач­ком – в режим 4.

Для перевода динистора в закрытое состояние необхо­димо уменьшить проходящий через него ток до значения , что может быть сделано путем уменьшения напряже­ния на динисторе до малого значения (примерно 1 В).

Электрод, обеспечивающий электрическую связь с внеш­ней n-областью, называется катодом, а с внешней р-областью – анодом.

Источники
http://vpayaem.ru/inf_dinistor.html
http://go-radio.ru/dinistor.html
http://begin.esxema.ru/?p=1355
http://www.radioelementy.ru/articles/dinistory-printsip-raboty/
http://principraboty.ru/princip-raboty-dinistora-chto-takoe-dinistor/
http://elektronchic.ru/elektronika/dinistor.html
http://studfile.net/preview/1198186/page:16/
http://studopedia.org/8-24688.html
http://electrik.info/main/praktika/403-samodelnye-svetoregulyatory-chast-pervaya-raznovidnosti-tiristorov.html
http://electrono.ru/6-1-dinistory-tverdolob_electr
Оцените статью
( Пока оценок нет )
Как Это Работает?
Добавить комментарий

Adblock
detector