Сопротивление тиристора

На начальном участке при малых токах и напряжениях вольт-амперная характеристика линейна, так как мощность, выделяемая в терморезисторе при малых значениях тока и напряжения, мала, поэтому сопротивление терморезистора на этом участке остается постоянным. С ростом тока происходит нагрев терморезистора и увеличение его сопротивления, поэтому линейность вольт-амперной характеристики нарушается. При дальнейшем возрастании тока вольт-амперная характеристика может изменяться тремя различными способами в зависимости от типа терморезистора.

Терморезисторами называются полупроводниковые приборы, электрическое сопротивление которых существенно зависит от температуры. При этом сопротивление терморезистора изменяется как под воздействием тепла, выделяющегося в нем при прохождении электрического тока, так и в результате изменения температуры окружающей среды.

К основным параметрам терморезисторов помимо ати В [см. формулу (2.20)] относятся также номинальное сопротивление терморезистора RTltou при определенной температуре среды (обычно при 20° С); диапазон рабочих температур ДГ; допустимая мощность рассеяния Ршг

/?св — световое сопротивление фоторезистора К„— сопротивление стабилитрона динамическое /?т— сопротивление терморезистора

Сопротивление терморезистора изменяется по экспоненциальному закону

рованную стеклянную трубку, в которой создан вакуум. Благодаря этому уменьшается отдача тепла из-за теплопроводности и конвекции. Такой терморезистор нагревается током, проходящим непосредственно по сопротивлению. Включая этот терморезистор последовательно с кремниевым стабилитроном, можно компенсировать его температурную нестабильность. Терморезистор ТП-2 также находится в вакуумном баллоне. Он используется для стабилизациии напряжения в цепях низкого напряжения. Терморезистор ТКП имеет изолированный от сопротивления подогреватель, с помощью которого можно в широких пределах изменять сопротивление терморезистора.

где гт, — сопротивление терморезистора при температуре 7\; Бт — постоянный коэффициент; /С.

1019. При температуре 300 К сопротивление терморезистора равно 100 кОм. Каким температурам среды соответствуют сопротивления 50 и 150 кОм, если коэффициент Вт= 4600 К?

1020. Сопротивление терморезистора при температуре среды 293 К равно 10 кОм, а при температуре среды 333 К — 1 кОм. Определить коэффициент Бт.

Чтобы генерирующие колебания имели синусоидальную форму, коэффициент усиления должен быть точно равен трем. Но при этом самовозбуждение происходит очень медленно. Если Ко < 3, то колебания не возникают. Поэтому в генератор вводят нелинейную отрицательную обратную связь, осуществляемую например, через терморезистор R2. При отсутствии генерации внутреннее сопротивление терморезистора велико, вследствие чего глубина отрицательной обратной связи мала и Ко^> 3- Как только в генераторе возникают колебания и на выходе появляется переменное

напряжение, внутреннее сопротивление терморезистора уменьшается, глубина отрицательной обратной связи увеличивается и /С0 начинает уменьшаться, пока система не придет в состояние динамического равновесия, что наблюдается при К0 = 3.

них областей (анод и катод) и от одной внутренней, базовой области (управляющий электрод). Когда на анод подан положительный потенциал относительно катода, при возрастании напряжения ток через управляемый диод будет очень небольшим. Это соответствует отключенному состоянию тиристора (участок 1). При достижении напряжения переключения резко уменьшается внутреннее сопротивление тиристора (участок отрицательного сопротивления 2) и он переходит во включенное состояние (участок 3). Падение напряжения на тиристоре оказывается очень небольшим (единицы вольт и ниже) и сила тока

где коэффициент 0,5 учитывает однополупериодность тока; #вх.т = 20 Ом — входное сопротивление тиристора; #д = 2 Ом — сопротивление диода.

Так же как и диод, тиристор обладает односторонней электропроводностью. В отличие от диода сопротивление тиристора определяется не только полярностью напряжения ывх, но и зна-

Устройство четырехслойного тиристора и его эквивалентные схемы приведены на 20, а. Внешнее напряжение от источника питания подается на верхний (анод А) и нижний (катод К) слои в полярности: плюс на ргслой и минус — на %-слой. При этом на средний %—р2-переход напряжение подается в запирающей полярности, вследствие чего через тиристор протекает лишь сравнительно небольшой ток /а ( 20, г). По мере увеличения анодного напряжения Ua энергия носителей заряда, проходящих через запертый %—р2-переход, возрастает, пока не оказывается столь большой, что возникает ударная ионизация атомов полупроводника в зоне пг—р2-перехода, ток резко — лавинообразно — увеличивается и сопротивление тиристора становится весьма малым. Процесс включения тиристора можно трактовать и по-другому: эквивалентная схема тиристора может быть представлена в виде двух последовательно-параллельно включенных биполярных транзисторов (см. 20, б, в) со структурой рг—пг—р2 (где рх — эмиттер Эг\ % — база Б^, р2 — коллектор /d) и пг— Ра—пъ (гДе % — коллектор /<С2; Р2 — база ?2; да — эмиттер 32), вследствие чего коллекторный ток одного транзистора является базовым током другого. Это приводит к тому, что если в цепи базы одного транзистора появится ток, то появится усиленный ток и в его коллекторной цепи, который пойдет в базу второго транзистора и после усиления попадет опять в базу первого транзистора, и процесс вновь и вновь будет повторяться, пока оба транзистора не откроются полностью и падение напряжения на них не уменьшится до 1—2 В. Таким образом, можно говорить о том, что включение тиристора обусловлено положительной обратной связью: воздействие с выхода системы вновь и вновь усиленным

Тиристоры по своей сути —• переключающие приборы, ибо имеют всего два устойчивых состояния: проводящее («Включено») и непроводящее («Выключено»). Поэтому их можно применять в различных радиоэлектронных устройствах в качестве мощных бесконтактных переключателей, позволяющих коммутировать с большой скоростью весьма большие токи (до нескольких тысяч ампер) при больших рабочих напряжениях (до нескольких тысяч вольт). При этом внутреннее сопротивление тиристора во включенном состоянии столь мало, что падение напряжения на нем не превышает I—2 В почти независимо от значения протекающего через прибор тока.

Основное свойство тиристора, обеспечивающее ему самые разнообразные применения в автоматике, электронике, энергетике,— это способность находиться в двух устойчивых состояниях: закрытом и открытом. В закрытом состоянии сопротивление тиристора составляет десятки миллионов ом и он практически не пропускает ток при напряжениях до тысячи вольт; в открытом — сопротивление тиристора незначительно. Падение напряжения на нем около 1 В при токах в десятки и сотни ампер. Переход тиристора из одного состояния в другое происходит за очень короткое время, практически скачком. Среди тиристоров выделяют динисторы и тринисторы.

Ток, при котором сопротивление тиристора становится отрицательным, называют током включения /„ил- Для того чтобы перевести тиристор из открытого (включенного) состояния в закрытое, необходимо снизить ток через него до значений, меньших значения у дер ж и в а ю щ е г о тока /уд.

47. Учтите, что сопротивление тиристора на этом участке невелико.

рез тиристор; U'0 — постоянная составляющая падения напряжения на открытом тиристоре (определяется по его характеристике) 5 Rt—сопротивление тиристора в открытом

Если включить тиристор в электрическую цепь ( 1.13, б), то при нулевом сигнале на управляющем электроде ток в цепи будет отсутствовать. Это связано с тем, что при прямом закрытом состоянии (участок / на характеристике 1.13,а) сопротивление тиристора очень велико. Если теперь на управляющий электрод подать отпирающий импульс положительной полярности, то тиристор включается и через нагрузку Ru начинает протекать ток. Ввиду малого падения напряжения на включенном тиристоре (точка 2 на участке // характеристики 1.13,6) анодный ток после включения определяется

В точке переключения тиристора дифференциальное сопротивление равно нулю. Выясним условие, при котором дифференциальное сопротивление тиристора может стать равным нулю. До переключения тиристора в открытое состояние практически все напряжение, приложенное к тиристору, падает на коллекторном переходе. Дифференцируя (5.1) по напряжению с учетом (5.2) и считая