Симметричные тиристоры (симисторы)
В некоторых схемах требуются приборы, которые можно включить как в прямом, так и в обратном направлении. Этому требованию отвечают симисторы.
Условное графическое обозначение симистора представлено на рис. 7.8.
а б
Рис. 7.8. Условное графическое обозначение (а) и представление симистора в виде двух тиристоров, включенных встречно-параллельно (б)
При подаче импульса тока управления на управляющий электрод симистор включается при любой полярности анодного напряжения. Выключается– как обычный тиристор.
ВАХ симистора аналогична ВАХ двух тиристоров, включенных встречно-параллельно (рис. 7.9).
Выпрямительный элемент симистора (рис. 7.10) имеет пятислойную структуру (n-p-n-p-n). Крайние переходы симистора замкнуты металлическими контактами (шунтами Ш1, Ш2) электродов А и В. Управляющий электрод подключен к области p2.
Если полярность поданного напряжения следующая (на рис. 7.10 – без скобок): «минус» на электроде А и «плюс» на электроде В, то переход П4 закрыт. При подаче положительного импульса на управляющий электрод (УЭ) ток проходит по пути n1-p2-n3-p4, как и в обычном тиристоре.
Рис. 7.9. Вольт-амперная характеристика симметричного тиристора
Рис. 7.10. Структура симистора
При обратной полярности: «плюс» на электроде А и «минус» на электроде В, переход П1 закрыт. Напряжение приложено к слоям p2-n3-p4-n5. При подаче на управляющий электрод положительного импульса электроны из цепи управления попадают в слой p2 и под действием поля перехода П2 переходят в слой n3, понижая его потенциал. Это вызывает инжекцию дырок из слоя p2 в слой n3. Далее дырки переходят в слой p4, у которого отрицательный потенциал. Возникает лавинный процесс нарастания тока и симистор открывается.
Прямая и обратная ветви ВАХ симистора имеют идентичный характер и определяются теми же параметрами, что и прямая ветвь обычного тиристора.
Симисторы, как и обычные тиристоры, разбивают на группы по среднему падению напряжения и на классы по номинальному рабочему напряжению.
Симисторы применяют в качестве бесконтактных переключателей и управляемых вентилей для преобразования электрического тока.