Тиристором называют полупроводниковый элемент, разработанный на основе кристалла полупроводника с несколькими p-n-переходами. Благодаря такой структуре он имеет два устойчивых состояния, состояние открытой проводимости и состояние закрытого участка. В закрытом состоянии элемент имеет высокое сопротивление и обладает низкой проводимостью, в открытом состоянии ситуация противоположная.
Часто тиристоры рассматривают как некий электронный ключ, имеющий два устойчивых состояния. Основная задача представленного полупроводникового элемента заключается в управлении нагрузкой с маломощными источниками сигналов. Различают несколько видов тиристоров имеющие отличительные особенности по проводимости напряженности и т.д.
У тиристора нелинейная вольт-амперная характеристика с отрезком дифференциального сопротивления отрицательной величины. По сравнению с транзисторным ключом управление тиристора имеет несколько заметных отличий и особенностей. Переход с открытого в закрытое состояние в тиристоре происходит за счет лавинного эффекта, скачка. По окончании перехода в то или иное состояние, его проводимость будет стабильной, даже если на управляющем электроде пропадет потенциал. Этот эффект возможет только в том случае, если протекающий ток через основные электроды тиристора будет больше определенной допустимой величины. В противном случае он сбросит свое состояние.
Устройство и основные виды тиристоров
Основная тиристорная структура состоит из четырехслойного полупроводника p-n-p-n. По сути в нем последовательно соединены три p-n-перехода. Анодом тиристора называют контакт внешнего p-слоя, соответственно внешний n-слой называют катодом. Часто p-n-p-n-прибор имеет два управляющих электрода, соединенных с внутренними слоями.
Тиристоры с управляющими электродами делятся на незапираемые и запираемые. Первые из них не могут переходить в закрытое состояние благодаря сигналу подаваемого на управляющий электрод. Тиристоры такого типа закрываются при протекании тока меньше установленной границы «удержания». Как правило это происходит под конец полуволны сетевого напряжения.
Популярные модели тиристоров
Среди наиболее распространённых тиристоров, применяемых в силовой электронике и бытовых устройствах, можно выделить несколько проверенных серий. Например, отечественные модели КУ202Н, КУ208Г и Т122-25 широко использовались и продолжают применяться в схемах управления нагрузкой и выпрямителях благодаря своей надёжности и доступности. Из зарубежных аналогов популярны BT136, BT151 и 2N6509, которые отличаются стабильными характеристиками, хорошей повторяемостью параметров и удобством использования в современных схемах. Эти тиристоры находят применение в регуляторах мощности, источниках питания, системах управления двигателями и других устройствах, где требуется эффективное управление большими токами и напряжениями.