onetwoclick.ru
Тиристорами называют полупроводниковые приборы с двумя устойчивыми режимами работы (включен, выключен), имеющие три или более p-n-переходов.
Тиристор по своему принципу — прибор ключевого действия. Во включенном состоянии он подобен замкнутому ключу, а в выключенном — разомкнутому ключу. Те тиристоры, которые не имеют специальных электродов для подачи сигналов с целью изменения состояния, а имеют только два силовых электрода (анод и катод), называют неуправляемыми, или диодными, тиристорами (динисторами). Иначе тиристоры называют управляемыми тиристорами, или просто тиристорами.
Существует большое количество различных тиристоров. Для определенности вначале обратимся к так называемому управляемому по катоду незапираемому тиристору с тремя выводами (два силовых и один управляющий), который проводит ток только в одном направлении.
Дадим упрощенное изображение структуры тиристора (рис. 1.109) и его условное графическое обозначение (рис. 1.110).
Обратимся к простейшей схеме с тиристором (рис. 1.111), где использованы следующие обозначения:
ia — ток анода (силовой ток в цепи анод-катод тиристора);
uак— напряжение между анодом и катодом;
iy — ток управляющего электрода (в реальных схемах используют импульсы тока);
uук— напряжение между управляющим электродом и катодом;
uпит— напряжение питания. 
Если предположить, что выполняется соотношение uпит>uпеp или что после подключения источника питания (даже при выполнении условия uпит<uпеp) был подан импульс управления достаточной величины, то тиристор будет находиться в открытом (включенном) состоянии. При этом все три перехода будут смещены в прямом направлении и будут выполняться соотношения uак~ 1В, ia =uпит/ Rн, uR =uпит (т. е. нагрузка оказалась подключенной к источнику питания).
Существуют тиристоры, для которых напряжение uпеp больше, чем 1кВ, а максимально допустимый ток ia больше, чем 1кА.
При изучении принципа работы тиристора очень важно понять, что происходит в момент его включения и почему переход П2 во включенном состоянии смещен в прямом направлении. Для соответствующих объяснений обратимся к условному изображению структуры тиристоpa (рис. 1.112). 
Можно заметить, что такая структура соответствует схеме на двух транзисторах (рис. 1.113). 
Вначале рассмотрим процесс включения тиристора при uак=uпеp и iy = 0 (так называемое включение по аноду), однако такой способ включения не рекомендуется использовать на практике.
Имеют место соотношения:
i к1=?ст1·iэ1+iко1iк2=?ст2·iэ2+iко2 где ?ст1,?ст2,iко1,iко2— соответственно статические коэффициенты передачи токов эмиттеров и обратные токи коллекторов транзисторов Т1 и Т2.
Обозначим через iко общий обратный ток p-n-перехода П2, тогда iко =iко1+iко2 Получим iа=iэ1=iэ2=iк1+iк2 Откуда iа=?ст1·iа+?ст2·iа+iкоiа=iко/ [ 1- (?ст1+?ст2) ]
Как уже отмечалось, коэффициенты передачи токов транзисторов изменяются при изменении режимов работы транзисторов.
При малых токах ?ст1+?ст2<< 1 и через тиристор протекает ток ia ?iко. При увеличении напряжения uак ток i ко возрастает, и вместе с этим возрастают коэффициенты ?ст1и ?ст2. При приближении суммы ?ст1 ?ст2 к единице ток ia резко, скачкообразно возрастает и тиристор переходит в открытое (включенное) состояние, после чего ток в схеме ограничивается только сопротивлением нагрузки Rн. Время, в течение которого тиристор переходит во включенное состояние, составляет доли микросекунды или единицы микросекунд (это так называемое время включения tвкл).
Процесс включения тиристора можно объяснить и не прибегая к представлению тиристора в виде двух транзисторов. Но и при таком анализе вывод остается прежним: переход П2 во включенном состоянии смещен в прямом направлении. Такое состояние перехода П2 обеспечивается наличием избыточной (по сравнению с выключенным состоянием тиристора) концентрацией в слоях n1 и p2 неосновных и основных носителей электричества. Это означает, что во включенном состоянии в указанных слоях имеются избыточные заряды.
Динисторы, естественно, могут включаться только по аноду.
Теперь рассмотрим процесс включения тиристора при подаче импульса управления и при условии, что uак<uпеp(так называемое включение по управляющему электроду). Это рекомендуемый способ включения.
Обратимся к эквивалентной схеме на двух транзисторах (см. рис. 1.113). Легко увидеть, что подача положительного напряжения на управляющий электрод относительно катода вызывает появление тока базы транзистора Т2. Это приводит к включению транзисторов эквивалентной схемы, т. е. к включению тиристора, причем, чем больше ток управления, тем при меньшей величине напряжения uак происходит включение тиристора. После окончания импульса управления тиристор остается включенным.
Характерной особенностью рассматриваемого незапираемого тиристора, который очень широко используется на практике, является то, что его нельзя выключить с помощью тока управления.
Для выключения тиристора на практике на него подают обратное напряжение uак< 0 и поддерживают это напряжение в течение времени, большего так называемого времени выключения tвыкл. Оно обычно составляет единицы или десятки микросекунд. За это время избыточные заряды в слоях n1 и р2 исчезают. Для выключения тиристора напряжение питания uпи тв приведенной выше схеме (см. рис. 1.111) должно изменить полярность.
После указанной выдержки времени на тиристор вновь можно подать прямое напряжение (uак> 0), и он будет выключенным до подачи импульса управления.
Тиристор выключается также в случае, когда обратное напряжение не подается, но ток ia уменьшается до некоторой малой величины, называемой током удержания iуд. При этом напряжение на тиристоре увеличивается скачкообразно. Такой способ выключения на практике используется редко, так как время выключения при этом оказывается значительным.
Существуют так называемые запираемые тиристоры, которые могут быть выключены с помощью тока управления.
Если на тиристор подано обратное напряжение uак< 0, то переходы П1 и П3 смещаются в обратном направлении и через тиристор протекает малый обратный ток.
Существуют и широко используются так называемые симметричные тиристоры (симисторы, триаки). Каждый симистор подобен паре рассмотренных тиристоров, включенных встречно-параллельно (рис. 1.114). Дадим условное графическое обозначение симистора (рис. 1.115). 
