6.6.1.      Способы включения тиристоров

Включение тиристора путем медленного увеличения напряжения между основными электродами до напряжения включения

Этот способ рассмотрен в разд. 6.1. Им можно включить  как динистор, так и тринистор.

Включение тиристора с помощью тока управления

Как было показано, увеличение тока через один из эмиттерных переходов из-за подачи соответствующего напряжения на управ­ляющий электрод приводит к накоплению неравновесных носи­телей заряда в базовых областях тиристора и к включению его при напряжении между основными электродами, значи­тельно меньшем, чем напряжение включения при разомкнутой цепи управляющего электрода. Процесс накопления неравновес­ных носителей заряда в базовых областях происходит не мгно­венно, поэтому для включения тиристора необходимо, чтобы импульс управляющего тока имел определенную длительность и амплитуду.

При переключении тиристора транзисторные структуры, образующие тиристор, переходят из режима отсечки в режим насыщения через активный режим. Во время переходных процессов через тиристор проходят большие токи при больших напряжениях на нем, что приводит к большим значениям выделяющейся в тиристоре так на­зываемой мощности коммутацион­ных потерь.

Включение тиристора путем бы­строго увеличения анодного напряжения

При быстром нарастании основного напряжения на тиристоре через него будет проходить емкостный ток, обусловленный наличием барьерных емкостей коллекторного и эмиттерных переходов (рис. 6.13, а).

Рассмотрим сначала влияние барьерной емкости коллекторно­го перехода. Емкостный ток через коллекторный переход равна:

.

Чем больше скорость изменения основного напря­жения на тиристоре, тем больше значение емкостного тока через коллекторный переход. Этот ток, проходя через эмиттерные переходы, вызывает увеличение коэффициентов передачи токов эмиттера тран

зисторных структур, что приводит к включению тиристора при основном напряжении, меньшем напряжения включения на постоянном токе  (рис. 6.13, б).

Барьерные емкости эмиттерных переходов являются причиной появления емкостных токов через эти переходы при быстром изменении основного напряжения на тиристоре. Эти токи не связаны с инжекцией носителей заряда. Поэтому с увеличе­нием скорости изменения основного напряжения включение ти­ристора должно происходить при напряжениях, больших  (рис. 6.13, б), если учитывать только барьерные емкости эмиттерных переходов.

Практически барьерная емкость коллекторного перехода сказывается сильнее, так как она шунтирует большое активное сопротивление коллекторного перехода, смещенного в обратном направлении при закрытом состоянии тиристора. Барьерные емкости эмиттерных переходов сами оказываются зашунтированными малыми активными сопротивлениями эмиттерных перехо­дов, смещенных при закрытом состоянии тиристора в прямом направлении. Поэтому напряжение включения тиристора с увели­чением скорости нарастания основного напряжения уменьшается.

Однако эффект включения тиристоров при большой скорости нарастания основного напряжения часто оказывается не поло­жительным, а отрицательным свойством, так как может приво­дить к самопроизвольному включения тиристора, например при подключении источника питания. Эффективным способом ослаб­ления этого эффекта является шунтирование эмиттерного пере­хода объемным сопротивлением прилегающей базовой области.