Большая Советская Энциклопедия (ТИ)

  Процесс скачкообразного переключения Т. из состояния с низкой проводимостью в состояние с высокой проводимостью можно объяснить, рассматривая Т. как комбинацию двух транзисторов (T₁ и Т₂ ), включенных навстречу друг другу (рис. 3 ). Крайние области монокристалла являются эмиттерами (р -слой называется анодным эмиттером, n -слой — катодным), а средние — коллектором одного и одновременно базой др. транзистора. Ток i , протекающий во внешней цепи Т., является током первого эмиттера i _э1 и током второго эмиттера i _э2 . Вместе с тем этот ток складывается из двух коллекторных токов i _к1 и i _к2 , равных соответственно a₁ i _э1 и a₂ i _э2 , где «a₁ и a₂ — коэффициенты передачи эмиттерного тока транзисторов T₁ и Т₂ ; кроме того, в его состав входит ток коллекторного перехода i _кo (так называемый обратный ток). Таким образом i = a₁ i _э1 + a₂ i _э2 + i _кo . С учётом i _э1 = i _э2 = i имеем  . При малых токах a₁ и a₂ значительно меньше 1 (и их сумма также меньше 1). С увеличением тока a₁ и a₂ растут, что ведёт к возрастанию i. Когда он достигает значения, называется током включения I _вк , сумма a₁ +a₂ становится приблизительно равной 1, и ток скачком возрастает до величины, ограничиваемой сопротивлением нагрузки (точка В на рис. 2 ). Всякий Т. характеризуется предельно допустимым значением прямого тока I _пред (точка Г на рис. 2 ), при котором на приборе будет небольшое остаточное напряжение U _ocт . Если же уменьшать ток через Т., то при некотором его значении, называется удерживающим током I _yд (точка Б на рис. 2 ), Т. запирается — переходит в состояние с низкой проводимостью, соответствующее участку ОА на ВАХ. При напряжении обратной полярности кривая зависимости тока от напряжения выглядит так же, как соответствующая часть ВАХ полупроводникового диода .

  Описанный способ включения Т. (повышением напряжения между его СЭ) применяют в Т., называется вентилями-переключателями (реже неуправляемыми Т., или динисторами). Однако преимущественное распространение получили Т., включаемые подачей в цепь УЭ импульса тока определённой величины и длительности при положительной разности потенциалов между анодом и катодом (обычно их называют управляемыми вентилями или Т.). Особую группу составляют фототиристоры , перевод которых в состояние с высокой проводимостью осуществляется световым воздействием. Выключение Т. производят либо снижением тока через Т. до значения I _yд , либо изменением полярности напряжения на его СЭ.

  В соответствии с назначением различают Т. с односторонней проводимостью, с двухсторонней проводимостью (симметричные), быстродействующие, высокочастотные, импульсные, двухоперационные и специальные.

  Полупроводниковый элемент Т. изготовляют из кремниевых монокристаллических дисков (пластин), вводя в Si добавки В, Al и Р. При этом в основном используют диффузионную и сплавную технологию. Конструктивно Т. выполняют (рис. 4 ) в герметичном корпусе; для обеспечения механической прочности и устранения тепловых напряжений, возникающих из-за различия коэффициентов расширения Si и Cu (материал электродов), между кристаллом и электродами устанавливают термокомпенсирующие вольфрамовые или молибденовые диски. Различают Т. штыревой конструкции — в металлических и металлокерамических корпусах, прижимные (с отводом тепла с одной стороны Т.) и таблеточные (с двухсторонним отводом тепла). Основные конструкции Т. — таблеточная и штыревая. Т. на токи до 500 а изготовляют с воздушным охлаждением, на токи свыше 500 а — обычно с водяным.

  Современные Т. изготовляют на токи от 1 ма до 10 ка напряжения от нескольких в до нескольких кв; скорость нарастания в них прямого тока достигает 10⁹ а/сек, напряжения — 10⁹ в/сек, время включения составляет величины от нескольких десятых долей до нескольких десятков мксек, время выключения — от нескольких единиц до нескольких сотен мксек; кпд достигает 99%.

  Т. нашли применение в качестве вентилей в преобразователях электрической энергии (см. Преобразовательная техника , Тиристорный электропривод ), исполнительных и усилительных элементов в системах автоматического управления , ключей и элементов памяти в различных электронных устройствах и т. п., где они совместно с др. полупроводниковыми приборами к середине 70-х гг. 20 в. в основном вытеснили электронные (электровакуумные) и ионные (газоразрядные и ртутные) вентили.

  Лит.: Тиристоры. (Технический справочник), пер. с англ., 2 изд., М., 1971; Кузьмин В, А., Тиристоры малой и средней мощности, М., 1971.

  Ю. М. Иньков, А. А. Сакович.

Рис. 4. Управляемый тиристор (в разрезе): 1 — основание (силовой электрод); 2 — полупроводниковый кристалл; 3 — фторопластовое кольцо; 4 — гибкий внутренний провод; 5 — крышка; 6 — изолятор крышки; 7 — стержень крышки; 8 — гибкий наружный вывод (силовой электрод); 9 — управляющий электрод; 10 — наконечник наружного вывода.