Вольтамперная характеристика и управление динистором, схемы включения

Динисторы. Динистором называется двухэлектродный прибор диодного типа, имеющий три p-n -перехода. Крайняя область Р называется анодом, а другая крайняя область N − като­дом. Структура динистора приведена на рис. 5. Три p-n -перехода динисто­ра обозначены как J₁ J₂ и J₃ - Схемати­ческое изображение динистора приведе­но на рис. 5.

Схему замещения динистора мож­но представить в виде двух триодных структур, соединенных между собой. Деление динистора на составляющие транзисторы и схема замещения приведены на рис. 2.

При таком соединении коллекторный ток первого транзистора является током базы второго, а коллекторный ток второго транзистора является током базы первого. Благодаря этому внутреннему соединению внутри прибора есть положительная обратная связь.

Если на анод подано положительное напряжение по отношению к катоду, то переходы J₁ и J₃ будут смещены в прямом направлении, а переход J₂ − в обратном, поэтому все напряжение источника Е будет приложено к переходу J₂. При­мем, что коэффициенты передачи по току эмиттера транзисторов T ₁ и T ₂ имеют

Рис. 5 Структура динистора и его схематическое изображение

 

значения α₁ и α₂ соответственно. Пользуясь схемой замещения, приведенной на рис. 2, найдем ток через тиристор, равный сумме токов коллекторов обоих транзисторов и тока утечки Iк0

I = α₁ I + α₂ I + I _К0                                                 (1)

Ток во внешней цепи равен I _э1 = I _э2 = I, поэтому после подстановки I в (1) найдем

I (1 – α₁ - α₂) = I _К0,

откуда получим значение внешнего тока

                                            (2)

 

Пока выполняется условие (α₁ + α₂) < 1 ток в динисторе будет равен I _К0. Если же сделать (α₁ + α₂) > 1, то динистор включается и начинает проводить ток. Таким образом, получено условие включения динистора.

Для увеличения коэффициентов передачи тока α₁ или α₂ имеются два способа. По первому способу можно увеличивать напряжение на динисторе. С ростом напряжения при U = U _вкл один из транзисторов будет переходить в режим насыщения.

Коллекторный ток этого транзистора, протекая в цепи базы второго транзистора, откро­ет его, а

последний, в свою очередь, увеличит ток базы первого. В результате коллектор­ные токи транзисторов будут лавинообразно нарастать, пока оба транзистора не перей­дут в режим насыщения.

После включения транзисторов динистор замкнется и ток I будет ограничиваться только сопротивлением внешней цепи. Падение напряжения на открытом приборе меньше 2В, что примерно равно падению напряжения на обычном диоде. Вольтамперная характеристика динистора приведена на рис. 6.3 а, а схема им­пульсного включения изображена на рис. 6.3 б.

 

 

Выключить динистор можно, понизив ток в нем до значения /_выкл или поменяв полярность напряжения на аноде. Различные способы выключения динистора приведены на рис. 6.4. В первой схеме прерывается ток в цепи динистора. Во второй схеме напряжение на динисторе делается равным нулю. В третьей схеме ток динистора понижается до I _выкл включением добавочного резистора R _д. В четвертой схеме при замыкании ключа К на анод динистора подается напряжение противоположной полярности при помощи конденсатора С.