кого состояния тиристора 30 - 40 мксек. На рис. 9.4. показаны эпюры напряжения на аноде и тока управляющего электрода при переходном процессе переключения. Время выключения определяют как минимальную длительность отрицательного импульса, при которой тиристор еще выключается.

Время ьключення измеряют по схеме, изображенной на рис. 9.14. Конденсатор С заряжается через резисторы R, R„ и индуктивность L до напряжения Е. Постоянная

Рис. 9.15. Схема измерения времени выключения тиристоров большой и средней мощности

времени заряда Тзар»С(/?Ч- R„), после подачи положительного импульса на управляющий электрод тиристор включается и конденсатор С разряжается через резистор Rn и тиристор с постоянной времени разряда Тразр~С/?н. Элементы схемы выбирают такими, чтобы выполнялись

условия </быкл," ->V3p. Т. е. чтобы ток, протекающий через* индуктивность L и сопротивление R, в процессе включения практически не изменялся. Как только ток разряда конденсатора С станет меньше /выкл. тирис--тор выключается и емкость начинает заряжаться снова. Частота повторения импульсов выбирается из условия

"зар + •разр

Измерение времени выключения тиристоров большой и средней мощности производится в двухтактной ячейке (рис. 9.15).

При подаче положительного импульса на управляющий электрод тиристор Mi включается и через него проходит

ток I -щ. Конденсатор С заряжается через резистор

i?h и тиристор Д1 до напряжения Е. После подачи в цепь управляющего электрода второго включающего импульса, задержанного относительно первого на время, не меньшее, чем 4ь1кл + CR,„ тиристор Дг включается, и напряжение конденсатора С прикладывается к тиристору Ди вызывая его выключение. Длительность отрицательного выключающего импульса регулируется изменением величины емкости конденсатора С. Минимальная длительность этого импульса принимается за время выключения.

В качестве индикатора процесса переключения используется осциллограф. Точность измерения времени переключения составляет ±10%.

9.8. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТИРИСТОРОВ

Появившись впервые в 1957 г., тиристоры получили широкое распространение в различных отраслях электротехники и электроники. В настоящее время разработаны различные типы тиристоров с рабочими напряжениями от нескольких десятков до нескольких сотен вольт [13] и рабочими токами от нескольких миллиампер до нескольких сотен ампер [12]. Следующий этап развития, связанный с увеличением быстродействия, позволил создать тиристоры с временем включения до нескольких десятых долей микросекунды и временем выключения до нескольких микросекунд.

Перспективными являются тиристоры, выключаемые по управляющему электроду. Созданы такие тиристоры с максимальным рабочим током 7 а [ 14] и рабочим напряжением 400 в, ведутся работы по увеличению рабочего тока и коэффициента усиления по току при выключении тиристоров 5}. Имеются сообщения о возможности увеличения коэффициента усиления по току до 1 ООО путем улучшения технологии изготовления и применения более совершенных схем управления.

Дальнейшее улучшение параметров тиристоров связано с применением новой технологии; так, планарная технология поззолит существенно уменьшить токи утечки, исключ.чть нестабильность и значительно повысить надежность тиристоров, а внедрение эпитаксиальной технологии позволит значительно повысить быстродействие тиристоров.

Большой интерес представляет создание приемников светового излучения на основе четырехслойной структуры - фототиристоров [15]. Б таких приборах роль тока управляющего электрода играет световое излучение. Максимум спектральной чувствительности фототиристоров, изготовленных из кремния, соответствуют длине волны около 1 мкм, т. е. лежит вблизи максимума излучения лазеров, изготовленных из арсенида галлия; Это позволяет создать четырехполюсник, на входе которого находится лазер, а на выходе - тиристор, управляемый светом, причем вход и выход такого четырехполюсника электрически не связаны.

Перспективной является разработка тиристоров, управляемых магнитным полем итемпературой.

Представляет интерес разработка тиристоров, имеющих строго фиксированный уровень управляюш,его сигнала, что позволило бы их широко использовать в измерительной технике. Широкое применение могут найти тиристоры, имеющ-че два управляющих электрода, связанных с разными базовыми областями четырехслойной структурой, так называемые бинисторы [16]. Такие двухбазовые диоды позволяют осуществлять независимую друг от друга коммутащ1Ю при включении и выключении; созданы тиристоры, обладающие симметричными характеристиками при прямом и обратном смещениях [17].

Применяемые в настоящее время типы тиристоров можно подразделить на следующие группы: высоковольтные; быс- тродействующие; полностью запираемые; симметричные;

специальные (фототиристоры, бинисторы и др.); четырех-- слойные диоды.

ЛИТЕРАТУРА

I.Moll J. L., Tanenbaum М., Golde J. M., Holonyak N. p-n-p-n transistor switches Proc. IRE, 1956, V. 44, № 9, p. 1174-1182. (Русский перевод в сб. «Полупроводниковые приборы с отрицательным сопротивлением», под ред. С. А. Гаряинова. Госэнергоиздат, 1962).

2. Доброхотов Н. Г. Полупроводииковые р-п-р-п переключатели. В сб. «Полупроводниковые приборы и их применение, под ред. Я. А. Федотова, вып. 7, Изд-во «Советское радио», 1961.

3. К у 3 ь м и н В. А. Теория и свойства тпристоров. В сб. «Полупроводниковые управляемые вентили - тиристоры», под ред. М. Г. Чиликина, Изд-во «Энергия», 1964.

v 175