Режимы включения триака

Первый квадрант с отрицательным сигналом управления. В этом режиме вывод 1 имеет отрицательный потенциал относительно вывода 2, управляющий электрод отрицательный потенциал относительно вывода 1. Переход П₄ под управляющим электродом, таким образом, смещён в прямом направлении и инжектирует электроны в слой Р₂ . Переход П₄ ведёт себя как инжектирующий управляющий электрод, т.е. инжектированные электроны движутся в базу N₁, вынуждая слой Р₁ инжектировать дырки, которые приводят к переключению тиристора А во включенное состояние. Тиристор В не работает в течение этого процесса, поскольку П₅ смещен в обратном направлении и не может проводить ток.

Первый квадрант с положительным сигналом управления. В этом режиме вывод 2 имеет отрицательный потенциал относительно вывода 1, и переход П₄ под управляющим электродом смещен в прямом направлении. Управляющий электрод функционирует как так называемый удалённый электрод, т.е. инжектирует электроны в слой Р₂. Эти электроны собираются переходом П₂ и снижают потенциал слоя N₁ относительно Р₂ .Это вызывает усиление инжекции дырок через переход П₂ , тиристор В переключается в проводящее состояние. Следует иметь ввиду, что хотя переход П₂ смещен в прямом направлении, он может действовать как коллектор электронов, диффундирующих через базу Р₂. Это связано с тем, что электрическое поле в p-n переходе всегда имеет одно направление (и при обратном смещении, и при небольшом прямом смещении), что обусловлено наличием встроенного поля. Более того, напряженность поля остаётся высокой при прямом смещении, поскольку слой объемного заряда очень узкий [21].

Третий квадрант с положительным сигналом управления. При этом режиме вывод 2 имеет отрицательный потенциал относительно вывода 1, а p-n переход П₄, расположенный под управляющим электродом, смещен в обратном направлении, снова функционирует, как удалённый управляющий электрод. Поскольку управляющий электрод смещён положительно, то потенциал слоя Р₂ увеличивается, что приводит к прямому смещению эмиттерного перехода П₃. Этот переход начинает инжектировать электроны, которые захватываются переходом П₂.

Рисунок 8.39 - Реализуемая на практике структура триака: а – верхняя часть;

б – сечение; в – нижняя часть

Затем включение прибора происходит аналогичным образом, как и в случае ранее рассмотренного режима с отрицательным управляющим сигналом. Тиристор В находится в состоянии проводимости, а эмиттер N₂ больше не участвует в процессе проводимости, так как дырочный ток течет к слою металлизации.

Значения управляющего тока, требуемые для включения триака, неодинаковы в различных режимах работы управляющего электрода. Как правило, минимальный ток управления – спрямления характерен для обычного режима работы управляющего электрода (первый квадрант) и максимальный – для удалённого управляющего электрода при относительно слабой эффективности собирания смещённого в прямом направлении перехода П₂ (третий квадрант).