Переходные процессы при открывании и закрывании тиристора

Открывание тиристора при подаче импульса тока управления происходит с некоторой задержкой. Полным временем включения t_вкл называется время, за которое напряжение между анодом и катодом тиристора уменьшается до 0,1 начального значения. Оно состоит из времени задержки и времени нарастания

. (14.4)

В течение времени задержки t_з в области базы р₃ происходит накопление зарядов, необходимых для развития регенеративного процесса. Время задержки зависит от величины тока управления и сопротивления управляющего электрода. Примерный график зависимости времени задержки от величины тока управления представлен на рис. 14.7. Как следует из приведённого графика, для уменьшения времени задержки ток управления следует выбирать не менее тока спрямления.

Рис. 14.7. График зависимости времени задержки от величины тока управления

Время нарастания зависит от типа тиристора и от характера сопротивления во внешней цепи (чисто активное или активно-индуктивное), поэтому оно может составлять до 15 мкс. Для надёжного открывания тиристора длительность импульса управления должна быть больше времени включения, поэтому t_и.упр = 20…50 мкс.

Закрывание не запираемого тиристора происходит при изменении полярности напряжения во внешней цепи или при снижении прямого тока до величины, меньшей тока удержания. График переходного процесса при закрывании тиристора представлен на рис. 14.8.

Рис. 14.8. График переходного процесса при закрывании тиристора

Закрывание сопровождается переходным процессом, так как в открытом состоянии полупроводниковая структура тиристора насыщена свободными носителями зарядов, и необходимо время для их рассасывания (в переходах П1 и П3) и рекомбинации (в переходе П2). Если процесс рекомбинации зарядов не закончился, а полярность напряжения во внешней цепи вновь изменилась, тиристор самопроизвольно откроется.

Здесь t₁ – время рассасывания зарядов в области переходов П1 и П3; t_ВО – время полного восстановления обратного сопротивления переходов П1 и П3; t_Р – время рекомбинации зарядов в переходе П2.

Полное время выключения (закрывания) тиристора

, (14.5)

и оно в 3…10 раз больше времени включения. С повышением температуры время выключения возрастает.