Симметричные тиристоры (симисторы)

Вольт-амперная характеристика этих тиристоров практически симметрична при изменении полярности напряжения на приборе. Симистор может проводить большой ток в обоих направлениях (дву­направленный прибор). Симметричный диодный тиристор называют диаком, а симметричный триодный тиристор – триаком. Структу­ра симистора-диака показана на рис. 6.7. Верхняя -область и ниж­няя -область являются укороченными и имеют общие металличе­ские контакты (электроды Э и Э ) с соседними областями p и p со­ответственно. Когда на электроде Э₁ положительное напряжение, а на электроде Э отрицательное, распределение напряжений будет такое, что переходы имеют включения: – p обратное, p₂ – пря­мое, – p обратное, p₁ – прямое. Так как переход – p имеет обратное включение, то ток через него пренебрежимо мал по срав­нению с прямым током перехода p – и шунтирующим влиянием перехода – p можно пренебречь. В этом случае изображенная на рис. 6.7 структура эквивалентна динистору p – –p – с током I , как на рис. 6.1 с ВАХ, изображенной на рис. 6.3. Здесь анодом явля­ется область p , а катодом – область . При изменении полярности напряжения (на рис. 6.7 полярность указана в скобках) включения переходов следующие: – p прямое, p – обратное, – p пря­мее, p – обратное. В этом случае можно не учитывать шунтирую­щее влияние перехода p – . Теперь динистор имеет структуру – p – – p .

Область p становится анодом, а – катодом. Направ­ление тока в цепи станет противоположным, но ВАХ остается прак­тически прежней. Полная ВАХ показана на рис. 6.7,6 при I_у = 0.

На основе пятислойной структуры п-р-п-р-п можно получить и уп­равляемые симметричные тиристоры (триаки). Так, если управляю­щий электрод присоединить к базовой области , то прямой ветвью ВАХ можно управлять, подавая отрицательное напряжение относи­тельно нижнего электрода. Включение прибора в обратном направ­лении осуществляется за счет подачи отрицательного относительно верхнего электрода напряжения на управляющий электрод. Приборы с таким управлением не получили большого распространения, так как требуют две цепи управления: одну для прямого направления, а дру­гую – для обратного. Кроме того, существует ряд технологических трудностей присоединения управляющих электродов в условиях се­рийного производства. Разработаны способы управления переклю­чением структур р-п-р-п-р с помощью одного управляющего электро­да, которые позволили избавиться от указанных недостатков.

Семейство ВАХ триака при различных знаках и величине управ­ляющих токов показано на рис. 6.7. При I_у=0 получается ВАХ диака. С ростом тока управления происходит уменьшение напряжения пе­реключения.