Связь параметров при включении в прямом и обратном направлениях. Результаты анализа р-п-р-п структуры, управляемой током п-базы. позволяют получить соотношения, связьшающие параметры симистора при включении в прямом и обратном 1таправлениях. Возвращаясь к обратноорнентированной структуре с инжектирующим управляющим электродом (см. рис. 20) и учитывая, что оиа может быть представлена в виде р-п-р-п структуры, управляемой ло «-базе, в цепи управления которой находится транзистор, включенный по схеме с общей базой, а также соотношение (15), получаем выражение тока симистора при включении его в обратном направлении в виде

1 - - «Ь/

(22)

Соответственно эквивалентная схема рассматриваемой структуры может быть изображена так, как показано на рис. 24. Она состоит из трех элементов - тиристора и двух транзисторов, включенных по схеме с общим эмиттером (ОЭ) и общей базой (ОБ). По аналогии с (15) и (16) и с учетом (12) получим взаимосвязь между параметрами тока управления симистора при включении в прямом и обратном направлениях:

(23) (24)

где , t, /jj~p. jT" - токи переключения и управления соответственно в прямом направпении при управлении положительным сигналом

А Q +

-оУЗ ДО

Рнс. 24. Эквивалентные схемы обратноориентированной р-п-р-п структзфы с инжектирующим управляющим электродом

управления и в обратном при управлении отрицательным сигналом управления.

Условием одинаковых токов управления в прямом и обратном направлениях является

b/«o= 1- (25)

Учитывая то, что в структурах реальных симисторов = 0,7 0,9, получаем = 1,11 -г 1,43. Следует отметить, что требование (20) накладывает ограничение на блокирующие свойства р-п-р структуры, а следовательно, и симистора в целом по сравнению с тиристором. Действительно, напряжение пробоя описывается выражением (2). Тиристор проектируется таким образом, что 3,/1 или а,у »s О-Таким образом, напряжение пробоя равно напряжению пробоя центрального перехода. В симисторе при условии выполнения равенства токов управления в прямом и обратном направлениях 3,/>1 или а,у>0,5, и, следовательно, напряжение пробоя ниже напряжения пробоя центрального перехода.

Более сложный механизм включения р-п-р-п структуры в обратном иаправлении приводит к различию прямых и обратных импульсных характеристик включения симистора. Осциллограммы тока симистора при включении в прямом и обратном направлениях представлены на рис. 25.

Как следует из этого рисунка, кривая тока в прямом и обратном направлениях, если не учитывать ступеньку тока на этапе задержки в обратном направлении, имеет одинаковый вид. Что касается задержки, то этот этап в обратном направлении гораздо протяженнее. Это обусловлено более сложным механизмом включения. Если обозначить время задержки включения в обратном направ-

лении f" , а в прямом , то различие между ними можно определить так;

f** = f (0) + f (ft) з з(об) з{ОЭ)

(26)

где (ОБ) ~ время задержки щ-рх-Пг транзистора, включенного по схеме

Рис, 25. Осциллограммы тока нагрузки симистора ТС112-10 при включении в прямом {а) и обратном {б) направлениях током управления положительной и отрицательной полярности

с ОБ; з(оЭ) ~ время задержки Р1-П2-Р2 транзистора, включенного по схеме с ОЭ.

Для большинства симисторов, применяемых на практике, значение - t* не превышает нескольких микросекунд, поэтому в случае использования симисторов на промышленных частотах можно считать, что переходные характеристики симисторов при включении в прямом направлении положительным сигналом и в обратном отрицательным практически одинаковы.

4. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ СИМИСТОРА

Рассмотренные в двух предыдущих параграфах основные режимы отпирания симистора характеризуются однополярностью управляющего и основного сигналов, а именно в прямом (положительном) направлении включение осуществляется положительным сигналом управления, а в обратном (отрицательном) - отрицательным управляющим сигналом. В принципе возможно управление и прн разнопол ярном соотношении напряжения на основных и управляющем электродах. При этом управление в прямом направлении отрицательным сигналом является свойством рассмотренной структуры симистора (см. )нс. 7). Дня осуществления же управления в обратном направлении

-.1 +

2 X

рис. 26. Включение симистора в прямом направлении током управления отрицательной полярности