Симисторы

Симисторы (Триаки)

Симистор, или Триак (TRIAC - Triode for Alternating Current) - симметричный тиристор, который открывается в обоих направлениях. Условно он представляет собой два тринистора, включенных встречно-параллельно, что отражено в его обозначении на схемах, но на самом деле имеет более сложную пятислойную полупроводниковую структуру. Как и все тиристоры, закрыть симистор можно только понизив ток через него до определенного значения - ниже значения тока удержания. Но симисторы, как правило, применяются только в сетях переменного тока, который обеспечивает их автоматическое запирание при смене полуволны.

Т.к. открытый симистор проводит ток в обоих направлениях, его основные (силовые) электроды являются и анодом, и катодом одновременно. Однако открывается симистор при подаче сигнала на управляющий электрод относительно только одного из них, который принято называть A1 или MT1. Второй вывод называется, соответственно, A2 или MT2.

Принято различать четыре комбинации полярностей на управляющем электроде и выводе A2(MT2), называемые квадрантами: I квадрант - плюс на обоих выводах; II квадрант - плюс на A2(MT2) и минус на управляющем электроде; III квадрант - везде минус; IV квадрант - минус на A2(MT2) и плюс на управляющем электроде. Работа в IV квадранте гораздо тяжелее для симистора, чем в остальных, в нем существенно меньше скорость нарастания сигнала и больше ток включения. Поэтому помимо стандартных четырехквадрантных (4Q) симисторов выпускаются трехквадрантные (3Q) - так называемые альтернисторы (Alternistor), в которых возможность работы в IV квадранте заблокирована. Они отличаются повышенным быстродействием и управляемостью.

Симисторы (триаки) очень распространены в качестве выключателей нагрузки. В отличие от транзисторов они полностью пропускают переменный ток, как реле, но по сравнению с последними гораздо долговечнее и быстрей из-за отсутствия механических контактов.

Основные характеристики симисторов (триаков)

Максимальное прямое и обратное напряжение, Vrm

Repetitive Peak Off-state Forward and Reverse Voltage. Максимальное напряжение в вольтах, которое может сдерживать закрытый симистор без пробоя перехода.

Максимальный переменный ток RMS, Itrms

Maximum RMS On-state Current. Максимальный действующий переменный ток (RMS) в амперах, протекающий через открытый симистор, при котором не наступит его тепловой пробой.

Пиковый импульсный прямой ток, Itsm

Peak Surge Current. Максимальный пиковый кратковременный переменный ток в амперах длительностью, как правило, один период.

Критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии, dI/dt

Rate of rise of turn-on current. Максимальная скорость нарастания тока через симистор после его открытия в амперах в микросекунду, которую он может выдержать.

Критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии, dV/dt

Critical rate-of-rise of off-state voltage. Максимальная скорость нарастания напряжения на тиристоре в вольтах в микросекунду, которая не приведет к открытию тиристора без сигнала на управляющем электроде из-за емкости p-n-перехода.

Отпирающий ток управления в 1-3 квадрантах, Igt

Gate-Trigger Current. Миниимальное значение тока в миллиамперах, которое необходимо пропустить через управляющий электрод в I, II и III квадрантах для перевода симистора в открытое состояние.

Отпирающий ток управления в 4 квадранте, Igt4

Gate-Trigger Current. Миниимальное значение тока в миллиамперах, которое необходимо пропустить через управляющий электрод в IV квадранте для перевода симистора в открытое состояние. Актуально, соответственно, только для четырехквадрантных 4Q симисторов.

Отпирающее напряжение управления, Vgt

Gate-Trigger Voltage. Напряжение на управляющем электроде в вольтах, при котором достигается отпирающий ток Igt.

Прямое напряжение в открытом состоянии, Vtm

On-state Voltage или Forward Voltage Drop. Напряжение в вольтах, падающее на открытом симисторе из-за сопротивления перехода, при прохождении через него максимального прямого тока Itrms.

Ток удержания, Ih

Holding Current. Минимальное значение тока в миллиамперах, проходящего через открытый симистор, при котором он сохраняет открытое состояние.