Устройство и принцип действия динисторов.

Наружная p-область и вывод от неё называется анодом. Наружная n-область и вывод от неё называется катодом. Внутренние p- и n-области называются базами динистора. Крайние p-n переходы называются эмиттерными, а средний p-n переход называется коллекторным. Подадим на анод «-», а на катод «+». При этом эмиттерные переходы будут закрыты, коллекторный открыт. Основные носители зарядов из анода и катода не смогут перейти в базу, поэтому через динистор будет протекать только маленький обратный ток, вызванный не основными носителями заряда.

Если на анод подать «+», а на катод «-», эмиттерные переходы открываются, а коллекторный закрывается.

Динисторы применяются в виде бесконтактных переключательных устройств, управляемых напряжением.

Принцип действия.

Основные носители зарядов переходят из анода в базу 1, а из катода – в базу 2, где они становятся не основными и в базах происходит интенсивная рекомбинация зарядов, в результате которой количество свободных носителей зарядов уменьшается. Эти носители заряда подходят к коллекторному переходу, поле которых для них будет ускоряющим, затем проходят базу и переходят через открытый эмиттерный переход, т. к. в базах они опять становятся основными.

Пройдя эмиттерные переходы, электроны переходят в анод, а дырки – в катод, где они вторично становятся не основными и вторично происходит интенсивная рекомбинация. В результате количество зарядов, прошедших через динистор, будет очень мало и прямой ток также будет очень мал. При увеличении напряжения прямой ток незначительно возрастает, т. к. увеличивается скорость движения носителей, а интенсивность рекомбинации уменьшается. При увеличении напряжения до определённой величины происходит электрический пробой коллекторного перехода. Сопротивление динистора резко уменьшается, ток через него сильно увеличивается и падение напряжения на нём значительно уменьшается. Считается, что динистор перешёл из выключенного состояния во включённое.

Основные параметры тиристоров.

· Напряжение включения (U_вкл) – это напряжение, при котором ток через динистор начинает сильно возрастать.

· Ток включения (I_вкл) – это ток, соответствующий напряжению включения.

· Ток выключения (I_выкл) – это минимальный ток через тиристор, при котором он остаётся ещё во включённом состоянии.

· Остаточное напряжение (U_ост) – это минимальное напряжение на тиристоре во включённом состоянии.

· Ток утечки (I_o) – это ток через тиристор в выключенном состоянии при заданном напряжении на аноде.

· Максимально допустимое обратное напряжение (U_обр.max).

· Максимально допустимое прямое напряжение (U_пр.max).

· Время включения (t_вкл) – это время, за которое напряжение на тиристоре уменьшится до 0,1 напряжения включения.

· Время включения (t_выкл) – это время, за которое тиристор переходит из включённого в выключенное состояние.

Тринисторы.

Тринисторы можно включать при напряжениях, меньших напряжения включения динистора. Для этого достаточно на одну из баз подать дополнительное напряжение таким образом, чтобы создаваемое им поле совпадало по направлению с полем анода на коллекторном переходе.

Можно подать ток управления на вторую базу, но для этого на управляющий электрод необходимо подавать напряжение отрицательной полярности относительно анода, и поэтому различают тринисторы с управлением по катоду и с управлением по аноду. Обратный переход из открытого состояния в закрытое с помощью управляющего электрода невозможен. Закрытие тиристора осуществляется сменой полярности напряжения, отключением тиристора от цепи, замкнуть катод и анод

Тринисторы могут использоваться в выпрямительных схемах, при этом с их помощью можно регулировать выпрямленное напряжение. В этой выпрямительной схеме можно менять величину выходного U за счет изменения времени открытия тринистора. Это время формируется специальной схемой управления, которая формирует импульсы, подаваемые на управляющие электроды тринистора.

Фотоэлементы.

Фотоэлементами приборами называют устройства, излучающие и преобразующие излучение в инфракрасной, видимой или ультрафиолетовой областях спектра или использующие для своей работы электромагнитные излучении, частоты которых находятся в этих областях.

Светодиоды.

Светодиодом называется полупроводниковый прибор, в котором происходит непосредственное преобразование электрической энергии в энергию светового излучения.

Принцип действия.

При прямом включении основные носители заряда переходят через p-n переход и там рекомбинируют. Рекомбинация связана с выделением энергии. Для некоторых типов на основе арсенида галлия ширина запрещённой зоны ΔW достаточно велика, и длина волны лежит в видимой части спектра.

При обратном включении через p-n переход переходят неосновные носители заряда в область, где они становятся основными. Рекомбинация и свечение светодиода отсутствуют.

Основные характеристики:

· Сила света — световой поток, приходящийся на единицу телесного угла в заданном направлении; выражается в канделах (кд)

· Цвет свечения или длина волны излучения.

· Постоянное прямое напряжение — падение напряжения при заданном токе (2—4 В).

· Угол излучения – плоский угол, в пределах которого сила света составляет не менее половины ее максимального значения.

Фоторезисторы.

В фоторезисторах используется явление изменения сопротивления вещества под действием инфракрасного, видимого или ультрафиолетового излучения. Основным элементом их является полупроводниковая пластина, сопротивление которой при освещении изменяется. Механизм возникновения фотопроводимости можно объяснить следующим образом. В затемненном полупроводнике в результате воздействия тепловой энергии имеется небольшое количество подвижных носителей заряда (электронов и дырок). Соответственно полупроводник обладает начальной проводимостью, которая носит название тепловой.

Под действием света концентрация подвижных носителей заряда увеличивается, таким образом, в полупроводнике при облучении светом концентрация подвижных носителей заряда увеличивается и проводимость его резко возрастает.