Физика | Динисторлар

Динисторлар

Динисторлар,немесе диодты тиристорлар,диодты ауыстырғыштар болып табылады.

Динистордың екі ғана электроды (анод пен катод) болғандықтан,оның кернеу түсірілетін кірісі мен шығысы бір болып,басқарылу мүмкіндіктерін шектеп, қолдану ауқымдарын тарылтады.
Тиристорлардан айырмашылығы: динисторларда басқарушы электродтар болмайды.
Олардың вольт-амперлік сипаттамасы (1-сурет) триотты тиристорларға ұқсас.Бір айырмашылығы:оларда аралық ауысу нүктелерінің болмауы.(Iy1,Uпр.1),(Iy2,Uпр.2)т.с.с

1-сурет.Динистордың вольт-амперлік сипаттамасы


Динистор құрылымындағы p-n ауысуларының өзара орналасуы мен ондағы заряд тасушыларының ағындары 2-суретте көрсетілген.
Динистор құрылымы үш p-n ауысуынан(А1,А2,А3)тұрады.Сыртқы ток көзінің оң полюсі анодқа қосылғанда А1 және А3 ауысулары тура ығысады да,ал А2 ауысуы кері ығысады.А1 мен А3-те инжекция басталып,А1-де кемтіктер ағыны(тогы) Ip,А3-те электрондар ағыны In (ток бағыты кері бағытталған)пайда болып,олар көрші аймақтарға (n1 және p2) еніп,тіпті өз екпіндерімен одан арғы аймақтарға (p2 және n1) да өте бастайды.Осының салдарынан p2 аймағында кемтіктер пайда болып,ал n1 аймағына электрондар келіп қосылып,ондағы негізгі заряд тасушылар санын көбейтеді.Олай болса, p2-де кемтіктердің оң зарядтарының көбеюі, n1-де электрондардың теріс зарядтарының көбеюі қандай өзгерістерге әкеп соқтыруы мүмкін?Әрине,осы зарядтарды бейтараптандыру үшін көрші қабаттардан қарама-қарсы заряд тасушылар ағыны пайда болпр еді: n2 аймағынан қосымша электрондар,ал p1 аймағынан қосымша кемтіктер қозғалысы.Егер осы қосымша тартылған заряд тасушылар саны бастапқы заряд тасушылар санынан артық болса,онда бұл процесс үсті-үстіне үдей түсіп,p2 аймағында шектен тыс оң зарядтар,n1 аймағында электрондар жиналып,орталық А2-ге теріс бағытта түскеніне қарамастан) әкеп соғар еді.Сонымен,А1,А2,А3 ауысуларының бәрі бірдей тура қосылуға ығысып,динистор шексіз ток өткізе бастар еді.Токтың бұдан кейінгі кедергісі жартылай өткізгіш қабаттарының ( p1,n1,p2,n2) өзіндік кедергілерімен ғана анықталып,олардың өте аз шама болуына байланысты,динистор токты шексіз үлкен шамада өткізіп жатыр деп есептеуге болады.

2-сурет.Динистордың құрылымы(а) және оның транзисторлық балама схемасы (б)


Жоғарыда айтылған үдемелі процестің пайда болу себебі,кейінгі заряд тасушыларының алғашқы заряд тасушылар санынан артық болуынан.Ал,егер кейінгі заряд тасушыларының саны алғашқыларының санынан кем болса,онда заряд тасушылар саны бірте-бірте кеми түсіп,олардың мүлдем жойылуына әкеп соғар еді.Бұл жағдайда динистор ток өткізбейтін күйге ауысады,яғниажыратылады.Бұл оның тұрақты екінші күйі.Ендігі туатын сұрақ:осы екі күйді бір-біріне қалай ауыстырып отыруға болады,яғни ол үшін динисторды қалай қосып,ажыратуға немесе ток өткізетін күйден ток өткізбейтін күйге(немесе керісінше) ауыстыруға болады?Бұл сұрақтың жауабы беріліп те қойылады:егер ток көзі қосылғанда,оның әсерінен пайда болған заряд тасушыларының саны алғашқыларынан артық болса,онда динистордың қосылу күйіне көшкені.Осы шарттың орындалу мүмкіндігін математикалық тұрғыдан қарастырып көру үшін динистор құрылымының(2,а-сурет)кез келген қимасындағы токтар қатынасын алуға болады(қималар бір-біріне тізбектеле қосылғандықтан,ондағы токтар шамасы тұрақты).
Динисторды ток өткізбейтін күйден ток өткізетін күйге ауыстыру үшін,триодты тиристорлардағы сияқты,оны тура кернеуге қосу керек.Осы кезде динистордың анодты тогы ауыстыру салдарынан RH сыртқы динистор кернеуімен анықталатын Iзкр ток мәнінен Uпр.о/RН мәніне дейін жүз және мың есе өседі.
Динистордың қосылу моменті уақыт диаграммасындағы tвкл нүктесімен белгіленген.Тиристордағы сияқты,қосылған динисторды өшіруге болады,яғни оны өткізбейтін күйге қайтадан ауыстыруға болады.Ол үшін одан тура кернеуді ажырату керек немесе уақытша оған азғана кері кернеуді қосу керек.

3-суреттегі диаграммада динистордың өшіру моменті tвыкл нүктесімен белгіленген.Жұмыс принципіне байланысты динистор кәдімгі электромагниттік рельге ұқсас келеді.

3-сурет.Динистор жұмысының уақытша диаграммасы

Динистор "жұмыс істей бастайды",яғни анод пен катод арасындағы байланысты арттырады,егер оған берілген кернеудің мәні Uпр 0-ге жеткен кезде және "жібереді",яғни анод пен катод арасындағы байланысты кемітеді,егерде бұл мән 0-ге дейін кеми бастаса.
Динисторлардың негізгі параметрлерінің санына мыналар жатады:Iпр.мах─тұрақты немесе период бойынша белгіленген тура ток;Uпр.о,Uобр.мах─ сәйкесінше белгілі мөлшердегі тура және кері кернеулер;Iзкр,Iобр─сәйкесінше жабық динистордағы тура және кері кернеу.
Бұл параметрлерден басқа анықтамаларды динистордың басқа да кейбір электрлік сипаттамалар,өлшемдер,жұмыс температурасының интервалы және т.с.с-лар беріледі.Мысалы КН1022Д типті аз қуатты динистордың келесі параметрлері болады:Iпр.мах─200мА; Uпр.0=20В; Uпр.мах=10В; Iзкр=100мкА;Iобр=500мкА;жұмыс интервалының температурасы:─40-тан +70°С-ға дейін. ....