Как закрыть тиристор в цепи постоянного тока?

[mikaleus]

Для того, чтобы биполярный транзистор работал в режиме насыщения, необходимо этот режим обеспечить. Так вот, практически для всех (кроме высоковольтных) транзисторов справедливо правило: напряжение насыщения база-эмиттер больше, чем напряжение насыщения коллектор-эмиттер. Схему с ОК можно загнать в насыщение, но для этого напряжение на базе (по отношению к коллектору) должно быть больше (для npn транзистора). Приблизительно такие соотношения: напряжение база-эмиттер 1В, напряжение коллектор-эмиттер 0,5В, т.е. напряжение база-коллектор 0,5 В: т.е. "плюсее всех плюсов". В сочетании со сравнительно большим током в базу, этот вариант для ключевания не подходит. То же самое касается и MOSFET, только там напряжение затвор- исток должно быть порядка 5-10 В "также в плюс", в зависимости от типа транзистора. В принципе, там сила тока маленькая и можно сделать несложную схему формирования этого напряжения. НО, ЗАЧЕМ??? Существуют же p-канальные MOSFET и p-n-p транзисторы.

[Falconist]

Уважаемый mikaleus, Вы пишете, что

Схему с ОК можно загнать в насыщение, но для этого напряжение на базе (по отношению к коллектору) должно быть больше (для npn транзистора). Приблизительно такие соотношения: напряжение база-эмиттер 1В, напряжение коллектор-эмиттер 0,5В, т.е. напряжение база-коллектор 0,5 В: т.е. "плюсее всех плюсов"

Извините, но полностью согласиться с этим не могу вот по какой причине. Биполярный транзистор (пусть это будет p-n-p) можно представить как два диода катоды которых соединены (база). Их аноды - выводы коллектора и эмиттера (скан - из Хоровца и Хилла, т.1, С.90).

Для того, чтобы насытить транзистор с ОК, на его базу нужно подать напряжение, превышающее напряжение источника питания на падение напряжения на база-эмиттерном переходе, т.е., более Uпит+0,7В. Но при этом откроется база-коллекторный переход и ток базы, ничем не ограниченный (ведь коллектор сидит непосредственно на питании), потечет в коллектор... Т.е., транзистор в схеме с ОК можно полностью открыть, но не насытить.

Прошу поправить меня, если я неправ.

-- Прилагается рисунок: --

[mikaleus]

Биполярный транзистор несколько более сложный прибор, чем просто два диода, соединённые между собой, иначе просто включили бы 2 диода и "гей, поехали" .
Ток базового перехода, приводит к открыванию транзистора, напряжение база-эмиттер составляет порядка 0,8-1,0-1,3 В для разных типов транзисторов (малосигнальные, низковольтные силовые, высоковольтные силовые). При этом, если ток коллектора не превышает определённую границу (связанную исключительно с конструкцией переходов транзистора), то изменение тока коллектора, связанное с изменением сопротивления нагрузки, не приводит к существенному изменению напряжения коллектор-эмиттер. Собственно это и есть состояние насыщения. В этом случае нарушается соотношение Iб х h 21э = Iк. Поэтому и есть определённая граница, для этого режима. В этом режиме, напряжение коллектор-эмиттер составляет 0,15 (для FMMT617)- 0,3 (для, например, BC817) - 0,5 (для, например, BC639) - 0,8 (для, например, BC139) - 1,5 (для, например, высоковольтного BUT11A) Вольт.
Возможно разное понимания одного и того же процесса?

[Falconist]

С этими Вашими выкладками я полностью согласен.

Мы, наверное, действительно говорим о разных вещах.

[soladko]

Вы оба правы почти во всем. В самом деле если подавать на базу слишком большое напряжение, то оно УЙДЕТ в плюс источника питания через переход БК, но я не вижу препятствий для не только полного открытия, а и насыщения с определенным коефициентом. Допустим мы в базу дадим в схеме с ОК в два раза больший ток с дополнительного источника, чем необходимо для насыщения , тогда от тока колектора отнимется этот лишний ток(он из базы взят будет для питания нагрузки) но тогда имеем ПЕРЕНАСЫЩЕНИЕ(ток колектора меньше произведения тока базы на х21) И условия не противоречат тому, что оба перехода должны быть смещены в прямом направлении

[soladko]

Кстати для стабилизации коефициента насыщения кремниевых тр-ов во многих случаях помогает диод шоттки, паралельно БК. "Лишний" ток в этом случае "скатывается" в минус или нагрузку(схема ОЭ или ОК) мимо перехода база эмиттер.

[soladko]

Для того, чтобы насытить транзистор с ОК, на его базу нужно подать напряжение, превышающее напряжение источника питания на падение напряжения на база-эмиттерном переходе, т.е., более Uпит+0,7В

Небольшая поправка:Uпит+Uбэ-Uэк=Напряжение, небходимое для подачи на базу для насыщения в схеме с ОК.

[mikaleus]

Уважаемый soladko хотел отметить, что биполярный транзистор - это прибор управляемый током, напряжение база-эмиттер есть следствие падения тока на переходе база-эмиттер с ВАХ близким к ВАХ диода. Поэтому было бы корректнее написать не "подавать на базу слишком большое напряжение", а "пропустить через переход база-эмиттер большой ток".
Диод Шоттки ставится между переходом база-коллектор именно для того, чтобы транзистор оставался в активном режиме, но не в режиме насыщения, да близком к нему, но не всё-таки в активном режиме (можно посмотреть на ВАХ диодов Шоттки и транзисторов, к которым их подключают - низковольтные транзисторы), а стабилизация этого режима осуществляется именно так как Вы описали. Делается это для ускорения процесса выключения.
Ток базы идёт в эмиттер, но в коллектор - нет, как в схеме с ОЭ, так и в ОК, потому, прямое падение на переходе база-коллектор при открывании этого перехода больше, чем падение напряжения на участке база-эмиттер МИНУС коллектор-эмиттер. Единственный случай, когда это возможно (падения напряжения на переходах), это при отсутствии нагрузки или в случае схемы с ОК большого сопротивления нагрузки, но тогда не может быть и тока или его значительной величины.
И ещё одно уточнение, выше сказанное указывает на то, почему плохо использовать схему с ОК в качестве ключа. Так как ток, протекающий через переход база-эмиттер протекает через нагрузку, при отсутствии
нагрузки течёт в переход база-коллектор - это плохо.

[soladko]

Уважаемый soladko хотел отметить, что биполярный транзистор - это прибор управляемый током, напряжение база-эмиттер есть следствие падения тока на переходе база-эмиттер с ВАХ близким к ВАХ диода. Поэтому было бы корректнее написать не "подавать на базу слишком большое напряжение", а "пропустить через переход база-эмиттер большой ток".

не спорю, это было сказано образно, для поддержания стиля написания предыдущих постов.

Диод Шоттки ставится между переходом база-коллектор именно для того, чтобы транзистор оставался в активном режиме, но не в режиме насыщения, да близком к нему, но не всё-таки в активном режиме (можно посмотреть на ВАХ диодов Шоттки и транзисторов, к которым их подключают - низковольтные транзисторы),

согласен...почти, в задумке действительно так и есть, удерживать транзистор на грани активного режима и режима насыщения, но ведь можно подобрать такой диод шоттки, при котором есть определенные токи базы и коллектора что и транзистор в режим насыщения вошел, и через диод часть тока уходит в коллектор

И ещё одно уточнение, выше сказанное указывает на то, почему плохо использовать схему с ОК в качестве ключа. Так как ток, протекающий через переход база-эмиттер протекает через нагрузку, при отсутствии
нагрузки течёт в переход база-коллектор - это плохо.

Если не используется дополнительное напряжение, то ничего плохого нет, так как ток не потечет, режим с ОК в чистом виде не вреден никому если нет нагрузки.

Ток базы идёт в эмиттер, но в коллектор - нет, как в схеме с ОЭ, так и в ОК, потому, прямое падение на переходе база-коллектор при открывании этого перехода больше, чем падение напряжения на участке база-эмиттер МИНУС коллектор-эмиттер. Единственный случай, когда это возможно (падения напряжения на переходах), это при отсутствии нагрузки или в случае схемы с ОК большого сопротивления нагрузки, но тогда не может быть и тока или его значительной величины.

Если я вас правильно понял к чему вы это(о том, что я говорил, что "лишний" ток базы потечек в плюс источника в схеме ОК через переход БК?) то поспорю.
Представим схему, в которой транзистор в схеме ОК, к коллектору подключена нагрузка 12 Ом, напряжение источника питания 12 вольт, на базу транзистора имеем возможность подавать ток любой величины с дополнительного источника с более высоким потенциалом чем 12 вольт. Допустим h21э равно 10. Подадим на базу ток 0,09А. что имеем? транзистор как раз вошел(или почти вошел, если точнее) в насыщение, ток приблизительно 1А(0,09+0,09*10)Если дадим на базу 0,5А, имеем-ток в нагрузке все равно 1А(транзистор в насыщении), но половину этого тока обеспечивает ток базы, а половину ток коллектора. Подадим на базу ток 2А, что имеем? на нагрузке ток чуть больше 1А(прибавилось Uбэ к питанию) а в коллекторный переход течет ток почти 1А и типа заряжает аккум Как видите такое вполне возможно, и в этом случае транзистор можно рассматривать как два диода, как выше писал Фальконист.

[mikaleus]

А Вы пробовали подать ток 2А в базу транзистора, который ТАК включен? Хотя, то что Вы описали я и описывал, как "плохой режим" для режима ОК с большим сопротивлением нагрузки (просто понятие "большое сопротивление нагрузки" растяжимое).