книги / Моделирование и автоматизация проектирования силовых полупроводниковых приборов

При расчетах k<>, а затем и т'лг по (6.33) можно пользоваться усредненным значением Wn на этапе обратного смещения тири­ стора.

Для оценок снизу можно принять, что Wt3= W 3.

После определения Q2{t0) и т'лг время выключения тиристора tq может быть рассчитано из выражения, аналогичного получен­ ному в [2 .6];

	отоФг(^о)	(6.37)
	^ - V . ln QKp- Q HaK+ m0Q/t

где плотности критического заряда включения тиристора QKP, за­ ряда, накапливаемого под воздействием емкостного тока коллек­ торного перехода на этапе нарастания импульса анодного напря­

жения, QiiaK и заряда обратносмещенного анодного перехода			Qh
рассчитываются соответственно по (6.9) или (6.10),		(6.27)	или
(6.28)	и (6.20) или (6.22) [2.6].		(при
В	(6.37) т 0— коэффициент эффективности начального
t = t 3, см. рис. 6.5) заряда в базе п\.		(6.37)	и в
Из	сравнения подлогарифмических выражений в
(6.26)	и (6.30) работы [2.6] получим, что при начальном распре­
делении заряда в базе п\ по гиперболическому синусу

*	"	t K * ’sh7 f r 7 s W			~ (ch7f c	ch^ * - 0 ]х
		x ( c h - | i - - - l )			‘ schxjir,*,	(6.38)
а	при	равномерном	распределении		начального	заряда в Ях-базе
имеем		Q,-x= 0 и	VTL (	х	\-*'2
		и . ’—	¥ г ( 1+	^	)	(6-39)

где Трг — время жизни дырок в базе rii (при низком или высоком уровне инжекции); k2=il при низком и k2=2b/(b+1 ) при высо­ ком уровне инжекции в базе П\\ тн— постоянная времени нара­ стания тока в открытом состоянии тиристора, рассчитывается по (6 .8) работы [2 .6]; W2* — эффективная толщина базы пх (с уче­ том модуляции ее толщины при приложении анодного напряже­ ния UD в закрытом состоянии тиристора);

При линейном распределении начального заряда в базе п\ (концентрация дырок возрастает в направлении от анодного к коллекторному переходу) аналогично можно получить, что

тлъ .‘ th K .n V + s c h x .B V -1). (6.40)

Рассмотрим в качестве примера расчет времени выключения тиристора с теми же значениями параметров, которые были ис­ пользованы выше при расчетах зависимости Q2(*o) от а0 (см рис.

9* 131

6.7). Положим, что время выключения измеряется в режиме: 1Т= =250 А, ао=25 А/мкс, обратное напряжение £/Л=100 В, ампли­ туда импульса напряжения в закрытом состоянии С/и=.Ю00 В и скорость его нарастания dufdt= 100 В/мкс. Значения плотности

тока насыщения катодного перехода Jsjt и сопротивления расте­ кания рг-базы RSp при 400 К были приняты равными 2,4Х X10"s А/см2 и 2-103 Ом соответственно. Значения времен жизни при 400 К были приняты равными: т/,2— 10 мкс, т /,2 = т л з = 5 мкс при ВЫСОКИХ И Тр2 = ' 6 МКС, Тяэ = 3 мкс при низких уровнях инжек­ ции в базах тиристора. Концентрация доноров Nо в базе th пола­ галась равной примерно 8,3-ПО13 см-3 (рп^'60 Ом-см), а напря­ женность встроенного электрического поля Е03 — примерно 25 В/см (при 400 К).

Положим, что на этапе спада тока в открытом состоянии и па этапе обратного смещения тиристора в базе п\ реализуется вы­ сокий, а на этапе нарастания анодного напряжения — низкий или высокий уровень инжекции. Тогда по (6.37) с учетом (6.40), ис­ пользуя соответствующие соотношения работы [2.6] для расчета QKP, <2нак и QJt получаем, что в рамках линейной модели ^ = 6 4

и81 мкс соответственно при низких и высоких уровнях инжекции

вбазе th на этапе нарастания анодного напряжения.

Учет рекомбинации в эмиттерах приводит к уменьшению tq соответственно до значений, равных примерно 40 и 56 мкс, т. е. примерно в 1,6 и 1,45 раза.

В рассматриваемом случае выполняется неравенство, противо­ положное (6.35). Тогда из (6.33) с учетом (6.36) полагая, что Ц7{3=Ц73= 60 мкм, получаем, что т'^^О.ббтйг, и, следовательно, учет электронной составляющей тока коллекторного перехода па этапе обратного смещения тиристора приводит к дальнейшему уменьшению значений tq примерно в 1,'6 раза. Значения tq при этом равны примерно 25 и 35 мкс соответственно при низких и высоких уровнях инжекции в базе пх на этапе нарастания анод­ ного напряжения.

6.3. КОМБИНИРОВАННО-ВЫКЛЮЧАЕМЫЙ ТИРИСТОР И ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ЕГО ВЫКЛЮЧЕНИЯ

Как следует из самого названия, эти тиристоры выключаются комбинированным способом — сменой полярности напряжения в цепи анод— катод и одновременно подачей на управляющий электрод обратного тока / Л . Комбинированио-выключаемые ти­ ристоры (КВТ) занимают, таким образом, промежуточное поло­ жение между обычными тиристорами, которые выключаются только.сменой полярности напряжения в силовой цепи анод — ка­ тод, и запираемыми тиристорами, которые выключаются только путем подачи обратного тока на управляющий электрод.

Основным достоинством КВТ является существенно, в не­ сколько раз меньшие значения времени выключения, чем для

132

00Щ 0 ,

, W W W K i M W ,

Рнс. 6.9. Вид в плане полупроводниковой структуры КВТ (а) и варианты конструкции управляющего элек-

трода 1 '

обычных быстродействующих ти­ ристоров. Это уменьшение вре­ мени выключения в 2—4 и бо­ лее раз достигается при отно­ сительно небольших значениях 1па (не более 2—3 % амплитуд­ ного значения тока /г через ти­ ристор в открытом состоянии).

Следует отметить, что, несмот­ ря на уменьшение tq, коммутаци­ онные потери в процессе выклю­ чения, которые выделяются глав­ ным образом на этапе спада обратного тока, для КВТ остают­ ся практически такими же, как и для соответствующих тиристоров,

выключаемых ТОЛЬКО ПО цепи анод — катод. Обусловлено это тем, что при относительно малых

значениях отношения JRC/IT и при достаточно больших скоро­

стях спада тока в открытом состоянии воздействие импульса тока Inc практически не влияет на амплитуду и форму обратного тока через тиристор в процессе его выключения.

Другим, основным препятствием на пути широкого использо­ вания КВТ является достаточно серьезное усложнение системы управления тиристором, а также зачастую отсутствие прочих эле­ ментов схемы (например, конденсаторов), позволяющих реализо­ вать высокое быстродействие КВТ.

Конструктивно КВТ отличаются от соответствующих быстродействующих тиристоров, выключаемых только по цепи анод — катод, более высокой сте­ пенью разветвления управляющего электрода основной структуры. В качестве примера на рис. 6.9,а изображена в плане многоэмиттерная конструкция основной структуры КВТ. Катодные эмиттеры имеют форму правильных шестиугольников, которые вписываются в окружности диаметром не более 2— 3 мм. Для уменьше­ ния падения напряжения на сопротивлении базы р2 под катодным эмиттером ВС при протекании тока 1яс либо это сопротивление шунтируется диодом, либо КВТ изготавливается с двумя управляющими электродами (рис. 6.9,6). Включение КВТ осуществляется при этом подачей импульсов тока /с на управляющий электрод G|, а при выключении импульс тока 1Кс подается на электрод G2. Существуют конструкции, в которых диод VD0 изготавливается на той же полупроводнико­ вой пластине, что и1сама многослойная структура КВТ.

Первые публикации о комбинированном способе выключения тиристоров спе­

циальной конструкции	появились	в 1974 г. [6.15, 6.16]. В последующие годы
был опубликован еще	ряд работ	[6.17— 6.19], посвященных экспериментальным

исследованиям КВТ.

Подробная физическая модель процесса выключения тиристора комбиниро­ ванным способом была впервые предложена в [6.11]. В последующем, скорее, качественная, чем количественная расчетная модель этого процесса с учетом

133

двумерных

эффектов

была

развита

в [6.20]. В [6.11] на образцах с низкой

степенью

легирования

базы

наблюда­

лось существенное (в 2— 3 раза) умень­

шение tq

при

воздействии импульса тока

h a на этапе

обратного

смещения тири­

стора. Этот эффект объяснен тем, что

воздействие тока IRG увеличивает элек­

тронную компоненту тока через коллек­

торный переход на данном этапе. Имен­

но эта модель и была в последующем

развита

в

[6.20].

В

[6.13]

исследована

одномерная

модель процесса комбинированного вы­

Рис. 6.10. Простейшая

конструкция

ключения тиристора. Она отличается от

тиристора с зашунтированным катод­

нелинейной

модели процесса выключения

ным переходом (а) и зависимости на­

по цепи

анод — катод,

рассмотренной в

пряжения па

катодном

переходе

от

этой же работе

(суть этой модели корот­

координаты

(б) при

1Яв = 0 (1)

и

ко изложена

в

§ 6.2), только тем, что

/лс>0 (2)

плотность тока через катодный переход

принимается равной разности плотностей тока

в открытом состоянии JT и обрат­

ного тока управляющего электрода JRG . Э т о й

модели

присущ

тот

же

недоста­

ток, который был отмечен в § 6.2 для модели процесса выключения обычного тиристора. Кроме того, процесс комбинированного выключения является суще­ ственно неодномерным процессом, и для него более оправданным является использование иеодномерной модели.

Экспериментальные исследования, выполненные в ряде работ, в том числе и в [6.21], показали, что в наиболее широко применяемых конструкциях КВТ воз­ действие импульса тока I RG на этапе обратного смещения тиристора приводит к уменьшению ta не более чем на 15—20 %. Поэтому в [6.22] была предложена неодномерная модель процесса выключения КВТ, учитывающая воздействие IRG на tq только на этапе нарастания анодного напряжения.

Комбинированное выключение, обеспечивающее уменьшение t q, используется, как правило, в тех случаях, когда необходимо высокое быстродействие. Скорости

спада тока в открытом состоянии при этом достаточно высокие (десятки										ампер
за микросекунду), н		при IRG/ITK: 0,02-4-0,03,		как	это обычно имеет место на
практике, воздействие		импульса	I RG на этапе	спада	тока	в открытом			состоянии
слабо влияет на tq [6.11, 6.13, 6.22].
На этапе обратного смещения тиристора				ток I RG оказывает			влияние			на tq
только	при выполнении неравенства (6.35). Наибольшее					влияние	на		t q	дости­
гается	при таком значении / лс,		когда катодный переход			смещается		в	обратном
направлении и при выполнении			неравенства (6.35). При расчетах				в	этом		случае
х'лг в выражение (6.33) подставляется значение ко,					рассчитанное по			(6.36).
Для учета влияния импульса тока I RC					на tq	на этапе нараста­

ния анодного напряжения воспользуемся моделью, предложенной в [6.22]. Рассмотрим упрощенный вариант конструкции тиристо­ ра, выключаемого комбинированным способом (рис. 6.10,а), и

134

примем, что к началу рассматриваемого этапа избыточный заряд в базе п\ распределен равномерно вдоль оси у в пределах обла­ сти 0 ^ у ^ 1 э-

При	разомкнутой цепи управляющий электрод— .катод, т. е.
при IRG= 0, часть дырок, поступающих в базу р2 через		коллек­
торный	переход на рассматриваемом этапе, выводится	из этой

базы через технологический шунт катодного перехода. Продоль­ ный (вдоль оси у) ток дырок приводит к изменению напряжения на катодном переходе вдоль оси у.

Напряжение £//, достигает максимального значения при у=О (кривая 1 на рис. 6.10,6). Если максимальное значение Ufa>U%f,

(при JRG= 0), тиристор переходит в открытое состояние. При ^nG>0 часть дырок, поступающих в базу р2, выводится из этой базы также и через управляющий электрод. Максимум Ujt сме­ щается при этом в сторону шунта и тем сильнее, чем больше

(кривая 2 на рис. 6.10,6). Если при у = у тC//s>C//ap( при /ло> 0), тиристор переходит в открытое состояние.

Согласно принятому допущению о равномерном распределе­ нии начального избыточного заряда вдоль оси у плотность ды­ рочного тока / Р2, поступающего в базу р2 через коллекторный пе­

реход, приближенно	постоянна	вдоль оси у в пределах области
O ^y^U . Заметное	отклонение	от равномерного распределения

может иметь место только в окрестностях точек у= 0 (при / лс= = 0 ) и у = у т (при / HG> 0), в пределах которых инжекция элект­ ронов из эмиттера п2+ в базу р2, а следовательно, и дырок из эмит­ тера pi+ в базу п\ наиболее значительна. Однако при плотностях тока, соответствующих включению тиристора, указанное отклоне­

ние не очень существенно, а окрестности		точек у = 0 и у = у т, в
пределах которых оно имеет место, достаточно малы.			Поэтому
можно принять, что распределение UIa	вдоль оси у приближен­
но описывается уравнением
d4J,Jdy'^-JpiPp/W3.			(6.41)
Следует также отметить, что плотность		дырочного	тока Jp2,
как и плотность анодного тока, переменна во времени			(при / >
> / 3, см. рис. 6.5). Поэтому при / л<;>0	координата ут также за­

висит от времени. Однако для упрощения задачи примем, что ут не зависит от t.

При оговоренных допущениях для анализа поведения тиристо­ ра на этапе нарастания анодного напряжения достаточно рассмот­

реть только область ym ^ y^ h	(рис. 6.10,6). Следовательно, по­
ведение тиристора с шириной	катодного эмиттера /э при /д о > 0

приближенно аналогично поведению тиристора с шириной катод­

ного эмиттера (U—Ут) при /Лс = 0.

Изменение эффективной ширины катодного эмиттера при воз­

действии импульса тока / ло приводит к уменьшению	удельного
эквивалентного сопротивления омических утечек этого	перехода

13 5

Rjt [2.6]. Изменение		R,-3	влияет, в свою очередь, на плотность
критического	заряда	включения тиристора. С		увеличением тока
IRG удельное	эквивалентное		сопротивление /?/,	уменьшается, а
плотность критического заряда QKp возрастает.				Время выключе­

ния тиристора при этом уменьшается.

Таким образом, модель, предложенная в [6,22], позволяет при комбинированном выключении тиристора на этапе нарастания анодного напряжения использовать для расчета tq все соотноше­

ния, приведенные в § 6.2. Анализ влияния IRG на tq сводится									при
этом к анализу зависимости RJ3(IRG)-
Решив уравнение (6.41)			при	граничных			условиях 27/з= 0		при
у = 19 и dUiJdy=IsGPp/(W3lG) при у—0,						где lG— протяженность
тиристора в	направлении,		нормальном			к	плоскости	чертежа
(рис. 6.10,а),	и использовав		дополнительные				условия 27/3 = 27/i* и
dUjJdy=0 при у = у т, из решения (6.41)						можно исключить /р2 и
определить зависимости Rjt и U*3				от /цо.		Тогда
*0/,	1 Л+	2IRGRV»		1	л[	i 1	*яо*ч. \	(6.42)
*/.	2 1	и%1.‘о		'	У	‘	UlfUc )'
где								(6-43)
	ull =		+ (k m 1п(«0,•./«/.).					(6.44)

a Uof, в общем случае определяется из решения уравнения (5.9а) работы [2.6] при RJ9= Roj3, но с достаточной точностью может быть рассчитано из выражения

f/Kp _ kT	in (	1	Prt	^	(6.45)
*	‘" U	+	f e - l

Аналогичные выражения можно получить и для случая, когда тиристорная структура имеет не прямоугольную, а цилиндриче­ скую форму, как, например, на рис. 2.14,а. В этом случае имеем

-	?Ло	ln(r°I RO		l /Vl	(6.46)
2» Л /.'jr		4	?	/
где	1п7f - f r	j - i	v	w	] (6; .47)
Й0', = ' й ' [

136

*0/э	4*0/,	*/, }	(6.48)

a Uofa в общем случае также определяется из решения уравнения (5.9а) работы [2.6] при RJa= R0h или приближенно из (6.45).

Формулами		(6.42) и (.6.46) для расчетов tq можно пользовать­
ся при таких значениях /дс, когда обратное				напряжение на ка­
тодном	переходе при у= 0		(см. рис. 6Л0,а)	или при г==гв	(см.
рис. 2.14,г) не превышает пробивного напряжения катодного					пе­
рехода	U w if	Это условие, аналогичное используемому в слу­
чае запираемых тиристоров			[2.24], можно записать в виде
		ЯоJJRGIST^U(BR)IV		(6.49)

где ST— площадь тиристора, равная Ыо в случае структур пря­ моугольной формы и пг2с в случае структур цилиндрической формы.

Выражение для времени выключения тиристора в комбиниро­ ванном режиме tqGA можно представить в виде, аналогичном (6.37), а именно

tqGA	lfl _____трЯй(*о)______		(6.50)
	WIQKP — QmK + m0Qh
где mi = QKp/QKp°; Q K P°	и QKp — плотности	критического	заряда
включения тиристора при IRG—О и /дс>		0 соответственно.

Если омические утечки через технологическую шунтировку ка­ тодного перехода преобладают над другими механизмами, влия­

ющими на Q K P° ,	т о	отношение Q K P / Q K P° приближенно равно отно­
шению RoiJRia, т.	е.	1ПУ=s= RojJRu.

На рис. 6.11 представлены экспериментальные зависимости времени выключения в комбинированном режиме tqCA от /до для трех тиристорных структур различного диаметра D G, полученные в [6.21]. Экспериментальные образцы были изготовлены на крем­ нии с удельным сопротивлением около 55 Ом-см по технологии быстродействующих тиристоров. На одной кремниевой пластине диаметром 32 мм и толщиной около 370 мкм изготовлялось не­ сколько структур круглой формы с диаметрами катодных эмит­ теров от 1 до 10 мм. В центре катодного эмиттера каждой р-п-р-п структуры располагался шунт диаметром А = 0,25 мм. Время жизни дырок в базе п регулировалось диффузией золота и изме­ рялось разностным методом [6:23] при плотности тока в откры­ том состоянии 40 А/см2 и температуре 25°С. Оно было равно при­ мерно 2 мкс. Глубина залегания анодного и коллекторного пере­ ходов была около 80 мкм, а катодного перехода — около 20 мкм. Толщины, базы П\ и базы рч были равны соответственно 210 и

60м,км.

Импульс обратного тока управляющего электрода приклады­

вался к исследуемой структуре в момент перехода анодного тока

137

Рис.	6.11.	Экспериментальные
(--------	) и	расчетные (	------------- ,
_________)		зависимости	времени

выключения в комбинирован­ ном режиме от амплитуды им­

пульса обратного тока	управ­
ляющего электрода	(D ei <3
<ДС2<0сз)

через нуль (при £ «£ 0, см. рис. 6.5). Длительность импульса тока I R C несколько превышала значение времени выключения тиристо­ ра при /д с= 0 . Измерения tqGA проводились при 125 °С и плотно­ сти тока в открытом состоянии 40 А/см2. Скорость спада тока в открытом состоянии была равна 5 А/мкс. Изменения этой скоро­ сти в достаточно широком интервале слабо влияли на измеренные значения tqGA. Обратное напряжение, прикладываемое к структу­ рам в процессе их выключения, было равно 10 В. Амплитуда по­ вторно прикладываемого импульса анодного напряжения в за­ крытом состоянии и скорость его нарастания составляли соответ­ ственно 100 В и 50 В/мкс.

Из экспериментальных зависимостей, представленных на рис. 6.11, видно, что чем меньше диаметр структуры Do, тем мень­ ше tq при 1RG= 0 и тем сильнее зависимость £9сл(/по). Уменьше­ ние tq с уменьшением DGобусловлено тем, что при заданном диа­ метре шунта катодного перехода D\ эффективность технологиче­

ской шунтировки возрастает с уменьшением Da (6.47). Более рез­
кая зависимость £дсл(/дс) с уменьшением				DG обусловлена		боль­
шей плотностью обратного тока управляющего					электрода	при
малых DG. Из рисунка видно также (см.,				например, кривую 2),
что при значении		/до, обозначенном	/до*	и соответствующем			вы­
полнению условия		(i6.49), tqGA практически не			.уменьшается		с
дальнейшим ростом /до.
Для сравнения с экспериментом были выполнены расчеты по
(6.50)	с учетом (6.46) — (6.48) и соответствующих формул работы
{2.6]	для определения QKp°,QHaK и		Q/,. Значение Q2(f0) рассчи­

тывалось по (6.33) этой же работы. При расчетах кроме перечис­ ленных выше значений параметров тиристора и режима выклю­ чения было принято, что тпз=0,8 мкс, £ о з«2 0 В/см и ]sjt & « 1 0 -11 А/см2 при 300 К. Полагалось, что времена жизни дырок тР2 в базе П\ и электронов тпз в базе р2 пропорциональны абсо­

лютной температуре Т в степени 2,2 [6.25], a Jsft	пропорцио­
нальна квадрату концентрации собственных носителей.
1 3 8

Соответствующие расчетные зависимости ^ оа(/во) хорошо совпадали с экспериментальными зависимостями при Z)C ^ 4 MM [на рис. 6.11 в качестве примера пунктиром изображена расчет­ ная зависимость tqGA(IRe) для структуры диаметром 3 мм]. Од­ нако при Da> 4 мм, особенно для структур с Da='10 мм, наблю­ далось заметное расхождение расчетных и экспериментальных кривых: при IRC= 0 расчетные значения tg были существенно вы­

ше экспериментальных, а расчетные зависимости ^3са(/я<?) были более резкими, чем экспериментальные.

Было сделано предположение [6.26], что это расхождение расчетных и экспериментальных кривых обусловлено тем, что с ростом DG падает эффективность технологической шунтировки катодного перехода, так как для всех структур Di=0,25 м м = = const, и возрастает влияние на tq неконтролируемых объемных и поверхностных токов утечки катодного перехода. Соответствую­ щие расчеты, выполненные в предположении, что неконтролируе­ мые объемные и поверхностные токи утечки катодного перехода являются омическими, привели к хорошему совладению расчет­ ных и экспериментальных зависимостей / 3с а ( / д с ) и для структур диаметром 10 мм (штрихпунктирная и сплошная кривые на рис. 6.11).

Г л а в а с е д ь м а я

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА ВЫКЛЮЧЕНИЯ ТИРИСТОРОВ, ПРОВОДЯЩИХ В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИ

7.1. АСИММЕТРИЧНЫЕ ТИРИСТОРЫ И ТИРИСТОРЫ-ДИОДЫ

Существует ряд преобразователей на основе СПП, в которых используется встречно-параллельное соединение быстродействую­ щих тиристоров и быстровосстанавливающихся диодов. При ис­ пользовании тиристоров в подобных преобразователях от них не требуется высокой блокирующей способности в обратном направ­ лении. Достаточно, чтобы тиристоры выдерживали в процессе их выключения обратное напряжение, равное сумме падений напря­ жения на диодах, включенных встречно-параллельно, и на пара­ зитной индуктивности проводов, соединяющих диоды и тиристо­ ры. Это напряжение не превышает, как правило, несколько еди­ ниц или десятков вольт.

Тиристоры, допустимые обратные напряжения которых намно­ го меньше допустимых напряжений в закрытом состоянии, приня­ то называть асимметричными.

В закрытом состоянии асимметричные тиристоры выдержива­ ют такие же напряжения, как и обычные тиристоры, не проводя­ щие в обратном направлении. Поэтому асимметричные и обычные тиристоры имеют идентичные коллекторные переходы и отлича-

I

1 Э

Рис. 7.1. Распределение легирующих примесей в асимметричном тиристоре (пунктир — то же В обычном тиристоре)

Рис. 7.2. ВАХ асимметричного тиристора (кривая 1) и тири­ стора-диода (кривая 2)

ются, по существу, только распределением легирующих примесей в окрестности анодного перехода / 1 (рис. 7.1). Наличие л'-слоя ограничивает распространение области объемного заряда коллек­

торного перехода в сторону анодного	перехода	при	приложении
к тиристору напряжения в закрытом	состоянии.	Это	позволяет

при заданном значении напряжения переключения выбирать тол­ щину л-базы асимметричных тиристоров существенно меньшей толщины этой базы обычных тиристоров. В то же время суммар­ ная толщина анодного pi+- и л'-слоя в асимметричных тиристорах не превышает, как правило, толщину анодного p-слоя в обычных тиристорах. Поэтому именно благодаря меньшей толщине л-базы при заданном напряжении переключении асимметричные тиристо­ ры имеют меньшие времена выключения и, кроме того, при про­ чих равных условиях несколько меньшие потери при включении и в открытом состоянии. При одинаковых толщинах базовых л-сло- ев и, следовательно, при одинаковом быстродействии асимметрич­ ные тиристоры могут быть существенно более высоковольтными, чем обычные тиристоры.

Асимметричные тиристоры являются составной частью тири­ сторов-диодов, которые сочетают в себе характеристики тиристо­ ра и встречно-параллельно включенного с ним диода. ВАХ асим­ метричных тиристоров и тиристоров-диодов изображены на рис. 7.2.

Тиристоры-диоды имеют определенные преимущества перед дискретными асимметричными тиристорами и диодами, соединенными встречно-параллельно. К ним относятся удобство монтажа (один прибор вместо двух), отсутствие па­ разитной индуктивности проводов, соединяющих диод и тиристор, экономия ма­ териалов (один корпус вместо двух) и т. д. Однако технология изготовления тиристоров-диодов заметно сложнее. Кроме того, для разных областей примене­ ния требуются тиристоры-диоды с различным соотношением средних токов тири­ стора и диода. Это обусловливает потребность в большой номенклатуре тиристо-

140