Тиристор — полупроводниковый прибор с двумя устой­чивыми состояниями, имеющий три (и более) р-n-перехода, ко­торый может переключаться из закрытого состояния в открытое и наоборот.

Основой класса тиристоров, определяющего его пара­метры и характеристики, является многослойная полупроводни­ковая структура, состоящая из четырех чередующихся слоев р- и n-типа проводимости (р-n-р-n), образующих три электрон­но-дырочных перехода. Структура тиристора рассчитана так, что взаимодействие между слоями при приложении напряжения раз­личной полярности дает вольт-амперную характеристику с отри­цательным участком.

Существует четыре типа четырехслойных при­боров: динисторы, тиристоры, тринисторы и симисторы.

Динистор (диодный тиристор)  - имеет два вывода (нет управляющего электрода). Он включается в проводящее состояние при подаче на них прямого напряжения, большего "напряжения включения". Тиристор остается в проводя­щем     состоянии     до     тех     пор,     пока     ток     через   него  не уменьшить до уровня "тока выключения" или не снять анодное напряжение.

Тринистор (триодный тиристор)  - имеет управляющий электрод. При подаче прямого тока (относительно катода на управляющем электроде при этом положительное напряжение) напряжение включения тиристора уменьшается. При управляющем токе, равном току спрямления, тиристор включается и остается во включенном состоянии и после снятия управляющего тока. Выключить триодный тиристор можно путем уменьшения анодного тока или снятия анодного напряжения.

Существуют закрываемый тринисторы. В отличие от обычного тринистора, который вы­ключается по анодной цепи уменьшением анодного тока до вели­чины, меньшей, чем ток выключения, закрываемые тиристоры выключаются отрицательным током, подаваемым в управляющий электрод

Симистор (симметричный тиристор)  или триаки (от англ. TRIAC — triode for alternating current) называют трехэлектродные ти­ристоры с пятислойной структурой. Они могут включаться при подаче управляющего импульса не только при прямом, но и при обратном напряжении на аноде, то есть симистор в открытом состоянии проводит ток в обоих направлениях. Поэтому такие тиристоры могут работать в цепях управления переменного тока.

1     Маркировка тиристоров

Так же как для диодов и транзисторов в основу системы обозначений тиристоров положен буквенно-цифровой код. Первый   элемент   обозначает   исходный   полупроводниковый   материал,   на   базе которого изготовлен прибор.   Для   обозначения   исходного   материала   используются   буквы   или   цифры,:

Г или 1 — для германия или его соединений;

К или 2 — для кремния или его соединений;

А или 3 — для соединений галлия (например, для арсенида галлия);

И или 4 — для соединений индия (например, для фосфида индия).

  Второй   элемент   обозначения  —  буква,   определяющая   подкласс   (или   группу)приборов. Для обозначения подклассов приборов используется одна из следующих букв:

Н — диодных тиристоров;

У — триодных тиристоров.

  Третий   элемент   обозначения   –   это   цифра,   которая   определяет   основные функциональные   возможности   прибора.   Для   обозначения   характерных функциональных   возможностей,   эксплуатационных   признаков   приборов используются   следующие   цифры   применительно   к   различным   подклассам приборов.

Диодные тиристоры (подкласс Н):

1 — для тиристоров с максимально допустимым значением прямого тока не более 0,3 А;

2 — для тиристоров с максимально допустимым значением прямого тока более 0,3 А, но не свыше 10 А.

Триодные тиристоры (подкласс У):

Незапираемые тиристоры:

1  —  для   тиристоров   с   максимально   допустимым   значением   среднего   тока   в открытом   состоянии   не   более   0,3  А  или   максимально   допустимым   значением импульсного тока в открытом состоянии не более 15 А;

2  —  для   тиристоров   с   максимально   допустимым   значением   среднего   тока   в открытом   состоянии   0,3  …  10   А   или   максимально   допустимым   значением импульсного тока в открытом состоянии 15 … 100 А;

7  —  для   тиристоров   с   максимально   допустимым   значением   среднего   тока   в открытом   состоянии   более   10   А   или   максимально   допустимым   значением импульсного тока в открытом состоянии более 100 А.

Запираемые тиристоры:

3  —  для   тиристоров   с   максимально   допустимым   значением   среднего   тока   в открытом   состоянии   не   более   0,3  А  или   максимально   допустимым   значением импульсного тока в открытом состоянии не более 15 А;

4  —  для   тиристоров   с   максимально   допустимым   значением   среднего   тока   в открытом   состоянии   0,3  …  10   А   или   максимально   допустимым   значением импульсного тока в открытом состоянии 15 … 100 А;

8  —  для   тиристоров   с   максимально   допустимым   значением   среднего   тока   в открытом   состоянии   более   10   А   или   максимально   допустимым   значением импульсного тока в открытом состоянии более 100 А,

Симметричные тиристоры:

5  —  для   тиристоров   с   максимально   допустимым   значением   среднего   тока   в открытом   состоянии   не   более   0,3  А  или   максимально   допустимым   значением импульсного тока в открытом состоянии не более 15 А;

6  —  для   тиристоров   с   максимально   допустимым   значением   среднего   тока   в открытом   состоянии   0,3  …  10   А   или   максимально   допустимым   значением импульсного тока в открытом состоянии 15 … 100 А;

9  —  для   тиристоров   с   максимально   допустимым   значением   среднего   тока   в открытом   состоянии   более   10   А   или   максимально   допустимым   значением импульсного тока в открытом состоянии более 100 А.

  Четвёртый   элемент   –   число,   обозначающее   порядковый   номер   разработки технологического типа.  Для обозначения порядкового номера разработки используется двухзначное число от   01   до   99.   Если   порядковый   номер   разработки   превысит   число   99,   то   в дальнейшем используют трёхзначное число от 101 до 999.

 Пятый элемент – буква,  условно определяющая классификацию (разбраковку по параметрам) приборов, изготовленных по единой технологии.

 В качестве классификационной литеры используют буквы русского алфавита (за исключением букв З, О, Ч, Ы, Ш, Щ, Ю, Я, Ь, Ъ, Э).

2     Проверка исправности тиристоров

Если тиристор или симистор явно не пробит, но все же есть сомнение в работоспособности, то его нужно проверить. Среди всех методов проверки работоспособности наиболее простыми (не требующими наличия специальных приставок) являются два.

Первым можно воспользоваться, если у вас есть два стрелочных тестера, работающих в режиме омметра. Измерительные приборы подключаем к тиристору, как это показано на рис рисунке. Причем сопротивление его между анодом и катодом должно быть бесконечно большим до момента, пока мы не подключим провода от второго омметра к управляющему электроду (соблюдая полярность, указанную на рисунке). За счет поступающего с омметра напряжения исправный тиристор при этом открывается и его сопротивление между анодом и катодом с бесконечности резко уменьшается до десятков Ом.

         Второй метод заключается в том, что открывающее напряжение подается при помощи кнопки прямо с анода, как это показано на рисунке (б). Причем после кратковременного нажатия кнопки SB1 маломощный тиристор останется открытым до момента, пока мы не отключим цепь анода от прибора.

Следует отметить, что для таких проверок необязательно выпаивать тиристор (симистор) из схемы (если он там уже установлен) — достаточно отключить от штатных цепей только управляющий электрод. Это особенно удобно, когда надо проверять силовые ключи в составе промышленного оборудования — там, чтобы добраться до элементов, требуется снять мощные радиаторы и ряд других мешающих узлов.

3     Пробник для проверки тиристоров

Исправность тиристоров удобно проверять с помощью простого пробника

 О деталях: трансформатор — любой подходящий со вторичной обмоткой на 6,3 В. В старой ламповой аппаратуре таких много было, из унифицированных это серии ТН и ТАН. Лампочка накаливания типа МН 6,3 В × 0,28 А или аналогичная. Диод практически любой выпрямительный на ток не менее 300 мА и обратное напряжение не менее 10 В. 

Работа с пробником:

1. Подключаем подозрительный тиристор;

 2. Переключатель SA2 ставим в положение "=" (постоянный ток) и включаем питание тумблером SA1 СЕТЬ. Пока кнопку SB1 ПУСК не нажмем, лампочка HL1 светится не должна;

3. Нажимаем-таки кнопку ПУСК! Лампочка HL1 должна загореться. Отпускаем кнопку ПУСК — лампочка должна продолжать гореть;

4. Переключатель SA2 ставим в положение "0" — снимаем питание с анода тиристора. Лампочка HL1 должна погаснуть — а как же иначе?;

5. Ставим переключатель SA2 в положение "~" (переменный ток). Лампочка HL1 светиться не должна;

6. Нажимаем кнопку ПУСК — лампочка загорается, отпускаем — гаснет;

7. Если лампочка всё время горит, значит тиристор пробит; если никакими манипуляциями и плясками с бубнами зажечь её не удаётся, то в тиристоре обрыв (только лампочку не забудьте проверить сначала!).