В конце минувшей весны компания Lenovo представила смартфоны Moto C и Moto C Plus, вошедшие в новую и самую доступную из линеек бренда Moto. Бюджетных моделей всего две, но самая младшая Moto C имеет две модификации: с поддержкой 3G и с поддержкой 4G (естественно, они основаны на разных платформах). Нам на тестирование достался аппарат с поддержкой LTE, и надо понимать, что данный смартфон не только самый дешевый в семействе Moto C, но и вообще один из самых доступных мобильных аппаратов в официальной российской рознице, поддерживающих работу в сетях 4G.

Основные характеристики Moto C (Модель XT1754)

  • SoC MediaTek MT6737m, 4 ядра @1,1 ГГц (ARM Cortex-A53)
  • GPU Mali-T720
  • Операционная система Android 7.0
  • Сенсорный дисплей TN 5″, 854×480, 196 ppi
  • Оперативная память (RAM) 1 ГБ, внутренняя память 16 ГБ
  • Поддержка Micro-SIM (2 шт.)
  • Поддержка microSD до 32 ГБ
  • Сети GSM/GPRS/EDGE (850/900/1800/1900 МГц)
  • Сети WCDMA/HSPA+ (850/900/1900/2100 МГц)
  • Сети LTE Cat.4 FDD (B1/3/5/7/8/20), LTE TD (B38/40)
  • Wi-Fi 802.11b/g/n (2,4 ГГц)
  • Bluetooth 4.2 LE
  • GPS, A-GPS
  • Micro-USB
  • Основная камера 5 Мп, f/2,8, автофокус, видео 720p
  • Фронтальная камера 2 Мп, f/2,8, фикс. фокус
  • Датчик приближения, акселерометр
  • Аккумулятор 2350 мА·ч
  • Размеры 146×74×9 мм
  • Масса 154 г

Комплект поставки

Moto C поставляется в небольшой коробке с аляповатым оформлением. Картон просто согнут по местам сгиба на манер почтовых коробок без склеек.

Комплект состоит из соединительного кабеля, сетевого адаптера с выходным током 1 А и максимальным напряжением 5 В, а также простеньких пластиковых наушников без резиновых накладок.

Внешний вид и удобство использования

Moto C — это максимально доступный смартфон, и выглядит он простенько и дешево. Дизайн аппарата не за что хвалить, но и претензий предъявлять тут особенно не к чему. Пластиковый корпус выполнен в виде единого кожуха-лодочки, полностью накрывающего собой не только заднюю часть, но и боковины.

Соответственно, здесь нет красивых боковых ободков, выделенных граней, блестящих рамок или каких-нибудь вставок. Металла в корпусе Moto C тоже нет. Форма обтекаемая, углы в плане закруглены, смартфон хорошо лежит в руке, не выскальзывает из пальцев.

Поверхность пластмассовой крышки имеет мелкую шероховатую текстурированность, на ней не остается отпечатков пальцев. Корпус пятидюймового устройства не крупный и не тяжелый, поэтому не отягощает карманов одежды. К качеству и самой сборке претензий нет.

SIM-карты вставляются в разъемы, расположенные под съемной крышкой. Там предусмотрены два слота для Micro-SIM и один для карты памяти microSD. Аккумуляторная батарея сменная, легко извлекается, после установки накрывает собой SIM-карты. Слоты для карточек реализованы продуманно, есть возможность извлечь застрявшие карточки.

Круглый модуль камеры с одинарной светодиодной вспышкой не выпирает за пределы задней стенки корпуса. Фонарик светит ярко.

Передняя панель прикрыта плоским защитным стеклом без бортиков и покатых краев. Над экраном привычно установлены сенсоры и глазок фронтальной камеры без собственной светодиодной вспышки. Также здесь нет светодиодного индикатора событий и второго микрофона.

В нижней части расположены три сенсорные кнопки без собственной подсветки.

Кнопки на правой боковой грани различаются между собой по текстуре: одна из них гладкая, другая рифленая. Клавиши крупные, имеют мягкий ход, легко нащупываются вслепую. В итоге управление вполне удобное, даже несмотря на то, что кнопки здесь просто приклеены изнутри на крышку и снимаются вместе с ней.

Разъем Micro-USB расположился не в нижнем торце, как обычно, а наверху, там он соседствует с 3,5-миллиметровым выходом на наушники.

На нижнем торце нет ничего, кроме разговорного микрофона.

Смартфон Moto C поставляется в продажу в нескольких окрасах: есть черный, белый, золотистый, а также красного цвета корпус, но передняя панель всегда остается черной или белой.

Экран

Moto C оснащен дисплеем TN с физическими размерами 62×110 мм при диагонали 5 дюймов. Разрешение равняется 854×480, плотность точек составляет всего около 196 ppi. Рамка вокруг экрана широкая: по бокам более 5 мм, сверху — 16 мм, снизу — все 18 мм.

Яркость дисплея можно подстраивать только вручную, датчика внешнего освещения в аппарате не предусмотрено вовсе. Тест AnTuTu диагностирует поддержку лишь 2 одновременных касаний.

Подробную экспертизу с использованием измерительных приборов провел редактор разделов «Мониторы » и «Проекторы и ТВ » Алексей Кудрявцев . Приводим его экспертное мнение об экране исследуемого образца.

Лицевая поверхность экрана выполнена в виде стеклянной пластины с зеркально-гладкой поверхностью, устойчивой к появлению царапин. Судя по яркости отраженных объектов, антибликовые свойства экрана гораздо хуже, чем у Google Nexus 7 (2013) (далее мы сравниваем именно с ним). Для наглядности приведем фотографию, на которой в выключенных экранах обоих устройств отражается белая поверхность (Moto C легко отличить, так как он меньше):

Экран у Moto C существенно светлее. Связано это с тем, что между внешним стеклом и поверхностью ЖК-матрицы есть воздушный промежуток. Из-за наличия границ стекло/воздух и воздух/матрица с сильно различающимися коэффициентами преломления такие экраны плохо смотрятся в условиях интенсивной внешней засветки. Зато их ремонт в случае потрескавшегося внешнего стекла обходится гораздо дешевле, так как менять нужно только его. На внешней поверхности экрана, возможно, есть специальное олеофобное (жироотталкивающее) покрытие, но если оно и есть, то эффективность его гораздо ниже, чем у Nexus 7. И все же, следы от пальцев вроде бы удаляются легче, а появляются с меньшей скоростью, чем в случае обычного стекла.

При ручном управлении яркостью ее максимальное значение составило порядка 330 кд/м², а минимальное — 6,4 кд/м². Максимальное значение низкое, и, учитывая плохие антибликовые свойства, при ярком дневном свете изображение на экране вряд ли будет различимым. В полной темноте яркость можно понизить до комфортного уровня. Автоматической регулировки яркости по датчику освещенности нет, как нет и самого датчика. На любом уровне яркости значимая модуляция подсветки отсутствует, поэтому нет и никакого мерцания экрана.

В данном смартфоне установлена матрица типа TN. Микрофотография демонстрирует типичную для TN структуру (вернее, отсутствие структуры) субпикселей:

Для сравнения можно ознакомиться с галереей микрофотографий экранов, используемых в мобильной технике.

Экран имеет не самые плохие углы обзора в горизонтальном направлении, но при малейшем отклонении вниз инвертируются светлые оттенки, а при отклонении вверх — темные. Для сравнения приведем фотографии, на которых на экраны Nexus 7 и тестируемого устройства выведены одинаковые изображения, при этом яркость обоих экранов установлена примерно на 200 кд/м², а цветовой баланс на фотоаппарате принудительно переключен на 6500 К.

Перпендикулярно к экранам тестовая картинка:

Видно, что цвета на экране Moto C сильно искажены.

И белое поле:

Отметим, что равномерность яркости и цветового тона у Moto C хорошая.

Теперь под углом примерно 45 градусов к плоскости экрана по длинной стороне:

Видно, что под этим углом цветовой баланс изменился несильно. При отклонении вниз изображение сильно высветляется, детали в светах пропадают:

При отклонении вверх все гораздо хуже:

Цвета выворачиваются наизнанку. Белое поле при отклонении взгляда от перпендикуляра к экрану темнеет сильнее, чем в случае Nexus 7.

А черное поле при отклонении взгляда от перпендикуляра к экрану высветляется заметно сильнее, чем в случае Nexus 7.

При перпендикулярном взгляде равномерность черного поля средняя:

Контрастность (примерно в центре экрана и строго перпендикулярно ему) нормальная — порядка 600:1. Время отклика при переходе черный-белый-черный равно 27 мс (22 мс вкл. + 5 мс выкл.), переход между полутонами серого 25% и 75% (по численному значению цвета) и обратно в сумме занимает 51 мс. Построенная по 32 точкам с равным интервалом по численному значению оттенка серого гамма-кривая не выявила завала ни в светах, ни в тенях. Показатель аппроксимирующей степенной функции равен 2,17, что близко к стандартному значению 2,2. При этом реальная гамма-кривая заметно отклоняется от степенной зависимости:

В данном аппарате есть агрессивная динамическая подстройка яркости подсветки в соответствии с характером выводимого изображения — на темных в среднем изображениях яркость подсветки уменьшается. В итоге полученная зависимость яркости от оттенка (гамма-кривая) не соответствует гамма-кривой статичного изображения, так как измерения проводились при последовательном выводе оттенков серого почти на весь экран. По этой причине ряд тестов — определение контрастности и времени отклика, сравнение засветки черного под углами — мы проводили (впрочем, как и всегда) при выводе специальных шаблонов с неизменной средней яркостью, а не однотонных полей во весь экран. Вообще такая неотключаемая коррекция яркости ничего кроме вреда не приносит, поскольку постоянная смена яркости экрана как минимум может вызывать некоторый дискомфорт, снизить различимость градаций в тенях в случае темных изображений и читаемость экрана на ярком свету, так как на не самых светлых в среднем изображениях яркость подсветки занижается, а ее и так не избыток.

Цветовой охват меньше sRGB:

Видимо, светофильтры матрицы значительно подмешивают компоненты друг к другу. Спектры это подтверждают:

Данный прием позволяет увеличить яркость экрана при тех же затратах энергии на подсветку, но цвета теряют в насыщенности. Баланса оттенков на шкале серого как такового нет вообще — цветовая температура выше стандартных 6500 К и очень сильно меняется от оттенка к оттенку:

Отклонение от спектра абсолютно черного тела (ΔE) на белом поле небольшое, и оно мало изменяется от оттенка к оттенку — это положительно сказывается на визуальной оценке цветового баланса:

Итого мы имеем очень недорогой вариант экрана на TN-матрице. Максимальная яркость у данного экрана низкая, антибликовые свойства очень слабые, в итоге удобство использования ясным днем на улице вызывает большие сомнения. В полной темноте яркость можно понизить до комфортного уровня. К существенным недостаткам относятся: слабое олеофобное покрытие (если оно вообще есть), типичные для TN искажения цветов и яркости оттенков при отклонении взгляда от перпендикуляра к плоскости экрана, агрессивная динамическая подстройка яркости подсветки в соответствии с характером выводимого изображения и очень плохой баланс цветов. К достоинствам экрана можно причислить только отсутствие видимого мерцания экрана.

Камера

Фронтальный модуль у Moto C получил всего лишь 2-мегапиксельный сенсор и оптику с диафрагмой f/2,8, с фиксированным фокусом и без фронтальной светодиодной вспышки. Качество снимков, естественно, невысокое, но в целом селфи-фотографии выходят аккуратными и смотрятся хорошо из-за правильной цветопередачи и хорошей резкости по центру кадра.

Основная камера Moto C использует модуль с 5-мегапиксельной матрицей и объектив с такой же фиксированной диафрагмой f/2,8. Имеется неспешный автофокус и односегментная, но вполне яркая вспышка. Системы стабилизации, естественно, нет.

Камера довольно скромна по возможностям, но меню ей досталось от старших моделей, удобное и лаконичное. Правда, тут нет ручного режима профи и многих дополнительных сюжетных режимов, но все настройки так же удобно собраны в единый выдвигающийся сбоку свиток. Кнопка включения режима HDR вынесена на верхнюю часть экрана и всегда находится под рукой. Есть возможность регулировать экспозицию прямо в процессе съемки с помощью кругового ползунка на экране.

Камера Moto C может снимать видео в максимальном разрешении лишь 720р, Full HD и функции стабилизации нет. Очевидно, при таком разрешении не приходится ожидать детализированной и сочной картинки. Изображение рыхлое, детализация низкая, качество видеосъемки в целом невысокое. К записи звука особых претензий нет, шумов многовато, поскольку никакой системы шумоподавления в смартфоне нет, но хотя бы нет искусственных искажений.

  • Ролик №1 (24 МБ, 1280×720@30 fps, H.264, AAC)

Текст отработан неплохо.

С макросъемкой камера справляется.

Резкость по планам неплохая.

Большие зоны нерезкости по краям кадра.

В центральной части кадра резкость неплохая.

Для такого разрешения детализацию на дальних планах можно назвать неплохой.

Хорошей камеру точно не назовешь. Во-первых, при таком низком разрешении о детализации вообще можно говорить лишь условно. Во-вторых, большие зоны нерезкости по краям кадра портят практически все снимки, а кадрировать в данном случае уже некуда. Даже для документальной съемки разрешение слишком низкое. Однако тут мы снова вспомним про ломографию. Простой шумодав и низкое разрешение порождают крупное зерно, а динамический диапазон напоминает о недорогой пленке прошлого века — и вот уже готов встроенный ретро-фильтр. Так что камеру можно рекомендовать для приятной ламповой ломографии и иногда для съемки текста, но не более.

Телефонная часть и коммуникации

Коммуникационные возможности Moto C включают поддержку LTE Cat.4 (до 150 Мбит/с), поддерживается некоторое количество диапазонов частот LTE FDD и TDD, в их числе и все 3 интересных нам диапазона FDD LTE (band 3, 7, 20). Качество приема сигнала неожиданно порадовало, как и работа аппарата в сетях LTE. Претензий никаких, в городской черте московского региона аппарат ведет себя уверенно, выдает высокие скорости в беспроводных сетях.

Moto C поддерживает один лишь диапазон Wi-Fi (2,4 ГГц), NFC-модуля в смартфоне нет. Можно стандартно организовать беспроводную точку доступа через каналы Wi-Fi или Bluetooth 4.2. Разъем Micro-USB не поддерживает подключение внешних устройств в режиме USB OTG.

Навигационный модуль работает только с GPS (с A-GPS). Первые спутники при холодном старте обнаруживаются в течение минуты, точность позиционирования неплохая. А вот сенсор магнитного поля для функционирования компаса, к сожалению, в смартфон не встроен.

Moto C не поддерживает в режиме активного ожидания обе SIM-карты в 3G/4G одновременно. То есть когда для передачи данных в 4G назначена одна карта, вторая может работать только в 2G. Интерфейс позволяет выбрать для голосовых вызовов и SMS определенную SIM-карту заранее. Работают карты в режиме Dual SIM Dual Standby, радиомодем здесь один. Кстати, в отличие от старших моделей Moto, в этот аппарат производитель не добавил готовых режимов работы двух карт, в других смартфонах бренда они имеются.

Программное обеспечение и мультимедиа

В качестве программной платформы Moto C использует относительно свежую версию Google Android 7.0 — практически чистую. В отличие от других современных мобильных аппаратов Moto, здесь нет ни дополнительной поддержки жестов, ни возможности уменьшения всей рабочей площади экрана. Двухоконный режим работы имеется, благо он реализован самой ОС Android. Дополнительных программ почти нет, все необходимое здесь достигается с помощью Google Apps. Это не всегда хорошо: здесь, например, вообще нет файлового менеджера и диктофона.

Для прослушивания музыки используется штатный плеер Google Music со звуковыми настройками и пресетами встроенного эквалайзера. И в наушниках, и через динамик звук простенький, не очень чистый, без заметного присутствия низких частот, но достаточно громкий, чтобы не пропустить входящий звонок. Также имеется FM-радио, а вот встроенного диктофона в аппарате не нашлось.

Производительность

Аппаратная платформа Moto C строится на базе SoC MediaTek MT6737m, выполненной по техпроцессу 28 нм. В конфигурацию этой 64-битной платформы входят 4 процессорных ядра Cortex-A53, работающих на частоте до 1,1 ГГц. За обработку графики отвечает видеоускоритель Mali-T720. Объем оперативной памяти равняется 1 ГБ, а пользовательское хранилище составляет 16 ГБ. Из них в реальности свободно не более 250 МБ ОЗУ и примерно 10,5 ГБ флэш-памяти. Поддержки USB OTG нет. Позднее появилась еще более удешевленная версия смартфона с 8 ГБ флэш-памяти.

MediaTek MT6737 — одна из самых скромных по возможностям современных платформ для мобильных устройств начального уровня. Она и так-то совсем слабенькая, ориентирована на ультрабюджетный класс устройств, так к тому же здесь применяется ее ослабленная версия MT6737m с частотой ядер до 1,1 ГГц, а не 1,25 ГГц. Ждать от такой платформы достойных показателей производительности бессмысленно, герой обзора демонстрирует всего около 25 очков в AnTuTu, это совсем мало. Аппаратные возможности Moto C минимальны, смартфон во всех тестах показывает низкий уровень. Требовательные игры и графические тесты вызывают проблемы: например, Mortal Kombat X притормаживает, а старшие тесты 3DMark смартфон не проходит вовсе. Запаса мощи на будущее у такого аппарата точно нет.

Тестирование в комплексных тестах AnTuTu и GeekBench:

Все результаты, полученные нами при тестировании смартфона в самых свежих версиях популярных бенчмарков, мы для удобства свели в таблицы. В таблицу обычно добавляется несколько других аппаратов из различных сегментов, также протестированных на аналогичных последних версиях бенчмарков (это делается лишь для наглядной оценки полученных сухих цифр). К сожалению, в рамках одного сравнения нельзя представить результаты из разных версий бенчмарков, поэтому «за кадром» остаются многие достойные и актуальные модели — по причине того, что они в свое время проходили «полосу препятствий» на предыдущих версиях тестовых программ.

Тестирование графической подсистемы в игровых тестах 3DMark, GFXBenchmark и Bonsai Benchmark:

При тестировании в 3DMark для самых производительных смартфонов теперь есть возможность запускать приложение в режиме Unlimited, где разрешение рендеринга фиксировано на 720p и отключен VSync (из-за чего скорость может подниматься выше 60 fps).


(MediaTek MT6737m) 		Micromax Canvas Juice A1
(Qualcomm Snapdragon 210) 		Honor 6C
(Qualcomm Snapdragon 435) 		HTC One X10
(MediaTek Helio P10 (MT6755)) 		Honor 8 lite
(HiSilicon Kirin 655)
3DMark Ice Storm Sling Shot ES 3.1
(больше — лучше) 		— — 254 421 398
GFXBenchmark Manhattan ES 3.1 (Onscreen, fps) 5,5 — 11 5 5
GFXBenchmark Manhattan ES 3.1 (1080p Offscreen, fps) 1,2 — 5 5 5
GFXBenchmark T-Rex (Onscreen, fps) 13 9 28 17 19
GFXBenchmark T-Rex (1080p Offscreen, fps) 5 5 16 17 18

Браузерные кросс-платформенные тесты:

Что касается бенчмарков для оценки скорости движка javascript, то стоит всегда делать скидку на то, что в них результаты существенно зависят от браузера, в котором запускаются, так что сравнение может быть истинно корректным только на одинаковых ОС и браузерах, а такая возможность имеется при тестировании не всегда. В случае с ОС Android мы всегда стараемся использовать Google Chrome.

Результаты теста AndroBench на скорость работы с памятью:

Теплоснимки

Ниже приведен теплоснимок задней поверхности, полученный после 10 минут работы теста аккумулятора в программе GFXBenchmark:

Нагрев больше локализован в верхней части аппарата, что, видимо, соответствует расположению микросхемы SoC. По данным теплокамеры, максимальный нагрев составил 34 градуса (при температуре окружающего воздуха в 24 градуса), это относительно немного.

Воспроизведение видео

Для тестирования «всеядности» при воспроизведении видео (включая поддержку различных кодеков, контейнеров и специальных возможностей, например субтитров) нами применялись наиболее распространенные форматы , которые составляют основную массу имеющегося в Сети контента. Заметим, что для мобильных устройств важно иметь поддержку аппаратного декодирования видеороликов на уровне чипа, поскольку обработать современные варианты за счет одних лишь процессорных ядер чаще всего невозможно. Также не стоит ждать от мобильного устройства декодирования всего-всего, поскольку лидерство по гибкости принадлежит ПК, и никто не собирается его оспаривать. Все результаты сведены в таблицу.

Формат Контейнер, видео, звук MX Video Player Штатный видеоплеер
1080p H.264 MKV, H.264 1920×1080, 24 fps, AAC воспроизводится нормально воспроизводится нормально
1080p H.264 MKV, H.264 1920×1080, 24 fps, AC3 воспроизводится нормально видео воспроизводится нормально, звука нет
1080p H.265 MKV, H.265 1920×1080, 24 fps, AAC не воспроизводится
1080p H.265 MKV, H.265 1920×1080, 24 fps, AC3 воспроизводится только программно, со значительными задержками не воспроизводится

Дальнейшее тестирование воспроизведения видео выполнил Алексей Кудрявцев .

Интерфейса MHL, как и Mobility DisplayPort, мы в данном смартфоне не обнаружили, поэтому пришлось ограничиться тестированием вывода изображения видеофайлов на экран самого устройства. Для этого мы использовали набор тестовых файлов с перемещающимися на одно деление за кадр стрелкой и прямоугольником (см. «Методика тестирования устройств воспроизведения и отображения видеосигнала. Версия 1 (для мобильных устройств) Красные отметки указывают на возможные проблемы, связанные с воспроизведением соответствующих файлов.

По критерию вывода кадров качество воспроизведения видеофайлов на экране самого смартфона хорошее, так как в большинстве случаев кадры (или группы кадров) могут (но не обязаны) выводиться с более-менее равномерным чередованием интервалов и без пропусков кадров. Отметим, что, по всей видимости, частота обновления экрана чуть больше 60 Гц, поэтому идеальной гладкости воспроизведения не получается ни при каких стандартных частотах кадров в видеофайле. При воспроизведении видеофайлов с разрешением 1280 на 720 пикселей (720p) или 1920 на 1080 пикселей (1080p) на экране смартфона изображение собственно видеофайла выводится точно по границе экрана. Отображаемый на экране диапазон яркости соответствует фактическому диапазону, в тенях и в светах отображаются все градации.

Время автономной работы

Съемная аккумуляторная батарея, установленная в Moto C, имеет небольшую емкость в 2350 мА·ч. Это явно не одна из приоритетных характеристик данного аппарата, который довольно слаб вообще по всем параметрам, начиная от платформы и камер и заканчивая коммуникационными возможностями. И тем не менее, в отсутствие энергоемких экрана и аппаратной платформы Moto C демонстрирует вполне достойный уровень автономной работы. Никаких претензий по данному параметру к смартфону нет.

Тестирование традиционно проводилось на обычном уровне энергопотребления без использования функций энергосбережения.

Беспрерывное чтение в программе Moon+ Reader (со стандартной, светлой темой) при минимальном комфортном уровне яркости (яркость была выставлена на 100 кд/м²) с автолистанием длилось до полного разряда аккумулятора более 13,5 часов, а при беспрерывном просмотре видео через Youtube в максимально возможном для данного аппарата качестве (480р) с тем же уровнем яркости через сеть Wi-Fi аппарат функционирует примерно 10,5 часов. В режиме 3D-игр смартфон может проработать до 5 часов.

От собственного комплектного сетевого адаптера смартфон заряжается долго, в течение 3 часов, током 1 А при напряжении 5 В. Беспроводную зарядку смартфон тоже, естественно, не поддерживает.

Итог

У Moto C очень скромные характеристики: экран, звук, камеры, производительность, автономность — все на едва удовлетворительном уровне. Похвалить этот бюджетный смартфон можно разве что за наличие модуля LTE и работу в сетях 4G. И тем не менее, единственный значительный козырь данной модели — это ее низкая цена. Даже в переоцененной официальной российской рознице Moto C предлагается всего за 6,5 тысяч рублей. С учетом столь низкой стоимости можно предположить, что такой смартфон будет приобретаться в качестве второго, запасного — или первого мобильного ребенку. Впрочем, портить зрение столь низким качеством сильно бликующего экрана мы не посоветуем ни детям, ни взрослым.

Добрый вечер хабр. Поговорим о таком приборе, как тиристор. Тиристор - это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. Поэтому обычно его можно найти под названием - не полностью управляемый ключ.

На рисунке представлен обычный вид тиристора. Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод.
Анод - это контакт с внешним p-слоем, катод - с внешним n-слоем.
Освежить память о p-n переходе можно .

Классификация

В зависимости от количества выводов можно вывести классификацию тиристоров. По сути все очень просто: тиристор с двумя выводами называется динисторами (соответственно имеет только анод и катод). Тиристор с тремя и четырьмя выводами, называются триодными или тетродными. Также бывают тиристоры и с большим количеством чередующихся полупроводниковых областей. Одним из самых интересных является симметричный тиристор (симистор), который включается при любой полярности напряжения.

Принцип работы



Обычно тиристор представляют в виде двух транзисторов, связанных между собой, каждый из которых работает в активном режиме.

В связи с таким рисунком можно назвать крайние области - эмиттерными, а центральный переход - коллекторным.
Чтобы разобраться как работает тиристор стоит взглянуть на вольт-амперную характеристику.


К аноду тиристора подали небольшое положительное напряжение. Эмиттерные переходы включены в прямом направлении, а коллекторный в обратном. (по сути все напряжение будем на нем). Участок от нуля до единицы на вольт-амперной характеристике будет примерно аналогичен обратной ветви характеристики диода. Этот режим можно назвать - режимом закрытого состояния тиристора.
При увеличении анодного напряжения происходит происходит инжекция основных носителей в области баз, тем самым происходит накопление электронов и дырок, что равносильно разности потенциалов на коллекторном переходе. С увеличением тока через тиристор напряжение на коллекторном переходе начнет уменьшаться. И когда оно уменьшится до определенного значения, наш тиристор перейдет в состояние отрицательного дифференциального сопротивления (на рисунке участок 1-2).
После этого все три перехода сместятся в прямом направлении тем самым переведя тиристор в открытое состояние (на рисунке участок 2-3).
В открытом состоянии тиристор будет находится до тех пор, пока коллекторный переход будет смещен в прямом направлении. Если же ток тиристора уменьшить, то в результате рекомбинации уменьшится количество неравновесных носителей в базовых областях и коллекторный переход окажется смещен в обратном направлении и тиристор перейдет в закрытое состояние.
При обратном включении тиристора вольт-амперная характеристика будет аналогичной как и у двух последовательно включенных диодов. Обратное напряжение будет ограничиваться в этом случае напряжением пробоя.

Общие параметры тиристоров

1. Напряжение включения - это минимальное анодное напряжение, при котором тиристор переходит во включенное состояние.
2. Прямое напряжение - это прямое падение напряжения при максимальном токе анода.
3. Обратное напряжение - это максимально допустимое напряжение на тиристоре в закрытом состоянии.
4. Максимально допустимый прямой ток - это максимальный ток в открытом состоянии.
5. Обратный ток - ток при максимальной обратном напряжении.
6. Максимальный ток управления электрода
7. Время задержки включения/выключения
8. Максимально допустимая рассеиваемая мощность

Заключение

Таким образом, в тиристоре существует положительная обратная связь по току - увеличение тока через один эмиттерный переход приводит к увеличению тока через другой эмиттерный переход.
Тиристор - не полностью управляющий ключ. То есть перейдя в открытое состояние, он остается в нем даже если прекращать подавать сигнал на управляющий переход, если подается ток выше некоторой величины, то есть ток удержания.

— устройство, обладающее свойствами полупроводника, в основе конструкции которого лежит монокристалический полупроводник, имеющий три или больше p-n-переходов.

Его работа подразумевает наличие двух стабильных фаз:

  • «закрытая» (уровень проводимости низкий);
  • «открытая» (уровень проводимости высоки).

Тиристоры — устройства, выполняющие функции силовых электронных ключей. Другое их наименование — однооперационные тиристоры. Данный прибор позволяет осуществлять регуляцию воздействия мощных нагрузок посредством незначительных импульсов.

Согласно вольт-амперной характеристике тиристора, увеличение силы тока в нём будет провоцировать снижение напряжения, то есть появится отрицательное дифференциальное сопротивление.

Кроме того, эти полупроводниковые устройства могут объединять цепи с напряжением до 5000 Вольт и силой тока до 5000 Ампер (при частоте не более 1000 Гц).

Тиристоры с двумя и тремя выводами пригодны для работы как с постоянным, так и с переменным током. Наиболее часто принцип их действия сравнивается с работой ректификационного диода и считается, что они являются полноценным аналогом выпрямителя, в некотором смысле даже более эффективным.

Разновидности тиристоров отличаются между собой:

  • Способом управления.
  • Проводимостью (односторонняя или двусторонняя).

Общие принципы управление

В структуре тиристора имеется 4 полупроводниковых слоя в последовательном соединении (p-n-p-n). Контакт, подведённый к наружному p-слою — анод, к наружному n-слою — катод. Как результат, при стандартной сборке в тиристоре максимально может быть два управляющих электрода, которые крепятся к внутренним слоям. Соответственно подключённому слою проводники, по типу управления устройства делятся на катодные и анодные. Чаще используется первая разновидность.

Ток в тиристорах течёт в сторону катода (от анода), поэтому соединение с источником тока осуществляет между анодом и плюсовым зажимом, а также между катодом и минусовым зажимом.

Тиристоры с управляющим электродом могут быть:

  • Запираемыми;
  • Незапираемыми.

Показательным свойством незапираемых приборов является отсутствие у них реакции на сигнал с управляющего электрода. Единственный способ закрыть их — снизить уровень протекающего сквозь них тока так, чтобы он уступал силе тока удержания.

Управляя тиристором следует учитывать некоторые моменты. Устройство данного типа сменяет фазы работы с «выключен» на «включён» и обратно скачкообразно и только при условии внешнего воздействия: при помощи тока (манипуляции с напряжением) или фотонов (в случаях с фототиристором).

Чтобы разобраться в данном моменте необходимо помнить, что у тиристора преимущественно имеется 3 вывода (тринистор): анод, катод и управляющий электрод.

Уэ (управляющий электрод) как раз таки и отвечает за то, чтобы включать и выключать тиристор. Открытие тиристора происходит при условии, что приложенное напряжение между А (анодом) и К (катодом) становится равным или превосходит объём напряжения работы тринистора. Правда, во втором случае потребуется воздействие импульса положительной полярности между Уэ и К.

При постоянной подаче питающего напряжения тиристор может быть открыт бесконечно долго.

Чтобы перевести его в закрытое состояние, можно:

  • Снизить уровень напряжения между А и К до нуля;
  • Понизить значение А-тока таким образом, чтобы показатели силы тока удержания оказались больше;
  • Если работа цепи построена на действии переменного тока, выключение прибора произойдёт без постороннего вмешательства, когда уровень тока сам снизится до нулевого показания;
  • Подать запирающее напряжение на Уэ (актуально только в отношении запираемых разновидностей полупроводниковых устройств).

Состояние закрытости тоже длится бесконечно долго, пока не возникнет запускающий импульс.

Конкретные способы управления

  • Амплитудный .

Представляет собой подачу положительного напряжения изменяющейся величины на Уэ. Открытие тиристора происходит, когда величины напряжения довольно, чтобы пробиться через управляющий переход тока спрямления (Iспр.). При помощи изменения величины напряжения на Уэ, появляется возможность изменения времени открытия тиристора.

Главный недочёт этого метода — сильное влияние температурного фактора. Кроме того, для каждой разновидности тиристора потребуется резистор другого вида. Этот момент не добавляет удобства в эксплуатации. Помимо этого время открытия тиристора возможно корректировать лишь пока длится первая 1/2 положительного полупериода сети.

  • Фазовый.

Заключается в смене фазы Uупр (в соотношении с напряжением на аноде). При этом применяется фазовращательный мост. Главный минус — малая крутизна Uупр, поэтому стабилизировать момент открытия тиристора можно лишь ненадолго.

  • Фазово-импульсный .

Рассчитан на преодоление недостатков фазового метода. С этой целью на Уэ подаётся импульс напряжения с крутым фронтом. Данный подход в настоящее время наиболее распространён.

Тиристоры и безопасность

Из-за импульсности своего действия и наличия обратного восстановительного тока тиристоры очень сильно повышает риск перенапряжения в работе прибора. Помимо этого опасность перенапряжения в зоне полупроводника высока, если в других частях цепи напряжения нет вовсе.

Поэтому во избежание негативных последствий принято использовать схемы ЦФТП. Они препятствуют появлению и удержанию критический значений напряжения.

Двухтранзисторная модель тиристора

Из двух транзисторов вполне можно собрать динистор (тиристор с двумя выводами) или тринистор (тиристор с тремя выводами). Для этого один из них должен иметь p-n-p-проводимость, другой — n-p-n-проводимость. Выполнены транзисторы могут быть как из кремния, так и из германия.

Соединение между ними осуществляется по двум каналам:

  • Анод от 2-го транзистора + Управляющий электрод от 1-го транзистора;
  • Катод от 1-го транзистора + Управляющий электрод от 2-го транзистора.

Если обойтись без использования управляющих электродов, то на выходе получится динистор.

Совместимость выбранных транзисторов определяется по одинаковому объёму мощности. При этом показания тока и напряжения должны быть обязательно больше требуемых для нормального функционирования прибора. Данные по напряжению пробоя и току удержания зависят от конкретных качеств использованных транзисторов.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на , буду рад если вы найдете на моем еще что-нибудь полезное.

Чтобы понять как работает схема, необходимо знать действие и назначение каждого из элементов. В этой статье рассмотрим принцип работы тиристора, разные виды и режимы работы, характеристики и виды. Постараемся объяснить все максимально доступно, чтобы было понятно даже для начинающих.

Тиристор — полупроводниковый элемент, имеющий только два состояния: «открыто» (ток проходит) и «закрыто» (тока нет). Причем оба состояния устойчивые, то есть переход происходит только при определенных условиях. Само переключение происходит очень быстро, хоть и не мгновенно.

По способу действия его можно сравнить с переключателем или ключом. Вот только переключается тиристор при помощи напряжения, а отключается пропаданием тока или снятием нагрузки. Так что принцип работы тиристора понять несложно. Можно представлять его как ключ с электрическим управлением. Так, да не совсем.

Тиристор, как правило, имеет три выхода. Один управляющий и два, через которые протекает ток. Можно попробовать коротко описать принцип работы. При подаче напряжения на управляющий выход, коммутируется цепь через анод-коллектор. То есть, он сравним с транзистором. Только с той разницей, что у транзистора величина пропускаемого тока зависит от поданного на управляющий вывод напряжения. А тиристор либо полностью открыт, либо полностью закрыт.

Внешний вид

Внешний вид тиристора зависит от даты его производства. Элементы времен Советского Союза — металлические, в виде «летающей тарелки» с тремя выводами. Два вывода — катод и управляющий электрод — находятся на «дне» или «крышке» (это с какой стороны смотреть). Причем электрод управления меньше по размерам. Анод может находиться с противоположной стороны от катода, или торчать вбок из-под шайбы, которая есть на корпусе.

Два вида тиристоров — современные и советские, обозначение на схемах

Современные тиристоры выглядят по-другому. Это небольшой пластиковый прямоугольник с металлической пластиной сверху и тремя выводами-ножками снизу. В современном варианте есть одно неудобство: надо смотреть в описании какой из выводов анод, где катод и управляющий электрод. Как правило, первый — анод, затем катод и крайний правый — это электрод. Но это как правило, то есть, не всегда.

Принцип работы

По принципу действия, тиристор можно еще сравнить с диодом. Пропускать ток он будет в одном направлении — от анода к катоду, но происходить это будет только в состоянии «открыто». На схемах тиристор похож на диод. Также имеется анод и катод, но есть еще дополнительный элемент — управляющий электрод. Понятное дело, есть отличия и в выходном напряжении (если сравнивать с диодом).

В схемах переменного напряжения тиристор будет пропускать только одну полуволну — верхнюю. Когда приходит нижняя полуволна, он сбрасывается в состояние «закрыто».

Принцип работы тиристора простыми словами

Рассмотрим принцип работы тиристора. Стартовое состояние элемента — закрыто. «Сигналом» к переходу в состояние «открыто» является появление напряжения между анодом и управляющим выводом. Вернуть тиристор в состояние «закрыто» можно двумя способами:

  • снять нагрузку;
  • уменьшить ток ниже тока удержания (одна из технических характеристик).

В схемах с переменным напряжением, как правило, сбрасывается тиристор по второму варианту. Переменный ток в бытовой сети имеет синусоидальную форму, когда его значение приближается к нулю и происходит сброс. В схемах, питающихся от источников постоянного тока, надо либо принудительно убирать питание, либо снимать нагрузку.

То есть, работает тиристор в схемах с постоянным и переменным напряжением по-разному. В схеме постоянного напряжения, после кратковременного появления напряжения между анодом и управляющим выводом, элемент переходит в состояние «открыто». Далее может быть два варианта развития событий:

  • Состояние «открыто» держится даже после того, как напряжение анод-выход управления пропало. Такое возможно если напряжение, поданное на анод-управляющий вывод, выше чем неотпирающее напряжение (эти данные есть в технических характеристиках). Прекращается прохождение тока через тиристор, фактически только разрывом цепи или выключением источника питания. Причем выключение/обрыв цепи могут быть очень кратковременными. После восстановления цепи, ток не течет до тех пор, пока на анод-управляющий вывод снова не подадут напряжение.
  • После снятия напряжения (оно меньше чем отпирающее) тиристор сразу переходит в состояние «закрыто».

Так что в схемах постоянного тока есть два варианта использования тиристора — с удержанием открытого состояния и без. Но чаще применяют по первому типу — когда он остается открытым.

Принцип работы тиристора в схемах переменного напряжения отличается. Там возвращение в запертое состояние происходит «автоматически» — при падении силы тока ниже порога удержания. Если напряжение на анод-катод подавать постоянно, на выходе тиристора получаем импульсы тока, которые идут с определенной частотой. Именно так построены импульсные блоки питания. При помощи тиристора они преобразуют синусоиду в импульсы.

Проверка работоспособности

Проверить тиристор можно либо при помощи мультиметра, либо создав простенькую проверочную схему. Если при прозвонке иметь перед глазами технические характеристики, можно заодно проверить сопротивление переходов.

Прозвонка мультиметром

Для начала разберем прозвонку мультиметром. Переводим прибор в режим прозвонки.

Обратите внимание, что величина сопротивления у разных серий разная — на это не стоит обращать особого внимания. Если хотите проверить и сопротивление переходов, посмотрите в технических характеристиках.

На рисунке представлены схемы испытаний. Крайний справа рисунок — усовершенствованный вариант с кнопкой, которую устанавливают между катодом и управляющим выводом. Для того чтобы мультиметр зафиксировал протекающий по цепи ток, кратковременно нажимаем на кнопку.

При помощи лампочки и источника постоянного тока (батарейка тоже пойдет)

Если мультиметра нет, можно проверить тиристор при помощи лампочки и источника питания. Подойдет даже обычная батарейка или любой другой источник постоянного напряжения. Вот только напряжение должно быть достаточным для того, чтобы засветить лампочку. Потребуется еще сопротивление или обычный кусок проволоки. Из этих элементов собирается простая схема:

  • Плюс от источника питания подаем на анод.
  • К катоду подключаем лампочку, второй ее вывод подключаем к минусу источника питания. Лампочка не горит, так как термистор заперт.
  • Кратковременно (при помощи куска проволоки или сопротивления) соединяем анод и управляющий вывод.
  • Лампочка загорается и продолжает гореть, хотя перемычка убрана. Термистор остается в открытом состоянии.
  • Если выкрутить лампочку или выключить источник питания, то лампочка, естественно, погаснет.
  • Если восстановить цепь/питание, она не загорится.

Заодно с проверкой, эта схема позволяет понять принцип работы тиристора. Ведь картинка получается очень наглядной и понятной.

Виды тиристоров и их особые свойства

Полупроводниковые технологии все еще разрабатываются и совершенствуются. За несколько десятилетий появились новые разновидности тиристоров, которые имеют некоторые отличия.

  • Динисторы или диодные тиристоры. Отличаются тем, что имеют только два вывода. Открываются подачей на анод и катод высокого напряжения в виде импульса. Называют еще «неуправляемые тиристоры».
  • Тринисторы или триодные тиристоры. В них есть управляющий электрод, но управляющий импульс может подаваться:
    • На управляющий выход и катод. Название — с управлением катодом.
    • На управляющий электрод и анод. Соответственно — управление анодом.

Есть также разные виды тиристоров по способу запирания. В одном случае достаточно уменьшения анодного тока ниже уровня тока удержания. В другом случае — подается запирающее напряжение на управляющий электрод.

По проводимости

Мы говорили, что проводят тиристоры ток только в одном направлении. Обратной проводимости нет. Такие элементы называют обратно-непроводящие, но существуют не только такие. Есть и другие варианты:

  • Имеют невысокое обратное напряжение, называются обратно-проводящие.
  • С ненормируемой обратной проводимостью. Ставят в схемах, где обратное напряжение возникнуть не может.
  • Симисторы. Симметричные тиристоры. Проводят ток в обоих направлениях.

Тиристоры могут работать в режиме ключа. То есть при поступлении импульса управления подавать ток на нагрузку. Нагрузка, в этом случае, рассчитывается исходя из напряжения в открытом виде. Надо также учитывать наибольшую рассеиваемую мощность. Вот в этом случае лучше выбирать металлические модели в виде «летающей тарелки». К ним удобно приделывать радиатор — для более быстрого охлаждения.

Классификация по особым режимам работы

Еще можно выделить следующие подвиды тиристоров:

  • Запираемые и незапираемые. Принцип работы тиристора незапираемого немного другой. Он находится в открытом состоянии когда плюс приложен к аноду, минус — на катоде. Переходит в закрытое состоянии при смене полярности.
  • Быстродействующие. Имеют малое время перехода из одного состояния в другое.
  • Импульсные. Очень быстро переходит из одного состояние в другое, используется в схемах с импульсными режимами работы.

Основное назначение — включение и выключение мощной нагрузки при помощи маломощных управляющих сигналов

Основная область использования тиристоров — в качестве электронного ключа, служащего для замыкания и размыкания электрической цепи. В общем много привычных устройств построены на тиристорах. Например, гирлянда с бегущими огнями, выпрямители, импульсные источники тока, выпрямители и многие другие.

Характеристики и их значение

Некоторые тиристоры могут коммутировать очень большие токи, в этом случае их называют силовыми тиристорами. Они изготавливаются в металлическом корпусе — для лучшего отвода тепла. Небольшие модели с пластиковым корпусом — это обычно маломощные варианты, которые используют в малоточных схемах. Но, всегда есть исключения. Так что для каждой конкретной цели подбирают требуемый вариант. Подбирают, понятное дело, по параметрам. Вот основные:


Есть еще динамический параметр — время перехода из закрытого в открытое состояние. В некоторых схемах это важно. Может еще указываться тип быстродействия: по времени отпирания или по времени запирания.

Тиристоры - это силовые электронные ключи, управляемые не полностью. Нередко в технических книгах можно увидеть еще одно название этого прибора - однооперационный тиристор. Другими словами, под воздействием управляющего сигнала он переводится в одно состояние - проводящее. Если конкретизировать, то он включает цепь. Чтобы она выключалась, необходимо создать специальные условия, которые обеспечивают падение прямого тока в цепи до нулевого значения.

Особенности тиристоров

Тиристорные ключи проводят электрический ток только в прямом направлении, причем в закрытом состоянии он выдерживает не только прямое, но и обратное напряжение. Структура тиристора четырехслойная, имеется три вывода:

  1. Анод (обозначается буквой А).
  2. Катод (буквой С или К).
  3. Управляющий электрод (У или G).

У тиристоров есть целое семейство вольт-амперных характеристик, по ним можно судить о состоянии элемента. Тиристоры - это очень мощные электронные ключи, они способны проводить коммутацию цепей, в которых напряжение может достигать 5000 вольт, а сила тока - 5000 ампер (при этом частота не превышает 1000 Гц).

Работа тиристора в цепях постоянного тока

Обычный тиристор включается путем подачи токового импульса на управляющий вывод. Причем он должен быть положительным (по отношению к катоду). Длительность переходного процесса зависит от характера нагрузки (индуктивная, активная), амплитуды и скорости нарастания в цепи управления импульса тока, температуры кристалла полупроводника, а также приложенного тока и напряжения на имеющиеся в схеме тиристоры. Характеристики схемы напрямую зависят от вида используемого полупроводникового элемента.

В той цепи, в которой находится тиристор, недопустимо возникновение большой скорости нарастания напряжения. А именно такого значения, при котором происходит самопроизвольное включение элемента (даже если нет сигнала в цепи управления). Но одновременно с этим у сигнала управления должна быть очень высокая крутизна характеристики.

Способы выключения

Можно выделить два типа коммутации тиристоров:

  1. Естественная.
  2. Принудительная.

А теперь более подробно о каждом виде. Естественная возникает тогда, когда тиристор работает в цепи переменного тока. Причем происходит эта коммутация тогда, когда ток падает до нулевого значения. А вот осуществить принудительную коммутацию можно большим количеством различных способов. Какое управление тиристором выбрать, решать разработчику схемы, но стоит поговорить о каждом типе отдельно.

Самым характерным способом принудительной коммутации является подключение конденсатора, который был заранее заряжен при помощи кнопки (ключа). LC-цепь включается в схему управления тиристором. Эта цепочка и содержит заряженный полностью конденсатор. При переходном процессе в нагрузочной цепи происходят колебания тока.

Способы принудительной коммутации

Существует еще несколько типов принудительной коммутации. Нередко применяют схему, в которой используется коммутирующий конденсатор, имеющий обратную полярность. Например, этот конденсатор может включаться в цепь при помощи какого-либо вспомогательного тиристора. При этом произойдет разряд на основной (рабочий) тиристор. Это приведет к тому, что у конденсатора ток, направленный навстречу прямому току основного тиристора, будет способствовать снижению тока в цепи вплоть до нуля. Следовательно, произойдет выключение тиристора. Это случается по той причине, что устройство тиристора имеет свои особенности, характерные только для него.

Существуют также схемы, в которых подключаются LC-цепочки. Они разряжаются (причем с колебаниями). В самом начале ток разряда течет навстречу рабочему, а после уравнивания их значений происходит выключение тиристора. После из колебательной цепочки ток перетекает через тиристор в полупроводниковый диод. При этом, покуда течет ток, к тиристору прикладывается некоторое напряжение. Оно по модулю равно падению напряжения на диоде.

Работа тиристора в цепях переменного тока

Если тиристор включить в цепь переменного тока, можно осуществить такие операции:

  1. Включить или отключить электрическую цепь с активно-резистивной или активной нагрузкой.
  2. Изменить среднее и действующее значение тока, который проходит через нагрузку, благодаря возможности регулировать момент подачи сигнала управления.

У тиристорных ключей имеется одна особенность - они проводят ток только в одном направлении. Следовательно, если необходимо использовать их в цепях приходится применять встречно-параллельное включение. Действующие и средние значения тока могут изменяться из-за того, что момент подачи сигнала на тиристоры различный. При этом мощность тиристора должна соответствовать минимальным требованиям.

Фазовый метод управления

При фазовом методе управления с коммутацией принудительного типа происходит регулировка нагрузки благодаря изменению углов между фазами. Искусственную коммутацию можно осуществить при помощи специальных цепей, либо же необходимо использовать полностью управляемые (запираемые) тиристоры. На их основе, как правило, изготавливают которое позволяет регулировать в зависимости от уровня зарядки аккумуляторной батареи.

Широтно-импульсное управление

Называют еще его ШИМ-модуляцией. Во время открытия тиристоров подается сигнал управления. Переходы открыты, а на нагрузке имеется некоторое напряжение. Во время закрытия (в течение всего переходного процесса) не подается сигнал управления, следовательно, тиристоры не проводят ток. При осуществлении фазового управления токовая кривая не синусоидальна, происходит изменение формы сигнала напряжения питания. Следовательно, происходит также нарушение работы потребителей, которые чувствительны к высокочастотным помехам (появляется несовместимость). Несложную конструкцию имеет регулятор на тиристоре, который без проблем позволит изменить необходимую величину. И не нужно применять массивные ЛАТРы.

Тиристоры запираемые

Тиристоры - это очень мощные электронные ключи, используются для коммутации высоких напряжений и токов. Но есть у них один огромный недостаток - управление неполное. А если конкретнее, то это проявляется тем, что для отключения тиристора нужно создавать условия, при котором прямой ток будет снижаться до нуля.

Именно эта особенность накладывает некоторые ограничения на использование тиристоров, а также усложняет схемы на их основе. Чтобы избавиться от такого рода недостатков, были разработаны специальные конструкции тиристоров, которые запираются сигналом по одному электроду управления. Их называют двухоперационными, или запираемыми, тиристорами.

Конструкция запираемого тиристора

Четырехслойная структура р-п-р-п у тиристоров имеет свои особенности. Они придают им отличия от обычных тиристоров. Речь сейчас идет о полной управляемости элемента. Вольт-амперная характеристика (статическая) при прямом направлении такая же, как и у простых тиристоров. Вот только прямой ток тиристор может пропускать куда больший по значению. Но функции блокировки больших обратных напряжений у запираемых тиристоров не предусмотрено. Поэтому необходимо соединять его встречно-параллельно с

Характерная особенность запираемого тиристора - это значительное падение прямых напряжений. Чтобы произвести отключение, следует осуществить подачу на управляющий вывод мощного импульса тока (отрицательного, в соотношении 1:5 к прямому значению тока). Но только длительность импульса должна быть как можно меньшей - 10... 100 мкс. Запираемые тиристоры обладают более низким значением предельного напряжения и тока, нежели обычные. Разница составляет примерно 25-30 %.

Виды тиристоров

Выше были рассмотрены запираемые, но существует еще немало типов полупроводниковых тиристоров, о которых также стоит упомянуть. В самых различных конструкциях (зарядные устройства, переключатели, регуляторы мощности) используются определенные типы тиристоров. Где-то требуется, чтобы управление проводилось путем подачи потока света, значит, используется оптотиристор. Его особенность заключается в том, что в цепи управления используется кристалл полупроводника, чувствительный к свету. Параметры тиристоров различны, у всех свои особенности, характерные только для них. Поэтому нужно хотя бы в общих чертах представлять, какие виды этих полупроводников существуют и где они могут применяться. Итак, вот весь список и основные особенности каждого типа:

  1. Диод-тиристор. Эквивалент этого элемента - тиристор, к которому подключен встречно-параллельно полупроводниковый диод.
  2. Динистор (диодный тиристор). Он может переходить в состояние полной проводимости, если превышается определенный уровень напряжения.
  3. Симистор (симметричный тиристор). Его эквивалент - два тиристора, включенных встречно-параллельно.
  4. Тиристор инверторный быстродействующий отличается высокой скоростью коммутации (5... 50 мкс).
  5. Тиристоры с управлением Часто можно встретить конструкции на основе МОП-транзисторов.
  6. Оптические тиристоры, которые управляются потоками света.

Осуществление защиты элемента

Тиристоры - это приборы, которые критичны к скоростям нарастания прямого тока и прямого напряжения. Для них, как и для полупроводниковых диодов, характерно такое явление, как протекание обратных токов восстановления, которое очень быстро и резко падает до нулевого значения, усугубляя этим вероятность возникновения перенапряжения. Это перенапряжение является следствием того, что резко прекращается ток во всех элементах схемы, которые имеют индуктивность (даже сверхмалые индуктивности, характерные для монтажа - провода, дорожки платы). Для осуществления защиты необходимо использовать разнообразные схемы, позволяющие в динамических режимах работы защититься от высоких напряжений и токов.

Как правило, источника напряжения, который входит в цепь работающего тиристора, имеет такое значение, что его более чем достаточно для того, чтобы в дальнейшем не включать в схему некоторую дополнительную индуктивность. По этой причине в практике чаще используется цепочка формирования траектории переключения, которая значительно снижает скорость и уровень перенапряжения в схеме при отключении тиристора. Емкостно-резистивные цепочки наиболее часто используются для этих целей. Они включаются с тиристором параллельно. Имеется довольно много видов схемотехнических модификаций таких цепей, а также методик их расчетов, параметров для работы тиристоров в различных режимах и условиях. А вот цепь формирования траектории переключения запираемого тиристора будет такая же, как и у транзисторов.