Симиcтop – полупроводниковый прибор, представляющий собой пятислойную полупроводниковую структуру, широко используется в системах, работающих с переменным напряжением. Упрощенно он может рассматриваться как управляемый электронный выключатель. В закрытом состоянии он ведет себя как разомкнутый выключатель. Напротив, подача управляющего тока на управляющий электрод симистора ведет к переходу его в проводящее состояние. В это время симистор подобен замкнутому выключателю.
Симистор можно представить двумя тиристорами, включенными встречно-параллельно. С помощью комбинации p- и n- слоев создают полупроводниковую структуру, в которой как при одной, так и при другой полярностях напряжения выполняются условия, соответствующие прямой ветви вольт-амперной характеристики обычного тиристора.
Прибор способен проводить ток в обоих направлениях, вольт-амперная характеристика симметрична.
При отсутствии управляющего сигнала симистор во время любого полупериода переменного напряжения питания находится в закрытом состоянии. Ток через прибор по силовой цепи A1-A2 пренебрежимо мал, и можно считать силовой ключ разомкнутым.
При подаче управляющего сигнала структура вне зависимости от полярности приложенного напряжения A1-A2 переходит в открытый режим, и силовая цепь замыкается. Замыкание и размыкание электронного ключа может использоваться для релейного управления нагрузкой.
Кроме работы в релейном режиме в термостате или светочувствительном выключателе, разработаны и широко используются системы регулирования, функционирующие по принципу фазового управления напряжением нагрузки, или, другими словами, плавные регуляторы.
Возможные условные графические обозначения симистора представлены на рисунке.
Симистор открывается, если через управляющий электрод проходит отпирающий ток или если напряжение между его электродами А1 и А2 превышает некоторую максимальную величину (на самом деле это часто приводит к несанкционированным срабатываниям симистора, происходящим при максимуме амплитуды напряжения питания).
Симистор переходит в закрытое состояние после изменения полярности между его выводами А1 и А2 или если значение рабочего тока меньше тока удержания.
При работе в цепях переменного напряжения смена состояний симистора вызывается изменением полярности напряжения на рабочих электродах А1 и А2. Поэтому в зависимости от полярности управляющего тока можно определить четыре варианта управления симистором, как показано на рисунке. Каждый квадрант соответствует одному способу открывания симистора.
Для каждого квадранта определены отпирающий ток, удерживающий ток и ток выключения. Отпирающий ток должен сохраняться до тех пор, пока рабочий ток не превысит в 2…3 раза величину удерживающего тока. Этот минимальный отпирающий ток и является током включения симистора. Затем, если убрать ток через управляющий электрод, симистор останется в проводящем состоянии до тех пор, пока анодный ток будет превышать ток удержания.
Способы управления, показанные в квадрантах I, II, III позволяют открывать симисторную структуру для протекания тока по цепи А1-А2 в любом направлении.
Способ управления, показанный в квадранте IV, не позволяет открыть симистор. Такой способ является недопустимым.