С появлением электроники понадобились мощные скоростные коммутаторы. Электромагнитные реле своей относительной медленностью механического замыкания/размыкания контактов и с характерным для них дребезгом, для таких ключей не годятся.
Транзисторы того времени тоже обладали существенными недостатками для работы в ключевом режиме в силовых цепях. Биполярные триоды требовали большого тока управления и обладали значительным рассеиванием мощности. А производство мощных полевых транзисторов дорогое, если где-то оно и было.
Поэтому, были разработаны динисторы и тиристоры, также симметричные тиристоры (симмисторы). Первые рассмотрим в этой стае, остальные в следующих. Впрочем, это ещё не твердотельные реле. Они появились позже, на базе Mosfet и IGBT-транзисторов – гибридов полевых с биполярными.
Принцип работы, свойства и параметры динистора
Структура динистора четырёхслойная – p-n-p-n, то есть он образован тремя последовательно включенными переходами, которые обладают свойствами диодов. Первый и последний включен в прямом направлении, а средний – получается в обратном. На практике так и происходит: при подаче напряжения на обесточенный динистор до определённого значения (напряжения включения) сопротивление прибора очень высокое, сотни килоом. Так что ток через устройство практически не течёт.
При достижении напряжения включения, обратно включенный второй переход (условный диод) лавинно пробивается. В режиме электрического пробоя динистор обретает низкое сопротивление – миллиомы. Такое состояние продолжается до тех пор, пока ток через него упадёт до определённого значения – тока удержания. При его наступлении прибор выключается и опять становится непроводимым.
Слышал я что есть (или где-то были) динисторы с отрицательным током выключения. То есть при обесточивании он не выключается, но сохраняет состояние проводимости, пока его закроют обратным напряжением. Может кто знает и подскажет марку таких запцацек и на каком Алиэкспрессе их можно найти.
Если прибор состоит из 2-х параллельно разнополярно включенных динистора, то это будет симметричный динистор. Такое устройство отличается одинаковостью своего поведения как в прямом, таки в обратном включении. Вот таблица характеристик некоторых динисторов (красный цвет шрифта) и симметричных динисторов (синий шрифт).
Применение динисторов
Используются динисторы для:
· Генераторов импульсов;
· Формирователей пилообразного напряжения;
· Пороговых ограничителей напряжения;
· Построения источников питания;
· Создания импульса, используемого при включении тиристора и др.
В советское время выпускался электропастух, собранный на динисторе. Кажысь он назывался "Эстонец" или мы его сами так прозвали. Его достоинством была простота и возможность питания как от сети, так и от батареи 4,5В. В качестве выходного трансформатора в нём был задействован готовый строчный трансформатор от черно/белого лампового телевизора. Схему его я всё-таки нашёл. Только в ней почему-то изображено 2 динистора, в той которые ремонтировал я был 1 – КН102Ж.
Динистор как раз и был частой причиной неисправности этой очень нужной, для того времени, в колхозах штуки. Проблемой было как раз достать этот самый динистор. Впрочем, вместо него подходил тиристор КУ202Д, без задействования управляющего электрода. Но и он был проблемой приобретения. Поэтому мы его заменяли распространённым тиристором КУ202Н и тиратроном МТХ90. После этого схема уже работала безотказно, а тиратрон был ещё и индикатором работоспособности устройства.