Горизонты техники для детей, 1974 №3

Азбука радиолюбителя

Юные радиолюбители хорошо знакомы с современными полупроводниками: диодами и транзисторами. В нашем уголке радиолюбителя мы неоднократно описывали простые схемы усилителей, радиоприемников и т. д. с этими деталями. Однако транзисторы и диоды — это уже не самое последнее достижение техники полупроводников. Недавно появилось новое интересное изобретение. Это так называемые тиристоры.

Нелегко в популярной форме объяснить, что такое тиристор. Упрощая, можно сказать, что это нечто среднее между диодом и транзистором. Тиристор — это диод (как правило, большой мощности) с дополнительным электродом. От этого электрода и зависят особые свойства тиристора. Для того, чтобы лучше понять, в чем здесь дело, напомним, что такое диод. Многие из вас, конечно, знают, что это прибор, проводящий электрический ток только в одном направлении. Некоторые называют его в связи с этим «электрическим вентилем», поскольку он напоминает по своему действию вентиль в велосипедной или автомобильной шине.

Тиристор имеет дополнительный электрод, как показано на рисунке 1, где слева дается графическое обозначение диода, а справа — тиристора. Этот дополнительный электрод придает нашему старому знакомому диоду новые, очень интересный свойства: тиристор не проводит ток ни в одну, ни в другую сторону, пока его дополнительный электрод не получит специальный сигнал. Однако, как только к нему поступит даже очень короткий импульс, тиристор начинает работать, как диод, т. е. проводит ток в одном направлении.

Рис. 1. Графическое обозначение диода и тиристора (А — анод, К — катод).

Кто-нибудь может спросить: «Ну хорошо, а кому нужен такой диод, который то работает, то не работает? Не лучше ли взять… обычной диод?» В том-то и дело, что во многих случаях тиристор может оказаться весьма полезным. Лучше всего объяснить это на простом примере. Представьте себе, что нужно зажечь сильную лампу в далеком и труднодоступном месте, например на замке, который стоит на скалистом морском берегу. Конечно, можно поселить там смотрителя, обрекая его на одинокую жизнь вдали от людей. А можно включить в цепь питания лампы тиристор, как это показано на рисунке 2.

Рис. 2. Пример использования тиристора для «дистанционного» включения маяка.

Здесь вы видите аккумулятор, лампу и тиристор. Тиристор играет в данном случае роль элемента, включающего систему: достаточно подвести к его дополнительному электроду импульс напряжения, как он немедленно начнет поводить ток, и лампа загорится ярким светом. С этой целью необходимо провести от тиристора до близлежащего населенного пункта, где живет смотритель маяка, двухпроводную линию, соединенную с тиристором (на рис. 2 она обозначена пунктиром).

К другому концу этой линии смотритель присоединит на короткий момент, например, батарейку от карманного фонарика и таким образом зажжет лампу на маяке.

— К чему все эти сложности! — скептически заметят некоторые. — А не проще было бы сделать проводку достаточной длины, а смотритель будет только включать или выключать свет? (рис. 3). — Быть может и проще, да только такая провод» не будет хорошо работать. Дело в том, что сопротивление в такой длинной цепи (несколько километров) будет так велико, что вся энергия аккумулятора растратится в проводах, а лампа будет гореть очень слабо или вообще не загорится. В то же время, слабый импульс, «зажигающий» тиристор, может быть передан на очень дешевой двухпроводной линии из тонких проводов. Следует сказать, что энергия, которая нужна для того, чтобы зажечь тиристор, может быть в миллион раз меньше той энергии, какой он управляет. В этом-то и заключается его основное достоинство.

Рис. 3. В такой цепи электролампочка не может давать яркий свет.

В Польше налажено недавно производство тиристоров. Это большое достижение специалистов подваршавсксго завода «Ламина». Во время посещения завода мы познакомились с производством современных полупроводников, о которых идет речь. Тиристоры предназначены прежде всего для радиолюбителей, имеющих уже большую практику. Однако не исключено, что мы познакомим и наших читателей с простейшими моделями, в которых применяются тиристоры. Сейчас мы сами проделываем первые, впрочем, очень интересные, опыты с тиристорами и надеемся, что нам удастся приготовить для наших юных радиолюбителей какую-нибудь простую и интересную схему.

КОНРАД ВИДЕЛЬСКИЙ