Силові тиристори виконуються штирьовий і пігулки конструкції так само, як і силові діоди. Для захисту р-n-p-n-структури від поверхневого пробою використовуються фаски. Одноступен-чатая фаска (рис. 7.13) для емітерного переходу J1 зворотна, а для колекторного J2 - пряма. В цьому випадку емітерний перехід значно краще захищений від пробою зворотним напругою, ніж колекторний від пробою прямим напругою. Тому одноступенева фаска застосовується для відносно низ-ковольтних тиристорів (на напругу приблизно до 1200 В). Для високовольтних тиристорів, як правило, застосовуються двоступеневі фаски (рис. 7.13, б). При цьому кут # 945; 1 приймається рівним 30 ° + 45 °, а кут # 945; 2 ≈ 1,5 ° + 4 °. Така фаска використовується для тиристорів напругою приблизно до 4 кВ. Для тиристорів на більш високі напруги запропоновані фаски в формі "лас-точкіного хвоста" (рис. 7.13, в) і V-подібні (рис. 7.13, г).
Основною перевагою фасок форми "ластівчин хвіст" і V-образних є менша їх ширина lф. що дозволяє отримати біль-шую активну поверхню структури при заданому діаметрі крем-ня. При діаметрах кремнієвих структур до 16 мм їх напоюють на вольфрамові або молібденові диски. Структури діаметром понад 16 мм з боку анодного шару сплавляються з термокомпенсатором (алюмінієва або силумінова фольга) і збираються в корпусі c притискними контактами до катодних шарах (рис. 7.14). Тиристорна структура 1 сплавлена з термокомпенсатором 2. ухступенчатая фаска захищена компаундом 3. Катодні поверхні і висновок керуючого електрода від бази р2 металізовані алюмінієм 4.
Напівпровідникові елементи силових тиристорів монтуються в герметичні корпуса різних конструкцій: штирові з паяними притискними контактами і таблеткові. Відмінності корпусів ти-Рісторі від корпусів діодів полягають у тому, що елементи їх мають додаткові отвори для керуючих електродів.
Рис 7.13. Фаски p-n-p-n-структури тиристора: а - одноступенева;
б - двоступенева; в - "лас-точкін хвіст"; г - V-образна
Мал. 7.14. Тиристорний елемент зі сплавним термокомпенсатором
Розглянемо типову конструкцію корпусу штирьового тірісто-ра з паяними контактами і бічним розташуванням керуючого електрода (рис. 7.15, а).
До основи 1 припаивается тиристорний елемент 2. До основи 1 приварене сталеве кільце 3, до якого зварюванням прикріплюється коваровая втулка 4. Керуючий електрод має внутрішній висновок 5, який за допомогою коваровой втулки 6 виводиться назовні, де закінчується наконечником 7. За допомогою коваровой втулки 5 з наконечником 9 через скляний ізолятор 10 внутрішнім висновком 11 виводиться катод тиристора. Підстава закінчується шпилькою 12 для кріплення тиристора в охолоджувачі. Через неї виводиться анод тиристора.
Рис 7.15. Тиристор штирьовий кон-струкції з паяними (а)
і притискної-ми (б) контактами
В тиристори з притискними контактами (рис. 7.15, б) тиристорний елемент з одностороннім термокомпенсатором 1 поміщається на мед-ном підставі 2. До основи припаяний сталевий стакан 3. Кришка корпусу складається зі сталевої манжети 4 і керамічного ізолятора 5. Внутрішній висновок керуючого електрода 6 за допомогою підступний-вої втулки 7, наконечника 8 з'єднується з гнучким зовнішнім виводом 9. Наконечник 10 катода за допомогою зовнішнього силового гнучкого виведення 11, нижній кінець якого 12 вставлений в трубку 13 і обжатий, з'єднується внутрішнім основним висновком катода 14. Е від висновок має отвір складної конфігурації, через яке проходить внутрішній керуючий висновок. Манжетою 15 тарілчасті пружини 16 притискаються до ізолятора 17, забезпечуючи необхідне зусилля в притискних контактах. За допомогою пружини 18 через ізолятор созда-ється зусилля натискання на півсферичний наконечник 19 внутрішнього виведення керуючого електрода. Така конструкція найбільш часто застосовується при діаметрах структур від 16 до 32 мм.
Розміри тиристорів штирьовий конструкції в залежності від типу тиристора змінюються в наступних межах: I - від 20 до 45 мм з жорстким висновком і від 70 до 110 мм з гнучким висновком; N - від 11 до 18 мм; D - від 12 до 45 мм; Е (розмір під ключ, на рис. 7.15 не показаний) - від 11 до 41 мм; W - від М 5 до М 24.
У таблетковому тиристори (рис. 7.16) тиристорний елемент 1 рас-покладений між мідними підставами 2 і 3. Між тиристорним елементом і підставами встановлюються прокладки з випаленої-го срібла товщиною 100-200 мкм (на рис. 7.16 не показані). Манжета 4 високотемпературним припоєм припаяна до керамічної ізолятора 5 і до нижнього основи 2. манжета 6 також високотемпературним припоєм припаяна до ізолятора. Гнучка кільцева мембрана 7 припаивается до верхнього основи 3. Кільце 8 з ізоляці-ційного матеріалу центрує тиристорний елемент і срібні прокладки щодо заснування 2.
Керуючий електрод 9 з напівсферичним наконечником розмі-щен в виїмці верхнього підстави, ізольований ізолятором 10 і при-жиму до контактної поверхні напівпровідникової структури пружиною 11. Іншим кінцем внутрішній керуючий електрод 9 входить в трубку 12 керамічного ізолятора і сплющується в цій трубці. До трубки припаивается наконечник 13, до якого кріпиться гнучкий зовнішній висновок керуючого електрода 14. Якщо в тиристорної структурі застосовується розгалужений керуючий електрод, то гальванічна розв'язка між катодним підставою і керуючим електродом забезпечується повітряним зазором висо-тієї приблизно 15-20 мкм або срібною прокладкою, конфігурація якої збігається з конфігурацією катодного емітера тиристорної структури.
Рис 7.16. Тиристор пігулки кон-струкції
Необхідний притискної контакт між тиристорним елементом і підставами забезпечується притискним зусиллям від 8 до 24 кН при установці таблетки в охолоджувач.
Розміри пігулок тиристорів в залежності від типу змінюються в наступних межах: А - від 19 до 26 мм, D - від 60 до 100 мм, D1 - від 30 до 50 мм.
Групове з'єднання напівпровідникових приладів