(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 [ 138 ] 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

коэффициент примерно в 1,5-2 раза больше, чем при диффузии бора.

Экспериментальные найденные значения пробивных напряжений в обоих частях р-л-перехода Jx и Jz лавинного диода в функции


j I i i i i

* 5 10 15 ZD153035J)

Рнс. 7.10. Пробивные напряжения в функции от удельного сопротивления исходного кристалла и рода примесей (а); схема узла защиты от перенапряжений с помощью лавинного диода (б)

от удельного сопротивления исходного кремния р представлены кривыми на рис. 7.10, а.

Рассеяние значительной импульсной мощности лавинных диодов обеспечивается, если перенапряжения появляются относительно редко. Лавинные диоды ЛД включаются непосредственно как вентили, а также в качестве защитных элементов (рис. 7.10, б).

§ 7.3. МОЩНЫЕ УПРАВЛЯЕМЫЕ ТИРИСТОРЫ

а) Разновидности тиристоров

В мощных системах преобразования тока реализуются все те преимущества, которые характерны для мощных полупроводниковых диодов и тиристоров: большая долговечность, высокий к. п. д., надежность в эксплуатации, малые габариты, возможность проведения широкого регулирования тока и напряжения, совершенствование систем инвертирования тока и преобразования частоты.

В настоящее время серийно выпускаются два класса мощных управляемых тиристоров: 1) однопроводящие, работающие в режиме управляемых вентилей, и 2) двухпроводящие, обеспечивающие прохождение тока в обоих направлениях при изменении полярности подведенного к ним напряжения *.

Двухпроводящие тиристоры применяются в устройствах, в которых требуется регулировать действующее значение переменного тока или число периодов в пределах каждого рабочего цикла (электросварочные устройства).

* Такие тиристоры называются также симметричными ,



Двухоперационные мощные тиристоры, представляющие большую значимость для систем преобразования тока, разработаны пока в виде составных приборов, представляющих собой сочетание в общем корпусе двух приборов: однооперационного и неуправляемого тиристоров.

Неуправляемые мощные тиристоры применяются в преобразовательной технике сравнительно редко.

Все классы мощных тиристоров получили свое конструктивное и технологическое развитие от однопроводящего тиристора. Поэтому такой тиристор рассматривается более подробно. Рабочие свойства мощных тиристоров базируются на тех физических процессах, которые рассматривались в § 6.6, 6.7 и 6.8 по отношению к маломощным приборам. Специфичными для мощных тиристоров являются их количественные характеристики и параметры. В первую очередь это касается их нагрузочной способности по току и напряжению.

6 Конструктивное выполнение мощных тиристоров и их классификационные группы

В серию выпускаемых мощных однооперационных тиристоров входят три типа с воздушным охлаждением (ВКДУ-50, ВКДУ-ЮО, ВКДУ-150) на токи 50, 100 и 150 а и три типа с водяным охлаждением (ВКДУВ-100, ВКДУВ-150 и ВКДУВ-200) на токи 100, 150 и 200 а.

Выполнение тиристоров с воздушным охлаждением иллюстрирует конструктивный разрез тиристора типа ВКДУ-150, приведенный на рис. 7.11, а. Рабочим элементом является четырехслойный кристалл кремния с перемежающимися р- и n-слоями (рис. 7.11, б).

Такая структура создается диффузией в исходный монокристалл -кремния / (представляющего собой диск диаметром 20-25 мм и толщиной примерно равной 0,4 мм) примесных атомов алюминия и бора со стороны двух его оснований на глубину, примерно равную 60-80 мк. Введенные примеси образуют рг- и р2-слои в тиристоре. Четвертый (еще более тонкий) слой п (толщина его порядка 10- 15 мк) создается последующей диффузией атомов фосфора в слой р2. Нижний слой рг выполняет в тиристоре функции анода 2, а верхний слой п2 - функции катода 3. Промежуточные пх- и р2-слои представляют собой толстую и тонкую базы тиристора. Силовая цепь присоединяется к основным электродам тиристора: аноду и катоду. Положительный полюс цепи управления присоединяется через внешний электрод ЭУ к слою р2, а отрицательный полюс - к катодному выводу.

Так как толщина слоя р2 очень мала, то вывод к электроду управления производится не со стороны торца слоя р2, а через цилиндрический выступ от слоя р2, проходящий изолированно через катодный слой п2 наружу (рис. 7.11, б).



Контакт с основными электродами тиристора - анодом и катодом - производится через тонкий слой никеля. Электрод управления ЭУ имеет собственное никелевое покрытие.

Через слой л2, кроме электрода управления, проходят неизолированно от него несколько более мелких выступов слоя р2, один из которых показан на рис. 7.11, б и обозначен буквой Ш. Эти выступы имеют общее никелевое покрытие с катодом и через это покрытие шунтируется эмиттер ный р-л-переход П3. Такое шунти-


рование ослабляет влияние температуры на напряжение открытия прибора Uao.

Обеспечение термомеханической прочности кристаллического элемента достигается в тиристорах, как и диодах, с помощью тер-мокомпенсирующих вольфрамовых пластин, припаиваемых к медному основанию корпуса (рис. 7.11, а) и к медному гибкому жгуту со стороны катода.

Управляемый тиристор типа ВКДУ-150 имеет такой же корпус, как и диод ВКД-200, с той лишь разницей, что через верхнюю крышку его проходит дополнительно гибкий вывод от электрода управления. Внешний вид тиристора с вырезанной частью корпуса иллюстрирует рис. 7.11, е.

Для повышения рассеиваемой мощности тиристоры, как и мощные диоды, снабжаются радиатором при воздушном охлаждении, а при водяном охлаждении - приваренной к корпусу металлической рубашкой.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 [ 138 ] 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.