(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

Л Рутах

женность граничных кривых / и , определяющих собой полосу разброса характеристик тиристора. Полоса разброса на рис. 7.27 относится к тиристору типа ВКДУ-150 для всех его классификационных групп и полного диапазона изменения температур.

Выбор значений э. д. с. источника управления и сопротивления Rr в этой цепи, определяющий собой положение внешней характеристики источника управления в системе координат, ограничен сверху гиперболой, соответствующей допустимой мощности рассеяния в слоях управления тиристора. Она ограничена дополнительным нагревом этих слоев.

При ограничении дополнительного нагрева температурой ДГ = = 7 -т- 7,5° С мощность

управления Рутах ТИрИС-

торов типа ВКДУ-150 может быть принята примерно равной 5 вт, так как тепловое сопротивление тиристоров по отношению к их катодному слою лежит примерно в границах от 1,5 до 2,5° Clem.

Мощности управле-Рис. 7.27. Диаграмма управляющих токов и на- НИ Я (РуШах = 5 вт) При пряжения тиристора типа ВКДУ-150 статическом режиме

управления (который может рассматриваться как режим 100%-го заполнения импульсами периода управления или как нулевая скважность) соответствует произведение координат точек нижней гиперболы на рис. 7.27.

При импульсах ограниченной продолжительности, соответствующих 10, 25 и 50% заполнению интервала между импульсами, гиперболы допустимой мощности располагаются выше.

Соответственно смещению гипербол предельно допустимой мощности управления возможен и сдвиг внешней характеристики источника управления. Граничное положение внешней характеристики определяется касательной к гиперболе.

1Ту,в

Егг 15

Л

\ Л \

А\\ / Л V

/ 50mi

\rpO°

-Li--

+no°

при Rn

300 600 900 flOO 1500 WOO im,Mu

з) Двухп OB д щие тиристоры

Двухпроводящие тиристоры, пропускающие токи в обоих направлениях, применяются, как указывалось в § 7.1, в устройствах, где требуется изменять в пределах периода эффективное значение переменного тока или число полупериодов в пределах



рабочего цикла (электросварочные и электровибрационные устройства).

Структурная схема такого прибора, серийно выпускаемого промышленностью на токи 50-100 а с воздушным охлаждением (типы ВКДУС-50, ВКДУС-75 и ВКДУС-100) и на токи 100-200 а с водяным охлаждением (типы ВКДУ-100, ВКДУСВ-150 и ВКДУСВ-200), приведена на рис. 7.28, а. К трем основным слоям plt п2 и р2, полученным путем диффузии алюминия и бора в исходный кристалл п кремния, добавляются еще боковые слои половинкой площади пх и п3, создаваемые дополнительной диффузией фосфора в слои рх и р2. Благодаря более высокой концентрации вводимого фосфора слои nj и приобретают электронную проводимость.


Рис. 7.28. Двухпроводящий тиристор: а - структурная схема; 6 - вольт-амперные характеристики

При симметричном расположении слоев и ns пятислойную структуру двухпроводящего тиристора можно рассматривать (по отношению к плоскости симметрии АВ) состоящей из двух встречно включенных четырехслойных структур: одной со слоями р^-п^р^-щ, пропускающей прямой ток, когда слой рх положителен по отношению к слою п3, и другой со слоями р<г-1Ц:Рл:Щ , пропускающей прямой ток /а во встречном направлении, когда слой р2 положителен по отношению к слою пх.

Вольт-амперная характеристика двухпроводящего тиристора симметрична для обоих направлений (рис. 7.28, б).

Преимуществом такого тиристора по сравнению с двумя одно-проводящими является возможность более полного использования полезной площади слоев и p-n-переходов при двухнаправленном (переменном) токе. Так, вместо тока 150 а, пропускаемого однопро-водящим тиристором типа ВКДУ-150, такой же по размерам тиристор типа ВКДУС-100 пропускает ток 100 а в обоих направлениях.

Управление двухпроводящим тиристором в оба полупёриода переменного напряжения может быть достигнута с помощью общей цепи управления (рис. 7.28, а) и тока одного и того же направления.



Когда слою р2 сообщается положительный потенциал, а слою Щ. - отрицательный, слой рх (как и в однопроводящем тиристоре) выполняет функции управляющей базы. При этом открывается,

пропуская прямой ток, левая

600\

ш ш

300 100 100

<*0 60 801ум,ма

Рис. 7.29. Связь между напряжением открывания и током управления в обеих структурах двухпроводящего тиристора

структура. Анодный ток проходит снизу вверх.

Когда слою рх сообщается положительный потенциал, то при том же направлении тока управления /у(+) большая часть его проходит (см. пунктирную стрелку на рис. 7.28,а) вдоль р-п-перехода Пх. Падение напряжения, создаваемое при этом током управления вдоль слоя пх, делает левую часть этого слоя отрицательной по отношению к слою рх. В результате на левой части перехода Пх устанавливается прямое смещение и появляется инжекция электронов из слоя пх в слой рх. Большая часть электронов переходит транзитом в слой п2, образуя транзитную составляющую электронного тока в переходе /72, а меньшая их часть рекомбинирует в слое рх с дырками. Входящие в слой п2 электроны открывают путь для дырочной составляющей тока, инжектируемой слоем р2 через переход П3.

Характеристики управления при общей цепи управления и сохранения полярности в ней не вполне симметричны. Это объясняется тем, что в правой структуре часть тока управления уходит непосредственно через слой рх, не участвуя в процессе управления. В результате токи управления в левой и правой структурах различаются между

собой, как это можно видеть из кривых на рис, 7.29 [59]. С повышением температуры напряжение открытия у двухпроводящего тиристора, так же как и у однопроводящего, несколько уменьшается, как это в относительных величинах показывает кривая, приведенная на рис. 7.30.


fyo 60 so wo /го т,°с

Рис. 7.30. Напряжение открывания двухпроводящего тиристора в функции от температуры кристалла



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.