Файл: Багинский, Б. А. Импульсная техника на четырехслойных приборах учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 84

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 20 -

Повышение температур*

приводит

к

уменьшению U пу‘к

,что ооъ-

 

яснлетсл увеличением времени жизни неосновных носителей в базах и

 

соответствующим возрастанием коэффициентов

сLp

п

U n

 

 

 

Iсир

- импульсный ток

спримленхг-минимальиая аыплитуди импуль­

 

са тона управления заданной длительности,переключающего тиристор в

 

открытое состояние при определенном напряжении на аноде.

 

 

 

Ucnp

~ импульсное

напряжение

спрямления

- максимальное зна­

 

чение напряжения мевду управляющим электродом и катодом,соответст­

 

вующее протеканию импульсного тока спрямления.

 

 

 

 

!

Іспр заметно возрастает

при уменьшении прямого тока через прибор

 

до значения сравнимого с

IВил дин

,

особенно если длительность им­

 

пульса отпирания близка к. времени физической задержки.

 

 

 

Ізап

-

импульсный ток запи.пания

-

амплитуда

импульса обра 'іюго

|

тока управления заданной

длительности

, 'пепеключаын'-го тиристор в

J

закрытое состояние при заданных значениях тока

и напряжения

анода,

t

th a n

-

импульсное напряжение заш ранил-значение

обратного

напоя-

!

.женил на управляющем электроде по отношению к катоду в начальный

{

момент запирания управляющего переходи,

 

 

 

 

 

'

Взаъ - импульсный коэффициент запирапия-отногесние тока анода к

;;

току запирания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

При увеличении

прямого

тока анода наблюдается "ерш " запирания,

■’

Lто явление связано с неравномерностью продольного падения напряже- .

ния на

переходе Пз

и пробоем его крайних

областей.Поэтому ток упра­

 

вления замыкается через .эти

области и не .уменьшает ширину проводя-

 

щего канала.С увеличением температуры

I зап растет.

 

 

 

і

Unort- допустимое напряжен •& помехи-макоямольтія амплитуда им- !

пульса напряКения,не переключающего диниетор в открытое состояние.

!

Іпопупр - допустимый прямой ток помехи управляющего илсктрода-

 

млксимылыіос значение тока

управляющего электрода,не переключающего

|

т п |>,істс)і

в откры тое

состояв

,е.

 

Unonynp - допустимое напряжение |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

помехи на управляющем электро-1

 

 

 

 

 

 

 

де-мекепмальное значений нап­

 

 

 

 

 

 

 

 

ряжения между упшяллмпим

 

 

 

 

 

 

 

 

электродам и катодом, нс пере­

 

 

 

 

 

 

 

ключающего тиристор в откры­

 

 

 

 

 

 

 

 

тое

состояние.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІП М ІЛ П - ДОПУСТИМЫЙ

OijpOTiaii!

 

 

 

 

 

 

 

 

тек помехи управллпшего элек­

 

 

 

 

 

 

 

 

тро да -максимая ьнс о значение

 

 

 

 

 

 

 

 

обратного -гска viva:?.-..;:

 

 

 

 

 

 

 

 

электрод.-., не

і-.ереіілуг:

 

 

Рис. Г.


 

 

■* 21

тиристор

в

за н я т о е состояние.

 

U/iMjan

-

допустимое обратное

напряжение помехи на управляющем

электродо-максимальное, значение обратного напряжения на управляю­ щем электроде по отношению к катоду', не переключающего тиристор в закрытое состояние.

Последние из перечисленных параметров характеризуют импульс­ ную помехозащищенность ключи.Теоретически импульс помехи Uno» мо­ жет иметь неограниченный снизу ёронт.если его величина не превы­

шает

Usuaunn мин

.^сли

амплитуда ложного

сигнала

дежит

в

интер­

вале

от TJSunт пмин

.

до

максимального допустимого

прямого

рабо­

чего

напряжения Unpr»оке

,тс необходимо выдерживать допустимую

крутизну нарастания прямого напряжения. Следует отметить,что в

таких условиях динкстор оказывает всякий раз, когда после вклю­

чения на него вновь подается постоянное напряжение питания

 

 

Ипрноне меньше

ІІ8кп

и выбирается из условия обеспечения

зак­

рытого состояния прибора в течение всего срока службы с учетом

температурных колебаний.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

задавал максимально Допустимую величину.

 

, необходимо

учитывать ;ііс только

воаыо ішость

ложного

отпирания дани сто ра

и з-за

чрезмерной скорости

нарастанкл

Unp ,но и то

,

что

заниженное

зна-

ч е и м е / ^ И п ^ і J H0KC уменьшиет быстродействие

тиристорных

импульсных

схем.Для трехэлектродннх тиристоров значение

 

/«оке

 

можно существенно увеличить, если эашунтиоовать

управляющій переход.

При

этом емкостной ток коллекторного перехода

ііс

.возникающий

при

поступлении скачка напряжения в .чепь

анода ріасточно

протекает

через управляющий-электрод и шунт /?ш

поскольку ток

шунта яв­

ляется зппираюдам.то допустимая скорость нарастания прямого напря­

жения увеличивается.!)'допустимой величине амплитуды

тока

( напря­

жения) на управляющем электроде следует сказать,

что

они

уменьшают­

ся е увеличением длительности помехи.

 

 

 

ittnin - время ігклкмония-чинимольный промежуток

времени

между мо-

ментом,когда прямой ток анода становится равным нулю,и моментом, когда вновь поданное прямое анодное напряжение не переключает ти­ ристор в открытое состояние.

Выключение тиристора связано с рассасыванием накопленного за­

ряда в п и

р базах.

-Qnmc

и Qpnot.C

увеличением температуры і,

возрастает , т;н ,

возрастает'время

жизни неосновных носителей.при­

чем закон изменения

t g m p = / ( Т)

близок к линейному. С увеличе­

нием пряного

тока

анода І„р

.предшествовавшего моменту выключения,

время выключения увеличивается , т .к . возрастают накопленные за ­ ряды,


 

 

 

-

22 -

 

 

 

 

 

 

 

 

При к- t

длительностях

импульса прямого

анодного

тока t „ p

за ­

 

ряди â

к икс .

Яр not.соответствующие

заданному

прямому

току [ Пр ,еще

;

но успсьш-.'і

усіановиться.что

обуславливает уменьшение

i f , JXa .

 

 

С уое.: кчйьнем обратного

анодного тока время выключения уменъ-

I

шается. лрем.-і выключения увеличивается с увеличением U„p

и

j,

Таким обозом ,чтобы гарантуровать быстродействие схем на тири­

 

сторах независимо от электрического и температурного режимов раоо-

 

ты , тиристор.

следует характеризовать временем

выключения,намеренным .

в условиях, когда losp-* О , скорость dUor/dt

равна максимально допус-

'

тимой,тон перед выключением

равен І Пр попе

и протекает

в

течение

вре-ä

мени,за которое успевает установиться заряд Qtwc .соответствующий

 

току Іпрмакс

.температура максимальна и после выключения на анод по­

дается

прямое напряжение, равное Unp маис-

 

 

 

 

 

 

 

tfouroSp-upsMsi восстановления обратною сопротивления-длительность

протекания обратного тока анода прі переключении открытого тирис­

 

тора на обратное напряжение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

увеличением

JoSp tsoccroSp

существенно

уменьш ается,т.к.

бы­

 

стрее риссасываерся накопленный заряд.С ростом

температуры ts^croSp

 

возрастает.что обусловлено увеличением заряда насыщения,обусловлен­

 

ного увеличением времени лизни неосновных носителей.

 

 

 

 

Таким образом,

£fOCC, обя целесообразно

измерять при максимальной

 

температуре

и значениях прямого и

обратного

токов,ровных

/„„«оѵс .

 

Ь'сли измеренное в зтом олектрическом режиме время восстановления об­

 

ратного сопротивления обозначить t$0UTO6po

іто

Для произвольного

 

отношения

Іпр

 

 

 

 

 

 

Ѵіобр

 

 

 

 

 

 

^боссг обр

—1,43 'tioccrоСр

 

( 1 - 2 5 }

 

Длительность каждого из процессов отпирания

и запирания

тирис­

 

торов целесоооразно характеризовать двумя параметрами.Длительность

 

процесса

отпирания-временем аацеріеки ' t s

( ток

анода нарастает до

 

уровня 0,1 от

установившегося значения при

активной нагрузке ) и

 

временем установления прямого сопротивления Іуст

( ток анода изме­

 

няется от 0,і'І„р до 0 ,9 ‘Іпр при активной н агрузке) ,которые в сумме со­

 

ставляют время включения.Длителыюсть процесса запирания-временем

;

запаздывания

Ь зп

( ток анода уменьшается дс уровня 0,9-Іпр

при ак -

тинной нагрузке ) и временем спада ten ( ток анода изменяется

от 0,9Іпр

!

до 0,і‘1пр

при

античной н агрузке) ,которые в

сумме

составляют

время эа -

 

ппраг.нч.Соглисно экспереиенталы.им данным увеличение амплитуды уп-

 

раэляющею мипульса приводит к заметному уменьшению времени задерж­

 

ки по,! запирании,но относительно слабо влияет на

длительности уста-

 


23 -

ноиленмл и спада.

Следует отметить,что существует'значительным разброс количест­ венных значений большинства параметров дайе для тиристоров одного и того хе типа,поэтому при разработке и конструировании устройств на тиристорах желательно производить отбраковочные измерения.

У практических расчетах используются следующие гранические па­ раметр!,при которых обеспечиваются заданным срок службы и надеж­ ность:

і Up NWC — максимально допустимый средний прямой ток

анода;

I Пр Иiff/

_

минимально допустимый прямой ток ,протекающій через

 

 

открытый тиристор;

 

 

Іпрцтг маме

максимально допустимая амплитуда

импульса

прямого

 

 

тока заданной длительности;

 

 

І?:р JQn

ь-.ексимилько допустимый прямой анодный ток,пси про­

 

 

текания кетового возможно запирание ио управляюще­

 

 

му электроду;

 

 

( d ln '/dt l'rn c -

максимально допустимая скорость нарастания прямого

Unp ионе -

тока анода;

 

 

максимально допустимое рабочее напряжение на аноде;

( dUnt'/d i h<DKC-

максимально допустимая скорость напаетикия напряже­

 

 

ния на аноде,не вызывающая переключения .тиристора в

 

 

открытое состояние;

 

 

lyitpnQVC.

 

максимально допустимый прямой ток управления;

Jynp oSptme

 

максимально допустимый обратный ток управления;

UpppoCp маис

 

максимально допустимое обратное напряжение па уп­

 

 

равляющем электроде по отношению к катоду*

 

U cSp паке

 

максимально допустимое постоянное

(или среднее) об­

о

 

ратное напряжение на закрытом тиристоре;

,

 

предельно допустимая температура

корпуса.

 

t temax

 

 


ПШ Л 2. РЕЛАКСАЦИОННОЕ ГЕКЕРАТСШ НА ЧЕТЫРЕХСЛСЙКЬ'Х

приборах.

Релаксационными называются генераторы,вырабатывающие напряжения (токи),форма которых резко отличается от синусоидальной (п рям о­

угольная, пилообразная экспоненциальная и др. )„По признаку состоя­ ний такие генераторы моето разделить на три группы: Автоколеба­ тельные (мультивибраторы ),одковибраторные (едущие мультивибраторы), и триггерные.

Независимо от типа генератора при проектировании тиристорных устройств первоочередными задачами являются построение и расчет цеп eff отпирания и запирания тиристоров.

81* СТЛИРАНИЕ ДИОДНЫХ TMPHCTCFCB.

Цепь отпирания должна обеспечивать включение от импульса си­ гнала, защиту тиристора от отпиравшего импульса помехи и запас по максимально допустимому рея:му входной цепи прибора.Эти требова­ ния должны выполняться в заданном диапазоне внепйх воздействий для любого тиристора,выбранного типа.Отпирание четырехслойного прибора может, производиться тремя способам?:

1.током управления;

2.превышением значения напряжения переключения-

3.

аа счет эффекта

*

;

Для

триоднях и запираемых

тиристоров первый способ

общепринят,

а второй и третий нежелательны и рассматриваются как параэить-ый эффект.Для диодных тиристоров второй и третий способы являются единственно возможными.

С целью удобства дальнейшего изложения введем следующие сокра­ щения: ДТ~ диодный тиристор,ТГ - трѵюдннй тиристор,ST - запк;>аеыый тиристор.

ДТ в устройствах импульсной техники используются как пороговые элементы и как ключи с двумя устойчивыми состояниями (включеиовыключено) .Когда ДТ используется з качестве порогового устроастаа, то обычно к нему прикладывается напряжение хронируещего конденса­ тора, заряжаемого через ограничивающий резистор отЬстсчнккь £ рис, Р.Втакой схеме для надежного включения прибора дол.гкс выполнятся соотношение:

В - I U,

-

hjä

-1)

R<Mj>