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
- 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 |
.И |
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 |
,г 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> |
|
||
|
|
|