Процесс - включение - тиристор
Cтраница 3
Следует отметить, что Врег и tper, входящие в выражения ( 11), ( 12), совпадают с аналогичными величинами, полученными в [4] при анализе процесса включения тиристора. [31]
Переходный процесс включения тиристора характеризуется определенной длительностью во времени. Последняя складывается из длительностей трех основных этапов процесса включения тиристора: задержки, лавинообразного роста анодного тока и установления стационарного состояния. Рассмотрим каждый из этих этапов в отдельности. [32]
Это подтверждается экспериментальными данными, приведенными в табл. 3.4, и обусловлено тем, что при Расш уст существенно уменьшается плотность мощности, выделяющейся в проводящем канале, так как, во-первых, уменьшается рассеиваемая тиристором мощность ( рост тока анода практически прекращается, а напряжение на тиристоре продолжает падать), а во-вторых, заметно расширяется проводящий канал. Поэтому ограничимся рассмотрением временного интервала 0; / уст, которому соответствует первый этап процесса включения тиристора. [33]
Отдельной задачей является выбор длительности запускающего импульса. Предположим, что нарастание тока анода не ограничено внешней цепью, а определяется инерционностью процесса включения тиристора. [34]
Практически барьерная емкость коллекторного перехода сказывается сильнее, так как она шунтирует большое сопротивление коллекторного перехода, включенного в обратном направлении. Барьерные емкости эмиттерных переходов хотя и имеют большие значения по сравнению с барьерной емкостью коллекторного перехода, но на процесс включения тиристора влияют значительно меньше, так как они шунтируют малые сопротивления эмиттерных переходов, включенных в прямом направлении. Поэтому напряжение переключения тиристора в открытое состояние с увеличением скорости изменения приложенного напряжения уменьшается. [36]
Рассеиваемая мощность приводит к нагреву структуры тиристора. При этом сильнее всего нагревается начальная включенная область, так как именно в этой области выделяется практически вся энергия потерь в процессе включения тиристора. Это связано с инерционностью тепловых процессов. В последующем температура начальной включенной области уменьшается из-за отвода теплоты в соседние, менее нагретые участки полупроводниковой структуры и к термокомпенсаторам. [37]
Допустимая скорость нарастания прямого тока dJnp / dt имеет большое значение при работе тиристоров. Дело в том, что ток управления распределяется неравномерно по площади структуры и локализуется в окрестности управляющего электрода. Поэтому процесс включения тиристора развивается прежде всего в этой окрестности, а затем распространяется в плоскости кремниевой пластины. А / икс и номинального значения ток достигает за несколько микросекунд. В результате в районе управляющего электрода возникает громадная плотность тока, высокая плотность потерь и быстрый разогрев структуры в окрестностях управляющего электрода. Это может привести к разрушению структуры. [38]
Это объясняется конечной скоростью распространения процесса включения вентиля по площади его р-п-р-п - струк-туры. При этом в процессе включения тиристора HP ограничивает прямой ток и скорость его нарастания в начале интервала включения. [39]
Конечная скорость распространения процесса включения обусловливает при быстром росте тока через прибор повышенную плотность тока вблизи управляющего электрода, большое значение напряжения на тиристоре и, таким образом, рассеивание сравнительно большой мощности в ограниченном объеме. Все это вызывает местное повышение температуры кристалла кремния. Заметим, что в процессе включения тиристора переходный процесс рассеяния мощности в объеме прибора может длиться десятки микросекунд, а выравнивание температуры внутри кристалла прибора происходит медленнее выравнивания плотности тока. Это особенно заметно при высоких частотах переключения тиристора. Если скорость роста тока ( а / мксек), особенно в первые 5 - 10 мксек процесса включения, превышает максимально допустимую, то ее следует ограничить включением индуктивности. [40]
Данные табл. 5.2 свидетельствуют о том, что использование насыщающихся дросселей с плавно изменяющимся сопротивлением позволяет снизить мощность потерь. При этом отпадает необходимость в тщательном подборе величины начального тока / i, при котором коммутационные потери минимальны. Применение насыщающихся дросселей с прямоугольной петлей гистерезиса исключает наличие падения напряжения на дросселе после окончания процесса включения тиристора. [41]
 |
Тиристор прямоугольной формы. [42] |
При подаче импульса тока / о переход / з смещается в прямом направлении и из эмиттерного слоя я2 в базо-вый слой PZ инжектируются электроны. Однако одновременно происходит инжек-ция электронов и через граничную поверхность перехо-да / з, площадь которой равна LyWnt. Инжектированные через эту поверхность электроны движутся в базовом слое р2 преимущественно в направлении, противоположном направлению оси X. Эти инжектированные электроны быстро рекомбинируют в приповерхностных участках базового слоя р % и практически не оказывают влияния на процесс включения тиристора. [43]
Страницы: 1 2 3