Реферат: Моделирование переходного процесса выключения тиристора проводящего в обратном направлении - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Моделирование переходного процесса выключения тиристора проводящего в обратном направлении

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 1880 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Содержание. · Введение 3 · Моделирование переходного процесса выключения тиристоров, проводящих в обратном направлению 4 · Переходный процесс выключения асимметричного тиристора. 6 · Переходной процесс выключения тиристора – диода 17 · Расчетная часть 20 · Литература 22 Введение. Силовые полупроводниковые приборы (СПП) широко применяются в энергетике, электротехнике, радиотехнике и автоматике. Существовавшие до последнего времени методы расчета и проектирования СПП не отличалось высокой точностью, а недостатки проектирования компенсировались многочисленными дорогостоящими и продолжительными экспериментами. Существенное повышение качества исходных материалов и уровня технологии привело к уменьшению неконтролируемого разброса параметров СПП. Автоматизированное 7проектирование является важным фактором ускорения научно-технического прогресса в силовой полупроводниковой электронике, так как позволяет коренным образом изменить процесс проектирования и обеспечить необходимое соответствие между неуклонно растущей потребностью в СПП и методам реализации этих потребностей при ограниченных, трудовых ресурсах. Модели СПП можно подразделить на технологические, физико-топологические и электрические : Технологическая модель. В этой модели исходным являются параметры технологических режимов (температура и время диффузии, концентрация диффузанта и др.). Эти параметры, а также выходные параметры на определенных технологических операциях ( поверхностное сопротивление, напряжение пробоя p - n перехода, например) измеряются, обрабатывается на ЭВМ и используется для корректировки и управления технологическим процессом. Физико-топологическая модель. Эта модель является основой для автоматизированного проектирования СПП. Исходными здесь является геометрические размеры областей СПП и физические характеристики p - n переходов и слоев (концентрации примеси и ее профиль, время жизни неосновных носителей заряда, подвижность носителей заряда и др.).Геометрические размеры определяются рисунком фотошаблона, профилем боковой поверхности кремниевой структуры, толщины пластины и глубиной залегания p - n переходов. Электрическая модель. Эта модель используется для автоматизированного проектирования схем преобразователей. Исходными параметрами этой модели являются обычно выходные параметры физико-топологической модели. Моделирование статической характеристики силовых тиристоров в закрытом состоянии и токов управления современных силовых тиристоров связано с решением неодномерных задач. Эти вопросы, а также обоснование возможности перехода к одномерным моделям отражены ниже, где подробно изложен современный подход к моделированию вольт-амперных характеристик (ВАХ) при анализе переходных процессов. В современных СПП большой мощности неизбежно имеет место разброс параметров п / п структуры по площади СПП. Моделирование переходного процесса выключения тиристоров, проводящих в обратном направлении. Асиметричные тиристоры и тиристоры-диоды. Существует ряд преобразователей на основе СПП, в которых используется встречно-параллельное соединение быстродействующих тиристоров и быстро восстанавливающихся диодов. При использовании тиристоров в подобных преобразователях от них не требуется высокой блокирующей способности в обратном направлении. Достаточно, чтобы тиристоры выдерживали в процессе их выключения обратное напряжение, равное сумме падений напряжений на диодах, включенных встречно-параллельно, и на паразитной индуктивности проводов, соединяющих диоды и тиристоры. Это напряжение не превышает, как правило, несколько единиц или десятков вольт. В закрытом состоянии асимметричные тиристоры выдерживают такие напряжения, как и обычные тиристоры, не проводящие в обратном направлении. Поэтому асимметричные и обычные тиристоры имеют идентичные коллекторные переходы и отличаются, по существу, только распределением легирующей примесей в окрестностях анодного перехода j 1 ( рис.1). (рис.1) Распределение легирующей примеси в асимметричном тиристоре (пунктир - то же в обычном тиристоре) Наличие n ! – слоя ограничивается распространение области объемного заряда коллекторного перехода в сторону анодного перехода при приложении к тиристору напряжения в закрытом состоянии. Это позволяет при заданном значении напряжения переключения выбирать толщину n - базы асимметричных тиристоров существенно меньшей толщины этой базы обычных тиристоров. В то же время суммарная толщина анодного p 1 + - и n ! – слоя в асимметричных тиристорах не превышает, как правило, толщину анодного p – слоя в обычных тиристорах. Поэтому именно благодаря меньшей толщины n – базы при заданном напряжении переключении асимметричные тиристоры имеют меньшие времена выключения и, кроме того, при прочих равных условиях несколько меньше потери при включении и открытом состоянии. При одинаковых толщинах базовые n – с лоев и, следовательно, при одинаковом быстродействии асимметричные тиристоры могут быть существенно более высоковольтными, чем обычные тиристоры. Асимметричные тиристоры являются составной частью тиристоров – диодов, которые сочетают в себе характеристики тиристора и встречно – параллельного включения с ним диода. ВАХ асимметричных тиристоров и тиристоров изображены на рис.2. (рис.2) ВАХ асимметричного тиристора (кривая 1) и тиристора – диода (кривая 2). Тиристоры – диоды имеют определенные преимущества перед дискретными асимметричными тиристорами и диодами, соединенными встречно – параллельно. К ним относятся удобства монтажа (один прибор вместо двух), отсутствие паразитной индуктивности проводов, соединяющих диод и тиристор, экономия материалов (один корпус вместо двух) и т.д. Однако технология изготовления тиристоров – диодов заметно сложнее. Кроме того, для различных областей применения требуется тиристоры – диоды с различным соотношением средних токов тиристора и диода. Это обуславливает потребность в большой номенклатуре тиристоров – диодов. В то же время наличие ряда дискретных быстро восстанавливающихся диодов и асимметричных быстродействующих тиристоров позволяет выбрать наиболее оптимальную пару этих приборов для различных областей применения. Переходный процесс выключения асимметричного тиристора. Возможны два варианта соединения асимметричного тиристора и диода – последовательное и встречно – параллельное. Схематически зависимости от времени тока и напряжения на тиристоре в процессе его выключения для этих вариантов изображены на рис.3. ( рис . 3) Зависимость от времени тока и напряжения на асимметричном тиристоре в процессе его выключения при последовательном (а,б) и встречно – параллельном (в,г) соединении диода. ( рис.3) Зависимость от времени тока и напряжения на асимметричном тиристоре в процессе его выключения при последовательном (а,б) и встречно – параллельном (в,г) соединении диода. При последовательном соединении диод следует подбирать так, чтобы время его обратном восстановлении было меньше времени обратного восстановления тиристора. В этом случае обратный ток ограничивается диодом и напряжением на тиристоре не достигает напряжения лавинного пробоя анодного перехода. Однако низковольтный анодный переход тиристора, образованный сильнолегированным p 1 + и т n ! – слоями (рис.4), может восстанавливаться быстрее, чем высоковольтный p – n переход диода. В этом случае обратное напряжение на тиристоре кратковременно может достичь напряжения лавинного пробоя анодного перехода. Это может привести (при большой разнице времен обратного восстановления указанных переходов) к заметному увеличению времени выключения тиристора. Последнее связано с тем, что при пробое анодного перехода тиристора в его n – базу поставляются электроны, что приводит к росту избыточного заряда неравновесных электронов и дырок в этой базе. Ниже при расчетах будем считать, что эффект не имеет места. При встречно – параллельном соединении асимметричного тиристора и диода пунктиром на рис.3,в показана зависимость от времени тока через диод. Напряжение на тиристоре при таком соединении приборов ведет себя более сложным образом. (рис.4) Распределение избыточных концентраций дырок и электронов в базах асимметричного тиристора при наличии участков низкого уровня инжекции в базе и в слое n ! . На этапе спада обратного тока через тиристор, когда резко возрастает ток через диод, из-за инерционности процесса модуляции проводимости базы импульсное напряжение на диоде может быть весьма значительным. Это напряжение складывается с падением напряжения на паразитной индуктивности проводов, соединяющих диод и тиристор. В результате на этом этапе обратное напряжение на тиристоре также может кратковременно достичь напряжения пробоя анодного перехода. Влияние этого эффекта на время выключения тиристора будем считать, как и выше, пренебрежимо малым. В период спада обратного тока через сборку (прямого тока через диод) напряжение на паразитной индуктивности соединительных проводов меняет знак и вычитается из падения напряжения на диоде. Вследствие этого напряжение на тиристоре переходит через нуль раньше, чем ток. В этом смысле можно говорить о двух определениях времени выключения асимметричного тиристора при встречно-параллельном соединении диода, а именно о времени выключения по напряжению t qu и времени выключения по току t qi , причем t qi > t qu . (см. рис. 3,в и г). Через некоторое время после изменения направления тока диод восстанавливает свое обратное сопротивление. На тиристоре при этом возникает кратковременный, длящийся доли микросекунды, импульс прямого напряжения, после чего напряжение в закрытом состоянии возрастает до амплитудного значения U D со скоростью du / dt , определяемой внешней схемой. Этап спада тока в открытом, состоянии. Все расчеты на данном этапе аналогичны соответствующим расчетам для обычного тиристора. Разница заключается только в замене параметров p 1 -слоя обычного тиристора параметрами n'-слоя асимметричного тиристора. Этап обратного смещения. Поведение тиристора на этом этапе несколько отличается для случаев последовательного и встречно-параллельного соединений диода. Положим, что диод соединен встречно-параллельно. Этот случай наиболее часто встречается на практике. В рассматриваемом случае к тиристору прикладывается некоторое обратное напряжение и можно говорить об обратном восстановлении анодного и-катодного переходов. Как и при анализе данного этапа процесса выключения обычного тиристора, предположим, что можно пренебречь длительностью этапов запаздывания обратного напряжения для переходов j 1 и j 3 и что при t > t 0 с самого начала распределение избыточных носителей заряда имеет вид, изображенный на рис.4. Концентрация дырок p ( W 1 , t ) в n ! -слое при x 1 = W 1 и концентрация электронов n ( W 3 , t ) в р 2 -базе при x 3 = W 3 не обязательно одновременно равны нулю . В общем случае обратносмещенным оказывается только тот эмиттерный переход, плотность обратного тока через который меньше при нулевых значениях p ( W 1 , t ) и n ( W 3 , t ) . Другой переход при этом слегка смещается в прямом направлении, концентрация неосновных носителей заряда на границе с ним отличается от нуля, и плотности тока через оба перехода выравниваются. В принципе при больших обратных напряжениях на тиристоре оба перехода могут оказаться обратносме-щенными и концентрации p ( W 1 , t ) и n ( W 3 , t ) станут равными нулю. Равенство плотностей обратного тока через оба перехода будет обеспечиваться при этом за счет лавинного пробоя одного, или обоих переходов. Однако лавинный пробой анодного перехода нежелателен (может привести к увеличению времени выключения), и условия эксплуатации асимметричных тиристоров ограничиваются таким образом, чтобы исключить пробой этого перехода- Анализ всех возможных вариантов приводит к громоздким выражениям, а учет перемещения границ раздела участков низкого и высокого уровней инжекции в n ! - и p 2 -слоях требует применения численных методов расчета. Для приближенных расчетов предположим, что: участки низких уровней инжекции охватывают слои n ! и р 2 практически по всей их толщине; концентрации p ( W 1 , t ) и n ( W 3 , t ) одновременно равны нулю; распределения неравновесных дырок в n ! -слое и электронов в базе p 2 соответствуют квазистационарному состоянию; в базе n 1 реализуется высокий уровень инжекцни; концентрации дырок в базе n 1 при x 2 =0 н x 2 = W 2 примерно равны между собой, т. с. р(0, t ) p ( W 2 , t ) , и распределение неравновесных дырок в этой базе описывается выражением ( 1 ) лавинный пробой анодного и катодного переходов отсутствует; плотность дырочного тока из базы n 1 в базу p 2 (при x 2 =0) равна плотности тока рекомбинации в базе p 2 ; плотность дырочного тока из базы n 1 в слой n ! (при x 2 = W 2 ) равна сумме плотностей тока рекомбинации в слое n ! и обратного тока через тиристор J R ( t ). Плотность обратного тока через тиристор ограничивается тем эмиттерным переходом, который смещается в обратном направлении, и с учетом принятых допущений описывается выражением ( 2 ) если , и (3) если , где (4) индекс i принимает значения 1 ( n ! -слой) и 3 (база p 2 ) ; L oi =2 kT /( qEoi ) ; E oi — напряженность встроенного электрического поля в i-м слое; ; ; D li , ;— коэффициент диффузии и время жизни неосновных носителей заряда в i -м слое при низких уровнях инжекции. При выполнении условия R 03 *> R 01 * в обратном направлении смещается анодный переход, а при выполнении условия R 03 *< R 01 *— катодный переход. С учетом принятых допущений и условий можно получить, что зависимость Q 2 ( t ) описывается выражением вида, однако рассчитывается из соотношения (5) если , и (6) если , i =1 и 3. (7) Если R 01 R 03 и R 0 i * << R 0 i , то (5) и (6) практически совпадают между собой. В этом случае влияние n ! - и . p 2 -слоев на зависимость Q 2 ( t ) в асимметричном тиристоре примерно эквивалентно влиянию p 2 -слоя на эту зависимость в обычном тиристоре. Объясняется это тем, что при прочих равных условиях концентрация р(0, t ) в обычном тиристоре примерно в 2 раза больше, чем в асимметричном. При последовательном соединении асимметричного тиристора и быстровосстанавливающегося диода предположим, что при t = to диод мгновенно восстанавливает свое обратное сопротивление и при t > to распределение избыточных носителей заряда в базе тиристора с самого начала также имеет вид, изображенный на ( рис.4. ) В зависимости от значения обратного тока диода могут иметь место различные случаи. Если обратный ток диода больше обратного тока тиристора, то для выравнивания их будет иметь место лавинный пробой эмиттерных переходов. Этот случай на практике недопустим, так как может привести к увеличению времени выключения тиристора. Если обратные токи диода и тиристора примерно равны между собой, то, полагая справедливыми принятые выше допущения, снова получаем, рассчитывается из ( 5 ) или ( 6 ). Если же обратный ток диода намного меньше обратного тока через тиристор, то его можно принять равным нулю. Процессы в тиристоре в этом случае аналогичны процессам в разомкнутой цепи. Опять полагая, что справедливы принятые выше допущения и, кроме того, что J R ( R ) 0 , рассчитывается из соотношения (8) где i =1 , если R 03 * > R 01 * , и i =3 , если R 03 * < R 01 * Если R * 0 i << R 0 i , (8) совпадает с (5) и (6) Обратный ток управляющего электрода I RG влияет- на рассасывание заряда Q 2 на этапе обратного смещения тиристора только в том случае, если справедливы ( 5 ) или ( 8 ). Для учета этого влияния достаточно в ( 5 ) и ( 8 ) положить, что R 03 * =0 . Очевидно, что влияние I RG на рассасывание заряда Q 2 , a следовательно, и на время выключения будет заметным только в том случае, если R 03 * R 03 , и пренебрежимо мало, если R 03 * << R 03 Этап нарастания анодного напряжения. Предположим, что данный этап начинается, а предыдущий заканчивается в момент времени t s (см. рис. 3) независимо от способа соединения диода. Другими словами, примем, что разность [ t 3 – t 2 ] пренебрежимо мала и t qu t qi = t q . Очевидно, что это вполне допустимо, если ( t qi - t qu )<< t qu . На практике этого добиваются путем такого соединения диода и тиристора (рис. 5,а), что паразитная индуктивность проводов, соединяющих диод и тиристор, почти не влияет на напряжение, прикладываемое к тиристору. Предположим, кроме того, что влиянием кратковременного всплеска прямого напряжения в период спада обратного тока диода на время включения тиристора также можно пренебречь. Это оправдано тем, что быстрое нарастание напряжения сопровождается таким же быстрым последующим его спадом. Избыточный заряд и его распределение в базах тиристора остаются при этом практически неизменными. Рис. 5, Рекомендуемый (а) и нерекомендуемый (б ) варианты встречно-параллельного соединения диода и асимметричного тиристора Сведем, анализ процессов в тиристоре на данном этапе к формулировке критического условия его включения при определенных допущениях, начальных (для данного этапа) и граничных условиях. В современных силовых тиристорах даже в случае технологической шунтировки только катодного перехода наибольший вклад в критический заряд, при котором выполняется условие включения, вносят омические утечки и рекомбинация в эмиттерах. Емкости эмиттерных переходов, которые на этапе нарастания анодного напряжения смещаются в прямом направлении, пренебрежимо мало влияют на критический заряд включения тиристора. Анодное напряжение U D , прикладываемое к тиристору на рассматриваемом этапе его выключения, обычно не превышает даже половины напряжения лавинного пробоя коллекторного перехода. Поэтому лавинным умножением электронов и дырок в области пространственного заряда (ОПЗ) коллекторного перехода можно пренебречь. Собственный ток обратносмещенного коллекторного перехода на данном этапе также пренебрежимо мал по сравнению с током, обусловленным разделением зарядов избыточных электронов и дырок при формировании ОПЗ этого перехода. Толщины электронейтральных участков p -базы, n 1 -базы и n ! -слоя при напряжении на коллекторном переходе, равном U D , обозначим соответственно W 3 * , W 2 * и W 1 * , причем W 1 * = W 1 , если ОПЗ коллекторного перехода не охватывает всю толщину базы n 1 , и W 2 * =0 в противном случае. Уровни инжекции в базе p 2 и слое n ! на этапе нарастания напряжения можно принять низкими, а в базе n 1 (если ОПЗ коллекторного перехода не охватывает ее по всей толщине при напряжении U D ) уровень инжекции может быть низким или высоким. Предполагается также, что справедлива одномерная модель тиристора. Сопротивления дискретной технологической шунтировки единицы площади анодного (если она зашунгирована) и катодного переходов заменяются удельными эквивалентными сопротивлениями омических утечек R i , И R i (Ом-см 2 ). Суммарные плотности J R 1 и J R 3 токов омических утечек и рекомбинации в анодном переходе j 1 и катодном переходе j 3 , нелинейно зависящие от концентраций дырок в n '-слое p э 1 и электронов в p 2 -базе n э3 на границах с этими переходами, аппроксимируются функциями вида (9) (10) (11) (12) U кр ji — критические значения напряжений на эмиттерных переходах, соответствующие выполнению условия включения тиристора ; — равновесные. критические (соответствующие выполнению условия включения структуры) и текущие концентрации неосновных носителей заряда в базах на границах ; i -го перехода соответственно. Под n в рассматриваемом случае будем понимать произведение коэффициентов переноса дырок через электронейтральную часть n 1 -базы n 1 и через n ! - c лой n ! ; (13) где R 1 =0 , R 2 = R 3 =1 при низких и R 1 =1/( b +1), R 2 =2 R 3 =2 b /( b +1) при высоких уровнях инжекции в базе n 1 . Предположим, что избыточным зарядом электронов в базе р 2 н дырок в слое n ! при t = t 3 (см. рис. 1 ) можно пренебречь. Тогда с учетом перемещения границы ОПЗ коллекторного перехода в базе n 1 критическое условие включения асимметричного тиристора при t > t 3 можно найти из решения системы нестационарных уравнений непрерывности для неосновных носителей заряда в базах n 1 , p 2 и в прелое при произвольном распределении начального заряда в базе n 1 и граничных условиях вида (рис.6): (14) (15) где p 1 ( x 1 , t ) и p 2 ( x 2 , t ) , — концентрации дырок в слое n ! и базе n 1 соответственно. 149 Рис. 6. К расчету процессов в асимметричном тиристоре, на этапе нарастания анодного напряжения. Кроме того, для n ! – n 1 перехода имеем (16) В ( 14 )— ( 16 ) J ( t ) — плотность анодного тока; C j 2 барьерная емкость единицы площади коллекторного перехода; — плотность тока через коллекторный переход, обусловленного “захватом” избыточного заряда дырок в базе n 1 вследствие расширения ОПЗ коллекторного перехода: (17) где X 2 гр — координата границы ОПЗ коллекторного перехода в базе n 1 . Условие ( 16 ) отражает равенство плотностей дырочных токов справа и слева от плоскости n ! – n 1 перехода в том случае, если ОПЗ коллекторного перехода при напряжении U D не охватывает всю толщину базы n 1 . Использование в этом случае условия p 1 ( W 1 * , t ) не совсем корректно. Вместо него более корректно использовать условие равенства концентраций дырок слева и справа от плоскости n ! n 1 перехода. Однако использование условия p 1 ( W 1 , t )=0 существенно упрощает задачу и представляется вполне оправданным. Условие p 2 ( W 2 * , t )=0 при t -<. t 4 (см. рис. 6 ) также не совсем корректно, однако оно также позволяет упростить задачу и представляется оправданным. Критическое условие включении асимметричного тнристора, полученное из решения системы нестационарных уравнении не прерывности и для неосновных носителей заряда во внутренних слоях структуры при произвольном распределении начального за ряда в базе n 1 и граничных условиях (14) -(16), можно записать в следующей форме; где m 0 — коэффициент эффективности начального (при t = t 3 , рис. 3) заряда в базе n 1 ; Время выключения t q можно представить при этом в виде; где определяется из ( 5 ), ( 6 ) или ( 8 ). Выражение для плотности критического заряда включения имеет вид (20) где ;(21) (22) Постоянная времени определяется как единственный положительный корень уравнения (23) Если ОПЗ коллекторного перехода охватывает всю толщину базы n 1 , то (24) где U см -напряжение, при котором ОПЗ коллекторного перехода охватывает всю толщину базы . Если коллекторный переход можно считать резким, выражение (24) приводится к виду (25) где Ф— интеграл вероятности. Если t см > t 4 , т. е. ОПЗ коллекторного перехода не охватывает всю толщину базы n 1 , в ( 25 ) t см следует заменить на t 4 . При записи ( 18 ) принято, что плотностями зарядов Q J . и Q j , расходуемых на компенсацию областей пространственного заряда эмиттерных переходов, можно пренебречь, Для асимметричного тиристора разумно предположить, что начальное распределение дырок p 2 ( x 2 , t 3 ) равномерно по толщине базы n 1 . Тогда для коэффициента m 0 справедливы следующие выражения: (26) если U D < U см , и (27) если U D > U см , причем (28) Полученные выражения позволяют рассчитать также критическую скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии ( du D / dt ) crit . Для этого достаточно в (1 8 ) положить, что Q 2 ( t 3 ) =0, и при использовании условия Q кр = Q нак во всех выражениях для расчета Q нак заменить du / dt на ( du D / dt ) crit . ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ВЫКЛЮЧЕНИЯ ТИРИСТОРА-ДИОДА Как уже отмечалось, тиристор-диод представляет собой прибор,. в котором асимметричный тиристор и диод, изготовленные на одной полупроводниковой пластине, соединены встречно-параллельно друг с другом- Схематически полупроводниковая структура тиристора-диода изображена на рис.7,а. Видно, что тиристорная (ТС) и диодная (ДС) секции разделены между собой трехслойной зоной (ТЗ). Назначение последней в максимальной мере ослабить влияние заряда, накопленного в базе ДС, на время выключения ТС и, следовательно, прибора в целом. Конструктивно ДС и ТС могут иметь различную конфигурацию. В частности, ДС иногда изготавливается в центральной части пластины, иногда в форме периферийного кольца, охватывающего ТС, или в виде сектора. Зависимости тока и напряжения от времени на тиристоре-диоде в процессе его выключения аналогичны изображенным на рис. 2,в и е. При этом благодаря отсутствию паразитной индуктивности проводов, соединяющих дискретные диод и тнристор, всегда t qu t qi . Анализ процесса выключения тиристора-диода сводится к расчету плотности избыточного заряда Q 2 ( t 3 ) в базе n 1 ТС, аналогичного соответствующему расчету для асимметричного тиристора Рис. 7. Полупроводниковая структура тиристора-диода (а) и распределение избыточных носителей заряда в базах структуры к началу этапа нарастания анодного напряжения (б) см. расчету плотности заряда Q 2 Д ( t 3 ), вносимого в базу n 1 ТС из базы n 1 ДС, и расчету собственно времени выключения t q . Расчет Q 2 Д ( t 3 ) проводится следующим образом. Сначала рассчитывается плотность заряда Q 2 Д ( t 3 ) , накапливаемого в базе n 1 ДС к моменту времени t 3 . В рамках линейной модели этот расчет выполняется путем решения нестационарного уравнения непрерывности для дырок в базе n 1 в зарядовой форме (29) где время жизни дырок в базе ДС при высоких уровнях инжекций; S a Д — активная площадь ДС. Время выключения прибора обычно равно не менее (4— 5) Круговая частота и время выключения t q связаны соотношением (30) Поэтому, как правило, << 1 и приближенное решение ( 29 ) при нулевом начальном условии имеет вид (31) В принципе Q 2 Д ( t 3 ) можно рассчитывать и по нелинейной модели. Однако при изменении тока по синусоидальному закону решение этого уравнения возможно только численными методами на ЭВМ. Приближенно можно полагать, что при i ( t ) I FM , т. е. в период, когда через ДС протекает максимальный ток, плотность заряда в базе ДС соответствует квазистационарному случаю с заменой I T , S a * и на I FM , S * аД и . Затем ток через диод спадает со скоростью (32) Плотность заряда Q 2 Д ( t 3 ) рассчитывается при этом из (6.19) при z = z 1 , где (33) а коэффициент С по-прежнему рассчитывается из (6-20), причем (34) Плотность заряда Q 2 Д ( t 3 ) может быть рассчитана также с заменой на и t 0 ( t 3 - t 0 )/2. Плотность заряда Q 2 Д ( t 3 ), проникающего из ДС через ТЗ в базу n 1 ТС (рис. 7), рассчитывается по формулам для симметричного тиристора. Взаимосвязь плотности заряда Q 2 Д ( t 3 ) на границе ДС и ТЗ с плотностью заряда Q 2 Д ( t 3 ) на границе ТС и ТЗ описывается выражением (35) где — нормированная ширина ТЗ; L тз — амбиполярная диффузионная длина электронов и дырок в базе n 1 ТЗ; — нормированная плотность заряда на границе ДС и ТЗ; нормированная плотность заряда на границе ТС и ТЗ. Схематически распределение плотности избыточных зарядов в базах различных секций тиристора-диода в момент времени t 3 изображено на рис. 7,б. Очевидно, что если Q 2 Д ( t 3 ) < Q 2 Д ( t 3 ), ДС не влияет на время выключения ТС. Расчет t q выполняется при этом по (20). Если же Q 2 Д ( t 3 ) > Q 2 Д ( t 3 ) то расчет t q выполняется по этой же формуле с заменой Q 2 Д ( t 3 ) на Q 2 Д ( t 3 ). Расчетная часть. Расчет сделан на программе PSPISE . (Рис.1 “ Эквивалентная схема тиристора на двух транзисторах разной проводимости. ”) Программа расчета. * TRANQ Q 1 5 1 3 KT 818 A Q 2 1 5 2 KT 819 A R1 3 4 200 R2 1 0 2k V1 2 0 PULSE (0 1 1n 1n 1n 7n 14n) V2 2 4 100v .MODEL KT818a PNP .MODEL KT819a NPN .LIB C:\PSPISE\LIB\rus_q.lib .TRAN 1n 60n 1n .PROBE .END Переходной процесс тиристора. Литература. 1. Ефимов И. Е., Козырь И. Я., Горбунов Ю. И., "Микроэлектроника", М., "Высшая школа", 1987 г. 2. Алексеенко А. Г., Шагурин В. Я., "Микросхемотехника", М., "Радио и связь", М., "Радио и связь", 1982 г. 3. Коледов Л. А., "Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок", М., "Радио и связь", 1989 г.

1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Пятнадцать россиян на лежак в Судаке! Йо-хо-хо - и два дня парому!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru