книги из ГПНТБ / Багинский, Б. А. Импульсная техника на четырехслойных приборах учеб. пособие

двух слагаемых , из

котор. '

••дно неизменно, а

другое зависит

от то ­

ка,является

вполне

обоснованным, т .к ,

падения

напряжения на

не ре­

ходах и базовых областях,которые насыщены,слабо зависит от тока,

другая часть

Uaea

(зй счет

активною

сопротивления эмиттеров,по­

Ісп£.ст. - прямой ток управления ,

при протекании которого напря­

жение

включения

V Sun разно

заданному

достаточно

малому значению,

например,

1Jnf.пин И

Uenper - напряжение между управляющим электродом и катодом ,гз-

ыеренное

при

протекании тока

Іспо ст .

Ізапст

- обратный ток управления,при

протекании

которого ток

і&лючения

ііш л

равен

заданному

току

анода.

С

учетом

тока

управления

по

базе

р,

іь рижские

1-12 запишется

в виде:

-

І о (1 — d p ~ I n )

~

I й ~оС п ' І у п

( l - Z 3)

Из

определения

Iзапет

вытекает,что

при lyn -lsa n cr

ток через

коллекторный

переход должен

быть равен

нулю,» тогда:

Г

у

( с £ р + с ( п + d )

_

І О

( 1 - М

l e a n e r — J a

—

-

-

c*- ft

и Jan сг

где

Взсп ст

_ статический коэффициент запирания.

tlsao er

- напряжение между

управляющим электродом и катодоіи,

измеренное

при

протеканіе:

тока

І 30п ст

тое состояние,Между этой величиной и

статическим значением l-hna

но существует корреляционного соответствия.

Ыппч

и основном зави­

сит от длительности фронта импульса,

емкости участка

анод-катод зак­

рытого ди нисто ра и внутреннегфопротивления

генеш тори импульсов.

При крутой фронте пускового напряжения

(

О Появляется

больной ток заряда ёмкости дннистора

І с ,

который в

сумме с Івып

Зі определяет

точку включения А,как ото показано на |>ие.А’, і; силу

ограниченной

подвижности носителем зарядов ^лулютремитея к кснеч-

кощу значению

Ihxnunam w

■* 21

“

тиристор

в

за н я т о е состояние.

U/iMjan

-

допустимое обратное

напряжение помехи на управляющем

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

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-

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,

-

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-

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

^

I

“ 25

^

Гі

устройствах

подобного

используется

ото;<.

і метод отпирания, т, .

лтпирание превы­

ят

шеніи.,; значения напряжения переключенил.

При пспользонаппи ДТ в качестве ключей нап­

1

ряжение питания

Е набирается таким образом,что­

бы, с

одной стороны схема была достаточно чув-

. ■

ствительной

и ,с

другой, чтобы

обеспечивалось

устойчивое

исходное состояние,

,

Компромисная величина

{!=,

.Расчет цени

импульсного отпи­

меняемого прибора,

к

кетовым

относятся: Unyc* , І ѵ накс,

Саг,

( * 4 d t

}маис,

Unafr

,11а рис,9 показана схема

включения динистора

по аноду,При

подаче прямоугольного импульса сигнала положитель­

ной полярности в цепь анод-катод ДТ через ем­

кость центрального перехода протекает ток,кото­

рый обеспечивает накопление в базах заряда Шил ,

необходимого для

отпирания

приборе.Д иод^ уст­

раняет протекание тока от источника питания че­

рез

управляющий источник,

а Д £

увеличивает

входное сопротивление схемы,препятствуя проте­

канию тока от источника запускающего импульса

Рис.9.

-1-

' через Rh >

Для

отпирания ДТ в данной

схеме

необходимо

обеспечить

выполнение

не"'

вен сто

*=

и,пуск

Rr

^

tvjicwc

( 2 - 2 )

г,3-Са т

Устранение ложных

отпираний

пс

аноду

4

требует выполнения условия

d Цлр

, jt dilnUnp f

( г - з )

d i

\i

d t

' апис

Кроме того,амплитуда

импульса

помехи

должна

удовлетворять

I t Я

Е

U пом

Включение ДТ модно производить и по катоду

рис.

1.0.

Для

этого

последовательно

с ДГ включается полупроводниковый

д-.сд Д

к которому прикпод нается

импульс

отрицательной поляр­

ности. Величина входною сигнала

должка быть

равна:

U саги

^

ltnycu

~ Е

I

Rr

л

'

(2- 4)

2,3 - Cr-

/

замкнутой ломаной

ОАЕДРС, является областью значенийlyrp и Uynp}

не способных отпереть IT . 3 общем случае необходимо соблюдать

неравенства

•.

IfcuiH — У ‘»р +

Rr-Icnp

( 8 ~ 8 )

1>!п

—

U пег/ упр + R r 'lnan упр

I

Запас по максимально допустимому режиму входной цепи ГГ

обеспечивается при выполнении условий:

Ѵеигн “ 13top

—

■*упр коне

t tL-упрynp -•/,jy n p

Ijcurt!

;

(S-9)

g r

•—

•* Щ нр/чаке

*

I

Р у

где /упр и tyrip

~

частота

следования

л длит ель нос* а импульсов

управляющего сигнала соответственно,Если

сопротивление R r не­

пульса достаточно потребовать„чтобы

она

удовлетворяла зависимос­

т и / ^

, заданной для данного

типа

тиристора, (.днако при ин­

Іпрнан и тиристор н о .. йклкнится.З

этом _случае (рисЛ ба ) длитель­

н о с т ь ^ необходимо увеличить

до значения;

(р. ю)

где t H -

-постоянная

времени

цепи нагрузки, t 3 -

время задѳр-

::'к

отпирания тиристора,

і н

- амплитуда

нагрузочного

тока.Дан­

ная

формула действительна

при

/*

»

Если индуктивную нагрузку зашунтировать активным сопротивлени­

ем

или

последовательной R w Cm

цепью

г рис.15 б .в ^ т о можно