Твердотельная электроника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования науки Российской Федерации

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра полупроводниковой электроники и наноэлектроники

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Твердотельная электроника»

Выполнил

студент гр. МТЭ-101

Батищева Л.В.

Руководитель

Свистова Т.В.

Воронеж, 2013



Задание на курсовой проект

Расчет дискретного силового тиристора со следующими параметрами

1) повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии, Uзс,п = 600 В;

2) средний ток в открытом состоянии, Iос, ср = 500 мА;

3) критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии, (dUзс,п / dt )кр. = 100 В/мкс;

4) критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии, ( diос / dt )кр. = 200 А/мкс;

5) мощность, рассеиваемая корпусом, Ррас. ? 1700 Вт.



Расчетно-конструкторская часть

Тиристор - это полупроводниковый прибор с тремя и более р-n-переходами, вольт-амперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением, и который используется для переключения.

Четырехслойная тиристорная структура представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структура тиристора

Структура состоит их двух глубоких диффузионных слоев ртипа, между которыми находится слабо проводящая n-база n. Диффузионный n слой образует катодный эмиттер n. Слои р и n снабжены омическими контактами, образующими анодными и катодный выводы, а третий контакт, соединенный с рбазой, является управляющим электродом.

Исходные данные для расчета дискретного силового тиристора:

1) повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии,

Uзс,п = 600 В;

2) средний ток в открытом состоянии, Iос, ср = 500 мА;

3) критическая скорость нарастания напряжения в закрытом состоянии, ( dUзс,п / dt )кр. = 100 В/мкс;

4) критическая скорость нарастания тока в открытом состоянии, ( diос / dt )кр. = 200 А/мкс;

5) мощность, рассеиваемая корпусом, Ррас. ? 1700 Вт.

Выбор исходного материала

В настоящее время для создания тиристоров используется кремний n -типа очищенный зонной плавкой и легированный фосфором, т.к. кремний - это полупроводник с высокой температурой плавления, низкой собственной концентрацией носителей, умеренно широкой запрещенной зоной и высоким временем жизни носителей заряда, кроме этого существует современная промышленная технология его изготовления.

Требуемое значение удельного сопротивления исходного кремния ( n база) сn1 зависит от напряжения лавинного пробоя р-nперехода (Uпроб.), которое определяем по заданному значению повторяющегося импульсного напряжения в закрытом состоянии Uзс.п и коэффициенту запаса kи = 0,75:

Uзс.п = kи · Uпроб,

Uпроб. = Uзс.п / kи.

Uпроб. = 600/ 0,75 = 800 ( В).

Определим концентрацию примеси Nd в nтипе кремния. Приближенное значение Nd определяется по формуле:

Nd = Nnl ? А1 · Uпроб. ,

где А1 = 9· 10 В/см, В1 = 1,2 В.

Nd = Nnl ? 9· 10·800= 238576 · 10(см) = 2,3 · 10(см)

Определим марку кремния. Марка кремния

Зная концентрацию примеси (N_d), по графику зависимости удельного сопротивления от концентрации примеси N_d найдем удельное сопротивление _n1?15 Oм·см. Марка кремния имеет следующий вид: 1Б КЭФ-15/0,1, где 1Б - группа кремния, которая характеризует диапазон удельного сопротивления; К - кремний, Э - электронного типа, Ф - легированный фосфором; 15,0 Ом см - удельное сопротивление (_n1); 0,1 мм - диффузионная длина неосновных носителей в базе n₁ (L_p), значение которой выясним в дальнейших расчетах.

Таблица 1. Группы кремния по диапазону удельного сопротивления

Группа	Диапазон удельного сопротивления, Ом см
1А	1 15
1Б	1 20

Расчет параметров конструкции тиристора

Определим предельную толщину слоя объемного заряда коллекторного перехода Won в n базе: силовой тиристор дискретный напряжение



[мкм],

, (5)

где диэлектрическая проницаемость кремния = 12;

₀ - электрическая постоянная;

q - заряд электрона.

49,3 (мкм)

Выбираем предельную толщину слоя объемного заряда коллекторного перехода Won = 59 мкм.

Толщину базы перехода n Wnl определяют из двух условий:

,

,

где , n - показатель степени в формуле Мюллера обычно принимают от 3 до 9 для кремниевых переходов, отношение напряжения перехода ;

ДW - увеличение эффективной толщины базы;

Lр - диффузионная длина дырок в базе n;

k2 - коэффициент для обеспечения приемлемых значений напряжения в открытом состоянии. Обычно принимают k2 = 3, а для быстродействующих тиристоров k2 =4 - 5.

Эффективная толщина базы тиристора в открытом состоянии при высоких плотностях тока увеличивается примерно на [мкм].

и глубины залегания переходов и соответственно, которые для реальных тиристоров обычно имеют величину от 75 до 125 мкм. Глубина залегания перехода колеблется обычно в пределах от 15 до 25 мкм.

Вычислим толщины n базы (Wnl, мкм)и времени жизни дырок в n базе (фр, мкс):

,

Так как с= 15 Ом· см и Won = 59мкм, = = 100 мкм,

W 100 + 100 - 50 =150 мкм. Предположим, что n = 8, а отношение , тогда , а k₁ = 1,2 и полагая, что k₂ = 3 получаем:

(мкс)

Общая толщина тиристорной структуры:

+.

72,4+100+100=272,4(мкм)

Напряжение прокола несимметричного резкого р-nперехода:



.

Определим параметры технологической шунтировки перехода j3 . Этот расчет проводят по заданному значению критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии (dUзс,п/ dt)кр., которое устанавливается при Т= 125 єC, и постоянном напряжении в закрытом состоянии

Uзс = 0,67· Uзс.п = 0,67· 600 = 402 (В).

Толщина слоя объемного заряда в n1 - базе с учетом напряжения в закрытом состоянии Uзс:

.

(мкм)

Определяем эффективную толщину базового слоя n1:

.

(мкм)

Определяем эффективную толщину базового слоя р2:

,

где толщина слоя объемного заряда коллекторного перехода в р2 - базе.

Толщина слоя объемного заряда коллекторного перехода в р2 - базе определяется



,

где а1 - градиент примеси в р-nпереходе при x =,

,

.

Данные величины и подставляем в сантиметрах.

Для создания р-областей тиристора обычно используют такие легирующие примеси, как галлий, алюминий или бор.

Преобладает диффузия галлия или алюминия с поверхностной концентрацией примеси NS в пределах (5·10 10) см.

(мкм)

Выбираем = 20 мкм .

Рассчитываем постоянную времени нарастания прямого тока фн как положительный корень следующего трансцентдентного уравнения:



где L_p и L_n диффузионные длины дырок в n₁-базе и электронов в p₂ базе;

_рⁿ¹ и _n^p2 время жизни дырок в n₁-базе и электронов в p₂-базе.

Время жизни дырок в n₁-базе _рⁿ¹ рассчитано ранее, а время жизни электронов в p₂-базе _n^p2 обычно принимается равным (0,1 0,4)ⁿ¹. Диффузионные длины дырок в n₁-базе и электронов в p₂-базе соответственно:

,

,

где D_n и D_p - коэффициенты диффузии электронов и дырок соответственно. При температуре 20 ^оС D_n = 33 см²/с и D_p = 12 см²/с, при температуре 125 ^оС D_n = 22 см²/с и D_p = 8 см²/с.

Примем_n^p2 = 0,16_рⁿ¹ = 0,16·3,4 = 0,51 мкс.

см = 52,2 мкм

см = 34,5 мкм

Постоянную времени нарастания прямого тока ?_н определяют графически. Для этого строят график функции f(_н), задавая значения

_н = 1, 2, 3 … мкс:

.

Результаты расчета приведены в таблице 3.

Таблица 3 Определение постоянной времени нарастания прямого тока _н

Мкс	2	4	6	10	12	14	16
f(н)	-0,005	0,156	0,222	0,296	0,328	0,337	0,356

Рисунок 3 - Определение постоянной времени нарастания тока н в открытом состоянии тиристора



Точка пересечения графика с осью абсцисс и даст искомое значение _н = 2 мкс.

Рассчитав постоянную времени нарастания прямого тока, вычислим плотность критического заряда включения тиристора, обеспечивающую заданное значение (dU_зс,п/dt)_кр:

,

где интеграл вероятности функции ошибок, определяется по графику, приведенному на рисунке 4.

= F (0,4)= 0,6

Зная Q_кр, рассчитаем плотность тока утечек через переход j₃:



.

А/см²

Рассчитаем удельное сопротивление и концентрацию акцепторов в p₂-базе:

_p2 = R_sp2W_p2^*,

где R _sp2 сопротивление растекания базового слоя p₂. Типичное значение R _sp2 для тиристоров от 200 до 400 Ом. Сопротивление растекания базового слоя p₂ зависит от температуры R _sp2 Т ^2,5. Выбираем R _sp2 = 300 Ом, тогда удельное сопротивление

_p2 = 300· 60,2·10 =1,81 (Ом·см)

По известному удельному сопротивлению _p2 можно определить концентрацию акцепторов p₂-базе (N_р2) по графику зависимости (N_а) : N_р2 = 7,5·10¹⁶ см ^-3.

Рассчитаем равновесную концентрацию электронов в p₂-базе при предельной температуре 125 ^оС. Учтем, что при 20 ^оС собственная концентрация носителей в кремнии n_i = 1,910¹⁰ cм -³, а при 125 ^оС

n_i = 610¹² cм -³:

,



Рассчитаем коэффициент переноса дырок через n₁-базу:

.

Рассчитаем коэффициент переноса электронов через p₂-базу:

.

Рассчитаем плотность тока насыщения через переход j₃ при предельной температуре 125 ^оС:

.

Рассчитаем сопротивление технологической шунтировки единицы площади третьего перехода j₃. Шунты предназначаются для закорачивания эмиттерного перехода тиристора, улучшения прямого напряжения пробоя и стойкости прибора к эффекту dU/dt.

.

Левую часть выражения обозначим через Z(R_ут) и построим график зависимости, задавая значения R_ут = 1, 2, 3, … Омсм². Точка пересечения графика с прямой, проведенной из начала координат под углом 45 ^о, дает значение R_ут (рисунок 5).

Таблица 4 Определение сопротивления технологической шунтировки перехода j₃ тиристора R_ут.

Rут,Ом ·см2	1	2	3	4	5
Z(Rут) ,Ом ·см2	3.09	2.93	2.85	2.78	2.73

Рисунок 5 - Определение сопротивления технологической шунтировки перехода j3 тиристора Rут.



Сопротивления технологической шунтировки перехода j₃ тиристора R_ут. = 2.2Ом·см².

Зная R_ут и задавшись величиной диаметра технологического шунта d_ш = 0,025 см, расстояние между центрами соседних шунтов можно рассчитать по формуле:

Выразим R_ут через L_ш:

.

Задачу вычисления расстояния между шунтами решим графически, построив график зависимости R_ут(L_ш), и по известному R_ут определим искомое расстояния между шунтами. L_ш задаем от 0,08 до 0,22 см

Значение R_sp2 подставляется при температуре 125 ^оС. R_sp2 = 300 Ом при температуре 25 ^оС и R_sp2 = 612 Ом при температуре 125 ^оС.



.

Результаты расчета приведены в таблице 5.

Таблица 5 Определение расстояния между центрами соседних шунтов перехода j₃ тиристора L_ш

Lш,см	00,08	00,1	00,12	00,14	00,16	0,18	00,2	00,22
Rут, Ом·см2	0,33	0,7	1,2	1,86	2,68	3,68	4,86	6,22

Рисунок 6 - Определение расстояния между центрами соседних шунтов перехода j3 тиристора Lш

Расстояние между центрами соседних шунтов перехода j₃ тиристора

L_ш = 0,171 см = 1,71 мм.

Расчет диаметра тиристорного элемента и выбор конструкции корпуса

Рассчитываем зависимость напряжения в открытом состоянии от плотности тока тиристора:

,

где W_Si и L_p выражены в мкм;

j_пр - плотность прямого тока в А/см²;

j_Si - плотность тока через кремниевую структуру рассчитывается по формуле

при Т = 20 ^оС.

(А/м²⁾

Зависимость напряжения в открытом состоянии от плотности тока тиристора имеет вид:

1,06 В

1,1В

1,3В

1,5В

1,6В

1,8В

1,9В

2,1В

2,2В

2,4В

2,5В

Результаты расчета сведены в таблицу 6.

Таблица 6 Зависимость напряжения в открытом состоянии от плотности тока тиристора

jпр, А/см2	U, В
20	0,9
50	1,06
100	1,1
200	1,3
300	1,5
400	1,6
500	1,8
600	1,9
700	2,1
800	2,2
900	2,4
1000	2,5

Зависимость напряжения в открытом состоянии от плотности тока тиристора имеет вид, приведенный на рисунке 7.

Рассчитываем радиальный размер фаски. Для защиты p-n-p-n структур силовых тиристоров от поверхностного пробоя используют фаски.

Для тиристоров используется, как правило, двухступенчатая фаска. Угол ₁выбирается в пределах (30 - 45) ^о, а угол ₂, определяющий стойкость к поверхностному пробою коллекторного перехода, в пределах (1,5 - 4) ^о.

Рисунок 7 - Зависимость напряжения в открытом состоянии от плотности тока тиристора

Такая фаска широко используется для тиристоров с напряжением переключения до 4000 В. Радиальный размер фаски определяется как: L_ф = 3exp(0,00018U_зс.п)-2 [мм].

L_ф = 3exp(0,00018·600)-2 = 1,1 (мм).

Рисунок 8 - Двухступенчатая фаска в тиристорах

Определяем коэффициент, учитывающий потери активной площади за счет технологической шунтировки перехода j₃. Катодные шунты обычно имеют круглую форму и располагаются по площади эмиттера в виде регулярной системы с квадратным или треугольным расположением.

Наличие эмиттерных шунтов приводит к потери общей площади эмиттера, а, следовательно, и нагрузочного тока.



Рисунок 9 - Расположение шунтов катодного эмиттера

Коэффициент, учитывающий потери активной площади за счет технологической шунтировки перехода j₃:

при расположении шунтов по вершинам квадратов:

,

при расположении шунтов по вершинам треугольников:

.

При треугольном распределении диаметр шунта больше, чем при квадратном, что позволяет легче реализовать данную форму, а также шунты находятся на большем расстоянии друг от друга, что способствует меньшему влиянию шунтирования на скорость распространения проводящей плазмы.

Выбираем расположении шунтов по вершинам треугольников:

Задаёмся различными значениями диаметра выпрямительного элемента d_вэ и расcчитываем активную площадь структуры тиристора:



,

где S_у - площадь, занимаемая управляющим электродом.

Значения d_вэ тиристоров стандартизованы и берутся из ряда чисел: 6, 8, 10, 13, 16, 18, 20, 24, 32, 40, 50, 56, 65, 80, 100, 125, 160, 200 мм. Кроме того, допускаются, но не рекомендуются 22, 25, 27 и 30 мм. При диаметрах выпрямительного элемента менее 18 мм площадь, занимаемая управляющим электродом, имеет величину от 0,05 до 0,1 см²; при диаметрах от 18 до 40 мм 0,2 см²; от 40 до 60 мм - 0,5 см²; при диаметрах более 60 мм площадь управляющего электрода не менее 1 см². Результаты расчета сводим в таблицу 7.

Вычисляем плотность тока через структуру при прямом токе, равном 2,5 I_ос.ср, и разных значениях d_вэ:

.

Зная плотности тока, по графику зависимости напряжения в открытом состоянии от плотности тока тиристора (рисунок 7) определяем значение прямого напряжения и рассчитываем среднюю мощность прямых потерь Р_ос.ср. для разных значениях d_вэ:

P_ос.ср. = I_ос.ср.U_пр(j_пр.)

Результаты расчета сведем в таблицу 7. Затем строим график зависимости P_ос.ср.(d_вэ)

Наряду с графиком зависимости P_ос.ср.(d_вэ) рассчитываем графики зависимости мощности, рассеиваемой корпусом тиристора штыревой и таблеточной конструкции при заданных значениях максимально допустимой температуры структуры и температуры корпуса, и строим их на графике P_ос.ср.(d_вэ)

P_рас. = (T_пер - T_кор)/R_т(п-к),

где Т_пер. температура перехода;

Т_кор. температура корпуса;

R _т(п-к) - тепловое сопротивление переход-корпус.

1)

P_ос.ср. = I_ос.ср.U_пр(j_пр.)= 500·2,12=1060Вт

2)

P_ос.ср. = I_ос.ср.U_пр(j_пр.)= 500·1,85=925Вт

3)

P_ос.ср. = I_ос.ср.U_пр(j_пр.)= 500·1,68=840Вт

4)

P_ос.ср. = I_ос.ср.U_пр(j_пр.)= 500·1,58=790Вт

5)

P_ос.ср. = I_ос.ср.U_пр(j_пр.)= 500·1,5=750Вт

6)

P_ос.ср. = I_ос.ср.U_пр(j_пр.)= 500·1,42=710Вт

7)

P_ос.ср. = I_ос.ср.U_пр(j_пр.)= 500·1,33 =665Вт

8)

P_ос.ср. = I_ос.ср.U_пр(j_пр.)= 500·1,27=635Вт

Таблица 7 Средняя мощность прямых потерь Р_ос.ср. для разных значенииях d_вэ

dвэ, см	Sак, см2	j*пр, А/см2	Uпр, В	Рос.ср, Вт
1,8	1,7	735	2,12	1060
2,0	2,2	568	1,85	925
2,2	2,8	446	1,68	840
2,4	3,46	361	1,58	790
2,6	4,16	300	1,5	750
2,8	4,9	255	1,42	710
3,0	2,75	217	1,33	665
3,2	6,64	188	1,27	635



Рисунок 10- Зависимость мощности тиристора от диаметра выпрямительного элемента где Т_пер. температура перехода; Т_кор. температура корпуса; R _т(п-к) - тепловое сопротивление переход-корпус.

Для построения графика зависимости можно пользоваться приближенными значениями тепловых сопротивлений переход-корпус тиристоров, приведенными в таблице 8.

Таблица 8 Значения тепловых сопротивлений переход-корпус тиристоров

Диаметр выпрямительного элемента, dвэ, мм	Тепловое сопротивление переход-корпус R т(п-к),оС/Вт
	Штыревой корпус	Таблеточный корпус
	паяные контакты	прижимные контакты
6	2,3	-	-
8	1,4	-	-
10	1,2	-	-
13	0,7	0,4	-
16	0,4	-	-
18	-	0,26	-
20	-	-	0,11
24	-	0,16	0,08
32	-	0,1	0,055
40	-		0,04
50	-		0,03
56	-		0,025
65	-		0,02
80	-		0,015



Если нет специальных ограничений, значение максимально допустимых температур переходов тиристоров Т_пер устанавливают в зависимости от их повторяющихся импульсных обратных напряжений U_зс.п. Значения температур корпусов, при которых устанавливаются предельные токи тиристоров, также зависят от U_зс.п. Обычно если U_зс.п не более 1600 В температура перехода 190 ^оС, а температура корпуса 125 ^оС. Результаты расчета приведены в таблице 9.

P_рас. = (T_пер - T_кор)/R_т(п-к),

P_рас. = (T_пер - T_кор)/R_т(п-к)= (190-125)/0,26=250 Вт

P_рас. = (T_пер - T_кор)/R_т(п-к)= (190-125)/0,11=591 Вт

P_рас. = (T_пер - T_кор)/R_т(п-к)= (190-125)/0,16=406 Вт

P_рас. = (T_пер - T_кор)/R_т(п-к)= (190-125)/0,08=812 Вт

P_рас. = (T_пер - T_кор)/R_т(п-к)= (190-125)/0,1=650 Вт

P_рас. = (T_пер - T_кор)/R_т(п-к)= (190-125)/0,055=1182 Вт

Таблица 9 Мощность, рассеиваемая корпусом тиристора

Диаметр выпрямительного элемента, dвэ, мм	Мощность, рассеиваемая корпусом тиристора
	Штыревой корпус	Таблеточный корпус
18	250	-
20	-	590
24	406	812
32	650	1182

Диаметр выпрямительного элемента выбирают так, чтобы мощность, рассеиваемая корпусом той или иной конструкции Р_рас, была не менее Р_ос.ср, но и не более Р_рас? 1700 Вт, заданной в задании. При выборе d_вэ исходят также из минимальных затрат материала. Диаметр выпрямительного элемента должен быть из стандартного ряда. В рассматриваемом примере d_вэ = 2,3 см. Для выбранного диаметра выпрямительного элемента вычисляют активную площадь структуры тиристора. Здесь же выбирают тип конструкции корпуса тиристора.

=

Выбираем таблеточную конструкцию корпуса.

Расчет основных параметров тиристоров

1. Импульсное напряжение в открытом состоянии U_ос.и определяют следующим образом. При выбранном d_вэ и известном S_акт. рассчитываем плотность прямого тока, соответствующую току I_ос.ср: j_ос.max= (I_oc.cp)/S_акт. Затем по зависимости j_пр(U_пр) определяем U_ос.и= f (j_ос.max).

j_ос.max= (I_oc.cp)/S_акт

j_ос.max= (3,14· 500)/3,13 = 501,6 А/м², U_ос.и= f (501,6) = 1,75 В.

2. Повторяющийся импульсный обратный ток и повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии:

,

где n_i и _pⁿ¹ соответствуют температуре 125 ^оС, _pⁿ¹ Т^3/2, а W_о и _n1 - анодному напряжению равному U_зс,п.

Толщина слоя объемного заряда W_о = W_оn1 + W_оp2, причем W_on1 и W_оp2 вычисляются при U_зс = U_зс,п. Коэффициент переноса дырок через базу n₁ также определяется при U_зс, = U_зс,п., используя формулы :

(мкм);

мкм

W_о = 40+19,8 = 59,8 мкм;

мкм;

(А).

3. Ударные токи в открытом состоянии. Из практики известно, что плотность ударного тока в открытом состоянии j_{ос.удар} меняется от 1,5 кА/см² при W_Si = 400 мкм до 1 кА/см² при W_Si = 800 мкм. Находим j_{ос.удар}, соответствующее рассчитанной по формуле (10) толщине кремниевой пластины, а затем

I_ос.уд. = j_ос.уд.S_акт.

W_Si = 490 мкм, j_{ос.удар} = 1,4 кА/см², I_ос.уд. = 1,4·_.3,13 = 4,4 кА.

4. Время включения приближенно равно среднему геометрическому времени диффузии в n₁ (t₁) и p₂ (t₂) областях:

,

где и вычисляются при температуре 20 ^оС.

с;

с;



с.

5. Время выключения. Расчет времени выключения проводится при максимально допустимой температуре структуры 125 ^оС по следующей формуле:

,

где Q(t₁) - избыточный заряд дырок в базе n₁ в момент времени t₁,

;

Q_кр. - критический заряд включения тиристора;

Q_нак. - избыточный заряд неравновесных носителей, накопленный в базах,

;

Q_j1 - заряд обедненной области перехода j₁ при обратном напряжении, прикладываемом к тиристору в процессе выключения,

Скорость спада тока в открытом состоянии принимается для отечественных тиристоров =200 А/мкс. Для отечественных тиристоров

= 100 В/мкс. U_обр - обратное напряжение, прикладываемое к тиристору в процессе выключения, для отечественных тиристоров U_обр = 100 В.

W_on(U_обр) и _pⁿ¹ вычисляются при U_зс = U_обр 49,3 (мкм)

(мкс)

151,9·10Кл/м²;

Q_кр = 268·10^-9 Кл/см²;



мкс.



Заключение

Тиристоры являются наиболее мощными электронными ключами, способными коммутировать цепи с напряжением до 5 кВ и токами до 5 кА при частоте не более 1 кГц.

Включение обычного тиристора осуществляется подачей импульса тока в цепь управления положительной, относительно катода, полярности. На длительность переходного процесса при включении значительное влияние оказывают характер нагрузки (активный, индуктивный и пр.), амплитуда и скорость нарастания импульса тока управления, температура полупроводниковой структуры тиристора, приложенное напряжение и ток нагрузки. В цепи, содержащей тиристор, не должно возникать недопустимых значений скорости нарастания прямого напряжения duA/dt, при которых может произойти самопроизвольное включение тиристора при отсутствии сигнала управления и скорости нарастания тока diA/dt. В то же время крутизна сигнала управления должна быть высокой.

Однако они имеют существенный недостаток - неполную управляемость, которая проявляется в том, что для их выключения необходимо создать условия снижения прямого тока до нуля. Это во многих случаях ограничивает и усложняет использование тиристоров.

Полученные расчеты дают нам данные о поведении тиристора; его будущих размерах, при создании; возможностях тиристора; направлении сферы применения в заданных условиях и др. Все это позволяет производить моделирование тиристора и производить тестирование на практике, если ему будет найдено место.



Список литературы

Тейлор П. Расчет и проектирование тиристоров: Пер. с англ.М.: Энергоатомиздат, 1990, 208с.

Шеховцов В. П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005, 214 с. (Проф. изд.)

Елисеев В., Мартыненко В., Мускатиньев В., Чибиркин В. Современные отечественные полупроводниковые приборы. Ж.: Электроника, 2008.

Герлах В. Тиристоры. М.: Энергоатомиздат, 1985, 328 с.

Евсев Ю. А. Силовые полупроводниковые приборы: учебник длятехникумов/ Ю. А. Евсеев, П. Г. Дерменжи. М.: Энергоиздат, 1981, 472 с.

6. Евсеев Ю.А Силовые полупроводниковые приборы: учебник для техникумов Ю.А. Евсеев, П.Г. Дерменжи. М.: Энергоиздат, 1981. 472 с.

7. Крутякова М.Г. Полупроводниковые приборы и основы их проектирования: учебник для техникумов / М.Г.Крутякова, Н.А. Чарыков, В.В. Юдин. М.: Радио и связь, 1983. 352 с.

8. Замятин В.Я. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: справочник / В.Я. Замятин, Б.В. Кондратьев, В.М. Петухов. М.: Радио и связь, 1988. 576 с.

9. Маслов А.А. Электронные полупроводниковые приборы. М.: изд-во «Энергия», 1967. 367 с.



ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 10- Некоторые физические постоянные

Постоянная Больцмана	k= 1,3810-23 Дж/К = =8,6210-5 эВ/К
Диэлектрическая проницаемость свободного пространства	0 = 8,85410-12 Ф/м = 8,85410-14 Ф/см
Диэлектрическая проницаемость кремния	= 12
Заряд электрона	q=1,60210-19 Кл
Коэффициент диффузии электронов при температуре 20 оС при температуре 125 оС	Dn = 33 см2/ Dn = 22 см2/с
Коэффициент диффузии дырок при температуре 20 оС при температуре 125 оС	Dp = 12 см2/с Dp = 8 см2/с
Собственная концентрация носителей в кремнии при температуре 20 оС при температуре 125 оС	ni = 1,9 1010 cм -3 ni = 6 1012 cм -3
1 мкм = 110-6 м = 110-4 см

Размещено на Allbest.ru