Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Тйристор, управляемый электромагнитным полем

Александр Федорович Монахов, Григорий Сергеевич Грачев, Aleksandr F. MONAKHOV, Grigorii S. GRACHEV

Аннотация


Постоянно усложняющиеся научно-технические задачи, решаемые силовой полупроводниковой электроникой, требуют управления полупроводниковыми приборами не только путем изменения характеристик тока управления, но и внешними воздействиями, обеспечивающими гальваниче­скую развязку силовых и управляющих цепей. Широко используемое для управления оптическое из­лучение (фототиристоры, фототранзисторы и др.) требует формирования оптических каналов (источник излучения—световод—фотоприемник), что приводит к дополнительным затратам на преобразование электрического сигнала в оптический. Предлагаемое в статье техническое реше­ние в виде тиристора, управляемого электромагнитным полем, позволяющее осуществить бескон­тактное переключение, может быть использовано в электромашинных преобразователях, так и для защиты электрических цепей от внешних воздействий — сетевых перенапряжений и импульсов электромагнитного поля. Для решения поставленной задачи предлагается не плоскостная полупро­водниковая структура, а трубчатая. Такая форма полупроводникового прибора позволяет исполь­зовать для электромагнитной связи соосные катушки, в данном случае винтообразный управляю­щий электрод и внешнюю по отношению к трубчатой полупроводниковой структуре катушку-ин- дуктор. При подаче импульса тока на катушку-индуктор на винтообразном электроде наводится ЭДС, что эквивалентно подаче управляющего тока в обычном тиристоре. Приводится не только идея способа переключения тиристора электромагнитным полем, но и проводится теоретический анализ взаимосвязи между характеристиками магнитного потока индуктора и накоплением кри­тического разряда в p-базе, приводящего к переключению тиристора. Получены математические зависимости, позволяющие рассчитать скорость изменения магнитного потока, обеспечивающего накопление критического заряда и переключение тиристора за заданное время с учетом сопротив­ления полупроводниковых слоев межвитковому току. Показано, что применение винтообразной конструкции позволяет снизить время выключения тиристора.

Ключевые слова


тиристор; электромагнитное поле; бесконтактное переключение; трубчатая полупроводниковая структура; винтообразный электрод

Полный текст:

PDF

Литература


Тейлор П. Расчет и проектирование тиристоров — М.: Энергоиздат, 1990, 208 с.

Теоретические основы электротехники/Под ред. Г.А. Ионкина. — М.: Высшая школа, 1976, т.1 — 544 с., т. 2 — 386 с.

Жеребцов И.П. Электрические и магнитные цепи — Л.: Энергоатомиздат, 1982, 216 с.

Монахов А.Ф., Степанов Г.П. Расчет плоскостных тиристоров. — М.: Изд-во Московского энергетического института, 1984, 76 с.

Teilor Р. Raschet i proyektirovaniye tiristorov (Calculation and design of thiristors). Moscow, Energoizdat, 1990, 208 р.

Teoreticheskiye asnovy elektrotekhniki / Pod red. G.A. Ionkina (Theoretical foundation of electrical engineering / Edit. bу G.A. Ionkin). Moscow, Рubl. "Vysshaya shkola", 1976, vol. 1, 544 р.; vol. 2, 386 р.

Zherebtsov I.P. Elektricheskiye i magnitnye trepi (Electric and magnetic cireuits). Leningrad, Energoatomizdat, 1982, 216 р,

Monakhov A.F., Stepanov G.P. Raschet ploskostnykh tiristorov (Calculation of planar thyristors). Moscow, Рubl. of Moscow Power Engineering Institute, 1984, 76 р.




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2017-9-42-46

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.