- Артикул:00-01056510
- Автор: Ф. Джентри, Ф. Гутцвиллер, Н. Голоньяк, Э. фон Застров
- Обложка: Твердая обложка
- Издательство: МИР (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 456
- Формат: 60х90 1/16
- Год: 1967
- Вес: 702 г
Развернуть ▼
Управляемые полупроводниковые (германиевые и кремниевые) вентили (УПВ) представляют собой общую разновидность транзистора, разработанную применительно к нуждам сильноточной электротехники, хотя именно только они из всех действующих полупроводниковых приборов охватывают весь диапазон мощностей - от самых слабых до самых больших.
Основу действия УПВ, называемых также тиристорами, образует четырехслойная структура (р-n-р-n). В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются тиристоры многих типов, применяющихся как в сильноточной электротехнике, так и в электронике. Уникальные рабочие характеристики УПВ сделали область их применения весьма обширной. Им присущи все преимущества полупроводниковых приборов: очень малые габариты и вес (но отношению к мощности), широкий диапазон рабочих температур (от низких (-50, -60°С) до повышенных (свыше 100°С)), ничтожные потери энергии (к. п. д. свыше 99%), требующаяся на управление энергия в сотни тысяч раз меньше управляемой энергии, высокая степень надежности, практическое отсутствие необходимости в обслуживании при эксплуатации.
Книга написана специалистами одной ведущей американской фирмы, возглавившей разработку приборов с четырехслойной структурой. Это первая монография по УПВ, в которой систематически изложены принципы действия приборов с четырехслойной структурой и особенности их характеристик. Изложены вопросы практического применения таких приборов и намечены перспективы их использования в будущем.
Книга предназначена прежде всего для разработчиков приборов для электротехнической промышленности. Полезна она преподавателям, аспирантам и студентам соответствующих специальностей. Много интересного в ней найдут и любители, интересующиеся вопросами дальнейшего усовершенствования электронных приборов разнообразных назначений.
Содержание
Предисловие редактора
Из предисловия авторов
1. Полупроводники и свойства p-n - переходов
1.1. Введение
1.2. Энергетические уровни, электроны и дырки в полупроводниках
1.3. Примеси и примесные уровни
1.4. Форма энергетических зон и плотность состояний
1.5. Функция распределения Ферми-Дирака и концентрации электронов и дырок в полупроводнике
1.6. Концентрация неосновных носителей, рекомбинация и время жизни
1.7. Диффузия и дрейф носителей. Уравнение непрерывности
1.8. р-n - переходы. Инжекция и накопление неосновных носителей
1.8.1. Граничные условия на р-n - переходе
1.8.2. Ток через р-n - переход
1.8.3. Коэффициент инжекции
1.8.4 Перенос неосновных носителей и транзисторный эффект
1.8.5. Быстродействие
1.9. Лавинный пробой в р-n - переходах
1.9.1. Анализ лавинного пробоя
1.9.2. Лавинный пробой в планарных p+-n(n+-p) - переходах
1.9.3. Лавинный пробой в планарных p+-v-n+ и p+-П-n+ - переходах
1.10. Управление коэффициентом усиления по току
1.10.1. Коэффициент переноса в
1.10.2. Коэффициент инжекции у
2. Теория механизма действия p-n-p-n - структуры
2.1. Введение
2.2. Механизм действия p-n-p-n - структуры
2.2.1. Транзисторная аналогия
2.2.2. Физическая теория
2.3. Механизмы переключения
2.3.1. Переключение при нагревании
2.3.2. Переключение светом или облучением
2.3.3. Переключение управляющим током
2.3.4. Переключение напряжением
2.4. Обратные и прямые характеристики прибора в запертом состоянии
2.4.1. Расширение слоя объемного заряда и его смыкание с электродом
2.4.2. Лавинный пробой
2.4.3. Поверхностный пробой
2.4.4. Обратный и прямой токи прибора в запертом состоянии
2.5. Характеристики прибора в прямом проводящем состоянии
2.6. Динамические режимы
2.6.1. Время восстановления или выключение
2.6.2. Переключение, вызываемое dv/dt
2.6.3. Включение управляющим током
2.7. Выключение управляющим током
3. Конструкция и изготовление p-n-p-n - приборов
3.1. Введение
3.2. Изготовление р-n - переходов
3.3. Время жизни и геометрия
3.4. Теплоотвод и электрические контакты
3.5. Механические напряжения и термическая усталость
3.6. Защита поверхности
3.7. Закороченный эмиттер
3.8. Двухсторонний диодный переключатель
3.9. Двухсторонний триодный переключатель и связанные с ним структуры
3.9.1. Введение
3.9.2. Управляющий инжектирующий переход
3.9.3. Удаленный управляющий электрод
3.9.4. Перекрытие
3.9.5. Двухсторонний триодный переключатель
4. Режимы работы, спецификации и характеристики
4.1. Введение
4.2. Электрические характеристики
4.2.1. Общие вопросы анодно-катодных вольтамперных характеристик
4.2.2. Прямая характеристика прибора в открытом состоянии
4.2.3. Прямые и обратные характеристики прибора, находящегося в закрытом состоянии
4.2.4. Характеристики управления
4.2.5. Динамические характеристики
4.3. Причины отказов
4.3.1. Изменение свойств поверхности
4.3.2. Термическая усталость
4.3.3. Трещины
4.3.4. Плавление и перегрев
4.3.5. Радиационные повреждения
4.3.6. Температура
4.3.7. Напряжение
4.3.8. Ток
4.3.9. Корпус прибора
4.4. Тепловое сопротивление
4.4.1. Введение
4.4.2. Выделение тепла
4.4.3. Рассеяние тепла и тепловое сопротивление
4.4.4. Измерение теплового сопротивления
4.5. Вычисление количества выделяющегося тепла
4.5.1. Введение
4.5.2. Рассеяние тепла при протекании тока в прямом направлении
4.5.3. Выделение тепла при закрытом состоянии прибора в прямом и обратном направлениях
4.5.4. Рассеяние мощности на управляющем электроде
4.5.5. Нагрев в переходных режимах
4.6. Расчет допустимых режимов работы, исходя из температуры перехода
4.6.1. Введение
4.6.2. Импульсы мощности произвольной формы
4.6.3. Тепловая нестабильность
4.6.4. Определение допустимых величин тока
5. Характеристики и схемы переключения
5.1. Основные методы переключения
5.1.1. Температурное включение
5.1.2. Переключение управляющим электродом
5.1.3. Переключение светом
5.1.4. Переключение по аноду
5.2. Характеристики и режимы переключения управляющим электродом
5.2.1. Прямые вольтамперные характеристики эмиттерного перехода
5.2.2. Включающий ток управления
5.2.3. Изменение управляющей мощности во времени
5.2.4. Номинальные значения для цепи управления
5.2.5. Отрицательное смещение управляющего электрода при положительном анодном напряжении
5.2.6. Положительное смещение на управляющем электроде при обратном напряжении на аноде
5.3. Включение светом
5.4. Соображения о разработке схем управления для обычных УПВ
5.4.1. Линия нагрузки схемы управления
5.4.2. Импульсное управление
5.4.3. Длительное включение
5.4.4. Схемы стабилизации смещения на управляющем электроде
5.5. Схема управления УПВ
5.5.1. Схемы включения на сопротивлениях
5.5.2. Схемы управления на ЯС-цепях
5.5.3. Фазосмещающие схемы управления тиратронного типа на переменном токе
5.5.4. Схема управления с насыщающимся реактором
5.5.5. Двухэлектродные управляющие приборы с участком отрицательного сопротивления
5.5.6. Транзисторы в схемах управления УПВ
5.5.7. Импульсные схемы управления на двухбазовых диодах
5.5.8. Применение УПВ в схемах управления УПВ
5.6. Включающие двухсторонние схемы на полупроводниковых триодных переключателях
6. Характеристики и методы выключения
6.1. Критерии выключения УПВ
6.2. Роль схемного времени выключения
6.3. Параметры, характеризующие выключение УПВ
6.4. Анодные методы выключения
6.4.1. Коммутация с помощью источника переменного тока (сетевая)
6.4.2. Выключение в схемах постоянного тока
6.5. Выключение цепью управления
7. Статические переключатели
7.1. Характеристики статических переключателей на УПВ
7.1.1. Работа на переменном и постоянном токе
7.1.2. Области напряжений и токов
7.1.3. Число полюсов и позиций
7.1.4. Скорость срабатывания
7.1.5. Резкость срабатывания
7.1.6. Изоляция
7.1.7. Сопротивление во включенном и выключенном состояниях
7.1.8. Входная чувствительность
7.1.9. Помехи
7.1.10. Способность к прерыванию
7.2. Однофазные переключатели переменного тока
7.3. Типичные схемы управления для переключателей переменного тока
7.3.1. Переключение симметричного управляемого вентиля
7.4. Переключатели постоянного тока с параллельно-емкостной коммутацией
7.5. Переключатели постоянного тока с резонансной коммутацией
7.6. Переключатель постоянного тока с резонансной коммутацией и индуктивностью в цепи нагрузки
7.7. Типичные схемы запуска переключателей постоянного тока
7.7.1. Схемы задержки времени
7.8. Статический переключатель, управляемый светом
7.9. Полностью управляемый вентиль
8. Фазовое регулирование
8.1. Основы фазового регулирования (однополупериодная схема с активной нагрузкой)
8.2. Двухполупериодная схема с активной и индуктивной нагрузками
8.3. Общее решение для многофазных схем с индуктивной нагрузкой
8.4. Индуктивные нагрузки с цепью, ответвляющей ток
8.5. Однофазный мост и его варианты
8.6. Генерация гармоник
8.7. Коммутация тока, перекрытие и восстановление запирающей способности
8.8. Приводы двигателей постоянного тока
8.9. Фазорегулирующие схемы
8.9.1. Схемы запуска, использующие насыщающийся реактор
8.9.2. Запускающие схемы на двухбазовом диоде
9. Мощные инверторы и прерыватели постоянного тока
9.1. Основной параллельный инвертор
9.2. Параллельный инвертор с возвратом реактивной энергии
9.3. Последовательный инвертор
9.3.1. Работа основного последовательного инвертора
9.3.2. Другие способы работы последовательного инвертора
9.4. Разновидности инверторов
9.5. Импульсные модуляторы
9.6. Прерыватели постоянного тока
10. Общие соображения о применениях
10.1. Перечень требований при выборе УПВ
10.2. Охлаждение УПВ
10.3. Конструкция охлаждающего радиатора
10.3.1. Теплоотдача излучением
10.3.2. Свободная или естественная конвекция
10.3.3. Принудительная конвекция
10.3.4. Эффективность ребра
10.4. Работа УПВ при последовательном включении
10.4.1. Методы переключения цепочки последовательно соединенных УПВ
10.5. Работа УПВ при параллельном включении
10.6. Защита от напряжений, возникающих при переходных процессах
10.7. Защита от перегрузок по току
10.7.1. Перегрузки, ограниченные по току
10.7.2. Повреждения, неограниченные по току (глухое короткое замыкание)
10.8. Помехи, взаимодействие и ошибочное включение
Приложение А. Критерий включения для p-n-p-n - приборов
Приложение Б. Прямой ток в закрытом состоянии
Рекомендуем
Артикул 00-00002163
