По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Реверсивно-включаемый динистор с интегрированным управлением

Патент 2 697 874 МПК H01L 29/74, H01L 29/74
Авторы: Елисеев В. В. Гришанин А. В., Мартыненко В. А., Плотников А. В., Хапугин А. А.

Изобретение относится к мощным импульсным полупроводниковым приборам, предназначенным для высоковольтных твердотельных коммутаторов, используемых в ускорительной и лазерной технике, радиолокации, электрооборудовании управляемого термоядерного синтеза, электроразрядных, электромагнитных и пучковых технологиях.

Литература:

1. Тучкевич В.М., Грехов И.В. Новые принципы коммутации больших мощностей полупроводниковыми приборами // Академия наук СССР. – Л.: Наука, Ленинград. отд., 1988. – С. 115.

Недостатком известного технического решения является необходимость использования в системе управления РВД мощного блока запуска, генерирующего токи управления амплитудой несколько тысяч ампер.

Предлагаемое техническое решение лишено этого недостатка. Оно обеспечивает запуск реверсивно-включаемого динистора маломощным импульсом управления, аналогичным импульсу управления обычного тиристора, амплитудой тока равной 1–5 А, длительностью 10–20 мкс, что повышает коэффициент усиления мощности прибора более чем в 104 раза по сравнению с прототипом.

Это достигается с помощью конструкции реверсивно-включаемого динистора с интегрированным управлением (РВДТ), представляющей собой четырехслойную p+-n-p-n+-структуру с анодным p+- и катодным n+- эмиттерами, закороченными шунтами, с встроенными обратными диодами, при этом в центральной области динистора располагается асимметричный тиристор (АТ) с регенеративным управляющим электродом и активной областью, выполненной в виде p+-n-p-n+ структуры, расположенной вокруг регенеративного управляющего электрода и повторяющей его форму, имеющую общие с реверсивно-включаемым динистором n- и p-базы, высоковольтный коллекторный переход, катодную и анодную металлизации.

Дополнительный положительный эффект достигается, когда реверсивно-включаемый динистор изготавливается с обратной проводимостью, площадь катодных шунтов встроенного асимметричного тиристора меньше площади катодных шунтов динистора, а катодные n+-эмиттеры тиристора и динистора разделены между собой высокоомной p-областью, при этом ширина активной области тиристора должна быть равной отрезку, определяемому, как произведение времени нарастания импульса коммутируемого прямого тока на среднюю скорость распространения включенного состояния.

Кремниевая структура РВДT представляет собой силовую интегральную схему, в состав которой входят реверсивно-включаемый динистор, состоящий из большого числа одинаковых элементарных ячеек с диодными, транзисторными и тиристорными элементами, и асимметричный тиристор, состоящий из вспомогательного и основного тиристоров, центрального и регенеративного управляющих электродов.

Для Цитирования:
Патент 2 697 874, Авторы: Елисеев В. В., Патентообладатель: АО «ЭЛПРЕСС», Реверсивно-включаемый динистор с интегрированным управлением. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2019;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: