|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы Наряду с мощными вентилями типов ВК и ВКВ промышленпо стью серийно производятся мощные вентили типа ПВК, ВДК, ВКВД и др. Они рассчитаны для выпрямления.тока от 10 до 350 а при допустимых обратных напряжениях 100-700 в; их обратный ток составляет около 0,04% от номинального прямого тока. Интервал рабочих температур у этих вентилей более низкий, чем у маломощных вентилей и составляет: для вентилей типовВК, ПВК и   р Шасси-радиатор  Рис- ЫТ. OjiocKocTribie кремниевые диоды: а - схематическое устройство диода типа Д205; б - размеры диодов типов Д206 - Д211. / - корпус; 2 - кремний; 4 - сплав золото - сурьма; 5 кристаллодержатель. олово; 60 до 65° С; для вентилей типов ВКД и ВКВД от +5 до -Ь 40° С. Во всех мощных кремниевых вентилях сильно сказывается собственная емкость, ограничивающая рабочую частоту выпрямляемого тока: для диодов типов ВК, ВКВ, ВКД и ВКВД - не выше 500 гц\ для диодов типа ПВК - ниже 2000 гц. Все мощные кремниевые вентили допускают кратковременные перегрузки по току в пределах 125% в течение 5 мин и 200% в течение 5 сек. Д. Новые неуправляемые вентили К новым полупроводниковым неуправляемым вентилям большой мощности относятся кремниевые лавинные диоды и диоды из карбида кремния и на основе интерметаллических соединений. Кремниевые лавинные диоды имеют ступенчатую форму п-р-перехода, благодаря чему у них пробивное напряжение по поверхности кристалла оказывается намного большим, чем у диода с переходом смычной конструкции. Благодаря этой особенности лавинные вентили оказываются способными выдерживать большие перенапряжения. Это дает также возможность включать такие вентили по последовательно-параллельным схемам без усложнения схем их включения. Промышленностью изготавливаются лавинные вентили типов ВКДЛ и ВКДЛВ. Первые из них предназначены для длительной работы с воздушным охлаждением при те1\1пературе окружающей среды от - 50 до + 125° С при прямом токе 10-200 а и обратном напряжении 300-1000 в в зависимости от группы и класса вентилей этой серии. Вентили серии ВКДЛВ предназначены для длительной работы в схемах выпрямления при водяном охлаждении и температуре окружающей среды +5 - - 65" С с номинальными токами нагрузки 350-1000 а при обрат* ных напряжениях 300- тилей. -1000 в для разных групп и классов вен* Выпускаются кремниевые лавинные вентили серии ПВКЛ четырех классов с токами нагрузки 50, 100 и 200 а при допустимых обратных напряжениях 400, 600, 800 и 1000 в, предназначенные для выпрямления тока частотой 50-2000 ец при температуре окружаю- щей среды от Вентили из 60 до 100° С. монокристаллического карбид & пока являются опытными. Они рассчитаны для ра- 500° С. Опи- кремния боты в схемах выпрямления при температурах до санные в периодической литературе вентили этого типа рассчитаны на допустимое обратное напряжение 150 в при допустимом прямом-токе 1,0 а. Несомненно, что эти вентили будут производиться и на другие значения токов и напряжений. ысокая рабочая температура этих вентилей возможна благодаря большой ширине запретной зоны карбида кремния и высокой-температуре плавления. Технология производства этих вентилей еще недостаточно разработана. При изготовлении опытных вентилей вначалевыращивались электронно-дырочные переходы типа/г-р-п-структуры, а затем один слой с проводимостью типа п удалялся. Эти вентили весьма стойки против радиоактивного облучения № сохраняют свои параметры длительное время. Вентили из интерметаллических соединений различают двух типов: с высокой и низкой рабочей температурой. Для диодов из интерметаллических соединений с широкой запретной зоной характерны следующие рабочие температуры: для фосфида индия 400° С; для арсенида галлия 450° С и для фосфида галлия 1000°С. Вентили из интерметаллических соединений обладают высокой: электрической прочностью и допускают большую плотность прямого тока. Благодаря этому такие вентили оказываются малогабаритными с высокими допустимыми обратными напряжениями. 2 в. Ю. Рогинскиб Прямое падение напряжения на таких вентилях намного больше, чем у кремниевых или германиевых. Для работы вентилей из интерметаллических соединений при низких температурах изыскиваются материалы с малой шириной запретной зоны. Как правило, такие вентили плохо работают при высоких положительных температурах. По литературным данным, перспективными материалами для вентилей с необходимыми свойствами являются антимонид индия и арсенид индия, которые способны работать при температурах, соизмеримых с температурой жидкого гелия. Е. Параллельно-последовательное соединение вентилей Параллельное соединение нескольких диодов требуется в тех случаях, когда ток нагрузки превышает допустимый прямой ток отдельного диода, а применение более мощного диода по тем или иным соображениям нежелательно.   бон I   Uo6p \ o6p ! o6p Рис. 1-12. Схемы параллельно-последовательных соединений вентилей При параллельном соединении диоды должны обладать одинаковыми характеристиками прямого тока. В противном случае одни диоды будут перегружаться, а другие недогружаться. При этом возможно преждевременное повреждение перегруженных диодов. Подбор диодов с одинаковыми характеристиками прямого тока практически неосуществим, ибо мало подобрать идентичные начальные характеристики диодов, требуется еще обеспечить одинаковое изменение этих характеристик при различных рабочих температурах. Практически не рекомендуется параллельное соединение вентилей. Если почему либо требуется соединять диоды параллельно, то можно применить схему рис. 1-12, а, где добавочное сопротивление /?доб может обеспечить выравнивание характеристик диодов. При этом выбор добавочного сопротивления может быть сделан на основании следующего равенства: Unp - J\ {Rup + доб) = /2пр> (1-16) где /?пр и Rnp сопротивления диодов прямому току 1х и обрат- ному /д, определяемые по характеристикам диодов. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 |