Методы и аппаратура для определения качества включения силовых тиристоров при групповом соединении

• Автор: Беспалов, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 232 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений и обозначений
Введение
Г лава I. Анализ работ по исследованию стойкости силовых тиристо-
ров в режимах включения с повышенной скоростью нарастания тока в открытом состоянии
1.0. Введение
1.1. Особенности работы силовых тиристоров в режимах включения с повышенной скоростью нарастания тока
в открытом состоянии
1.2. Анализ результатов исследований причин и механизмов отказа силовых тиристоров при включении
1.3. Анализ существующих методов оценки йУЛ-
стойкости силовых тиристоров
1.4. Выводы
Глава II. Метод и аппаратура для определения площади первоначального включения силовых тиристоров
2.0. Введение
2.1. Модели для расчета площади первоначального включения
2.1.1. Модель для расчета площади первоначального включения силовых тиристоров с управляющим электродом прямоугольной формы
2.1.2. Модель для расчета площади первоначального включения силовых тиристоров с управляющим электродом круглой формы
2.2. Исследование влияния конструктивных и технологи-
ческих параметров управляющих электродов различных типовых конструкций на величину площади первоначального включения

2.3. Экспериментальный метод определения площади первоначального включения
2.4. Методика и аппаратура для экспериментального определения площади первоначального включения
2.5. Экспериментальное исследование площади первоначального включения и электрических потерь в тиристорах от различных внешних и внутренних факторов
2.6. Выводы
Глава Ш. Метод и аппаратура для неразрушающего определения критической скорости нарастания тока сидовых тиристоров при включении
3.0. Введение
3.1. Экспериментальные исследования разрушающих режимов включения силовых тиристоров
3.2. Исследование надежности силовых тиристоров в режимах включения с повышенными значениями dij/dt
3.3. Установка для ресурсных испытаний силовых тири-
сторов в режимах включения с повышенными значениями dir dr
3.4. Метод и аппаратура для неразрушающего определения критической скорости (di/dt)crU нарастания тока
СТ в открытом состоянии :
3.4.1. Метод неразрушающего определения критической скорости (dydt)crit нарастания тока СТ в открытом состоянии
3.4.2. Аппаратура для неразрушающего определения величины критической скорости нарастания
тока в открытом состоянии
3.4.3. Экспериментальные исследования по определению величин (di]>'dt)clit для серийных тиристоров различных типов
3.5. Выводы

Глава IV. Исследование процесса включения тиристоров с регенеративным управлением в схеме с демпфирующим ЙС-контуром и оптимизация режимов их включения по цепи управления
4.0. Введение
4.1. Исследование процесса включения тиристоров с регенеративным управляющим электродом при воздействии разряда демпфирующего йС-контура
4.1.1. Исследование площади первоначального включения тиристоров Т453(553)
4.1.2. Исследование зависимостей параметров переходного процесса включения силовых тиристоров от параметров импульса тока управления и величины сопротивления демпфирующего ЙС-контура
4.1.3. Оценка критической скорости нарастания тока силовых тиристоров с регенеративным управляющим электродом
4.1.4. Методика определения величины сопротивления резистора демпфирующего ЙС-контура для обеспечения (///(й-стойкости силовых тиристоров
4.2. Исследование вольтамперной характеристики цепи
управления тиристоров и выбор оптимальных значений параметров цепи управления
4.3. Выводы
Заключение
Список использованной литературы
Приложения

при повышенных значениях А/А отказали при критической темперагуре, совпадающей с температурой шнурования, величина которой лежит в пределах 470 - 500°С. Для приборов с 1>уг критическая температура оказалась близка к величине температуры плавления кремния. Причем приведенные результаты исследования показали, что при отказе этого типа ТС температура перегрева середины слоя п-базы не превышала 300°С, что существенно ниже температуры шнурования.
Результаты описанных выше лабораторных исследований причин отказа макетных образцов СТ в режимах включения с повышенными значениями А/А нашли подтверждение при изучении причин отказов различных типов серийных СТ, используемых в преобразователях различного назначения в рабочих режимах [93]. Эти исследования СТ различных типов в режимах включения с повышенными значениями АУА, показали следующее:
1) на отказы серийных СТ, связанные с воздействием на приборы эффекта Ат/Л, приходятся до 50 % всех типов отказов;
2) основной причиной отказов СТ, связанных с процессом включения в рабочих режимах, является эрозия свободной от металлизации поверхности кремния у УЭ;
3) в области УЭ отказавших приборов наблюдались характерные признаки деградации полупроводниковых структур, связанные с постепенным углублением эрозионных каналов до коллекторного перехода;
4) процесс разрушения СТ характеризуется относительно низкой интенсивностью и происходит д лительное время;
5) экспериментально было установлено, что отказавшие приборы имели низкое качество изготовления УЭ, что связано с неоднородностью структуры по периметру управляющего перехода и качеством контактной металлизации;
6) дефектность УЭ таких приборов проявлялась в том, что эти образцы имели относительно низкие значения ППВ при одинаковых режимах включения, а, следовательно, и пониженную стойкость к воздействию эффекта (й'/сй;
7) снижение стойкости к воздействию эффекта А-/А обусловлено также тем, что параметры импульсов управления СТ исследуемых типов преобразователей не оп-