Силовой управляемый преобразователь переменного тока в постоянный

 

Класс 21@, 11„

21d, 120 .% 120877

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. А. Сакович, С, Б. Юдицкий и С. Е. Немчин

СИЛОВОЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА В ПОСТОЯННЪ|й

Заявлено 4 апреля 1958 r. за И 596493/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано г «Бюлле-,енс изобрет HiiH» Хв 13 за 1959 г.

Предметом изобретения является силовой управляемый преобразователь переменного тока в постоянный, представляющий собой плоскостную систему Р— N — Р (или Ж вЂ” Р— Ц переходов.

Особенность предлагаемого преобразователя. представляющего собой полупроводниковый тетрод, заключается в том, что его центральный управляющий электрод вь1полнен из полупроводника одного типа проводимости с типом полупроводника эмиттера и коллектора и отличается от типа проводимости базового электрода.

Такое выполнение вентиля позволяет осуществить управление им путем изменения проводимости одного перехода и тем самым упростить схему управления по сравнению со схемой, применяемой для управления известным полупроводниковым тетродом.

На фиг. 1 изображен вертикальный разрез предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 — схема управления проводимости этого прсобразователя.

Силовой управляемый преобразователь (фиг. 1) co"òîèò из основания из У вЂ” полупроводника, главных электродов Рс и Р,, из Р— полупроводника, расположенных по разные стороны этого основания, и двух управляющих электродов Р,. и N,. Один из главных электродов

Р„выполнен в виде диска, площадью, равной площади основания N, другой Pci в виде кольца. В центре этого кольца установлен электрод

P имеющий круглую форму и включенный в цепь управления. Вывод № !20877 этой цепи подключен к внешнему кольцевому электроду N, расположенному с той же стороны основания, что и управляющий электрод Pci.

Таким образом, вентиль имеет раздельную силовую цепь (Р,, P, ) и раздельную цепь управления (P, N,). Последн"е достигается путем создания в полупроводнике электронной проводимости силового

Р,— N — Р, перехода и перпендикулярно ему перехода управления

Иу — Ру.

Описанный четырехэлектродный полупроводниковый вентиль может быть также выполнен с основанием из Р— полупроводника, главными силовыми электродами и одним из электродов управления — из

Л вЂ” полупроводника.

Как показано на фиг. 2, изображающей схему включения предлагаемого управляемого, полупроводникового силового переменного преобразователя СУВ, его главные электроды Pci и Р... включаются последовательно с источником (трансформатором Т) напряжения и нагрузкой Н силовой цепи, а к электродам P u N y подводится напряжение от источника управляющего напряжения. При отрицательном напряжении на электроде Рс и отрицательной полярности электрода Ру образуется запорный слой на P, — N y и на Р,> переходах, препятству"ющий прохождению тока в силовой цепи, и ток нагрузки H равен нулю.

При той же полярности напряжения главной цепи и подаче сигнала управления так, чтобы на электроде Р» был положительный полюс, а на электроде У, — отрицательный, в цепи управления появляется ток и имеет место эмиссия положительных зарядов (дырок), перемещающихся под действием электрического поля.

Так как электрод P., имеет отрицательный потенциал, то часть дырок проходит к нему и нарушает запорный слой. Это вызывает прохождение тока в цепи электродов Pc — Pc, что в свою очередь влечет за собой эмиссию положительных зарядов из электрода Pr,, Инъекция в запорный слой этих носителей заряда ведет к созданию проводимости между электродами Рс, — Рс и лавинному нарастанию тока, в случае, когда количество инъектируемых носителей положительных носителей зарядов (дырок), создаваемых за счет эмиссии электрода Р -, превышает количество рекомбинирующих дырок. В этом случае ток в силовой цепи ограничивается только сопротивлением нагрузки. Следовательно, предлагаемый полупроводниковый вентиль имеет внешнюю характеристику, подобную характеристике тиратрона. При условии, когда число носителей зарядов, инъектируемых электродом

Р,, меньше числа рекомбинируемых, выпрямитель работает аналогично электронной лампе. В обоих случаях анодом служит электрод P„, катодом — электрод Р,, а сеткой — вспомогательный анод Ру

При изменении полярности в главной цепи на электрод P подается отрицательный потенциал и образуется запорный слой у электрода

Р,. При изменении одновременно полярности потенциала у анода управления ток нагрузки ра вен нулю, Следовательно, предлагаемый четырехэлектродный полупроводниковый вентиль дает возможность запирать напряжения обоих знаков в силовой цепи и управлять прохождением тока в силовой цепи постоянного и переменного тока путем воздействия от вспомогательного источ ника небольшой мощности.

Л 120877

Предмет изобретения

Силовой управляемый преобразователь переменного тока в постоянный, представляющий собой плоскостную систему Р— И вЂ” Р (или

Л вЂ” Р— N) переходов, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы управления, осуществляемого путем изменения проводимости одного перехода, главные электроды из Р (или У) полупроводника, расположенные по разные стороны оТ основания из Л (или Р) полупроводника и включенные в цель нагрузки, выполнены один — в риде диска площадью, равной площади основания, и другой — в виде кольца, в центре которого установлен электрод из P (или N) полупроводника, включенный в цепь управления, вывод которой подключен к внешнему кольцевому электроду из N (или P) полупроводника, расположенному с той же стороны о"нования, что и первый управляющий электрод.

Фиг. 1