Светотранзистор с двумя излучающими переходами

Использование: для отвода тепла от электронных компонентов. Сущность изобретения заключается в том, что светотранзистор с двумя излучающими переходами выполнен в виде биполярного транзистора с р-n-р или n-p-n-структурой, где оба перехода сформированы в виде светоизлучающих, а сам транзистор включается по схеме с общей базой, причем оба источника питания для базы - эмиттера и базы - коллектора подключаются таким образом, что оба р-n-перехода могут быть одновременно открыты или закрыты, причем в транзисторе возникает дополнительное усиление за счет повышения проводимости полупроводниковых материалов при поглощении фотонов, излучаемых р-n-переходами. Технический результат: обеспечение возможности уменьшения тепловыделений биполярных транзисторов. 1 ил.

 

Изобретение относится к электронным компонентам микросхем.

Известен способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов в виде излучения [1], в котором используется светотранзистор с одним излучающим переходом, предназначенным для преобразования в излучение избыточной энергии электронов при прохождении р-n-переходов.

Цель изобретения - уменьшение тепловыделений биполярных транзисторов.

Это достигается тем, что в отличие от обычного светотранзистора с одним излучающим р-n-переходом, оба перехода сформированы в виде светоизлучающих, а сам транзистор включается по схеме с общей базой, причем оба источника питания для базы - эмиттера и базы - коллектора подключаются таким образом, что оба p-n-перехода могут быть одновременно открыты или закрыты. Если электрон проходит через р-n-переход с уменьшением энергии, то эта энергия выделится в виде излучения, а если с увеличением энергии, то теплота поглощается на этом переходе. При открывании p-n-переходов и генерации фотонов, возникает также и обратный эффект с поглощением фотонов в полупроводниковых материалах p-n-переходов и увеличением проводимости за счет генерации электронов и дырок, что в свою очередь приводит к дополнительному усилению тока в транзисторе, причем быстродействие процесса соразмерно скорости света.

На фиг.1 изображены биполярные транзисторы с p-n-р- и n-p-n-структурами, в которых оба перехода являются излучающими. На фиг.1, а светотранзистор излучает фотоны с обоих р-n-переходов, т.к. источники питания подключены таким образом, что оба перехода открыты и происходит испускание фотонов с частичным их поглощением в полупроводниковых материалах и усилением тока базы за счет увеличения проводимости. На фиг. 1, b приведена работа светотранзистора при подаче на базу запирающего потенциала большего, чем на коллекторе или эмиттере и возникновение охлаждающего эффекта Пельтье с поглощением тепла на обоих p-n-переходах.

На фиг. 1, с и d приведены аналогичные режимы для n-p-n-транзисторов. Таким образом, в открытом состоянии светотранзистор с двумя излучающими переходами с усилением передает цифровую информацию с высоким быстродействием по оптическому каналу. А в закрытом состоянии осуществляет охлаждение, позволяющее в конечном итоге увеличить степень интеграции сверхбольших интегральных схем и повысить энергосбережение за счет исключения дополнительных внешних систем теплоотвода.

Светотранзистор изготавливается из фосфида галлия (GaP), нитрида галлия (GaN), карбида кремния (SiC) или других подобных материалов.

Разработанный светотранзистор с двумя излучающими переходами позволяет повысить производительность цифровой техники при одновременном снижении энергетических затрат.

Литература

1. Светотранзистор: пат. 2487436 Рос. Федерация: МПК H01L 23/38; H01L 29/70 / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д., Челушкина Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - №2012103813/28; заявл. 03.02.2012, опубл. 10.07.2013, Бюл. №19.

Светотранзистор с двумя излучающими переходами, выполненный в виде биполярного транзистора с р-n-р или n-p-n-структурой, отличающийся тем, что в отличие от обычного светотранзистора с одним излучающим р-n-переходом, оба перехода сформированы в виде светоизлучающих, а сам транзистор включается по схеме с общей базой, причем оба источника питания для базы - эмиттера и базы - коллектора подключаются таким образом, что оба р-n-перехода могут быть одновременно открыты или закрыты, причем в транзисторе возникает дополнительное усиление за счет повышения проводимости полупроводниковых материалов при поглощении фотонов, излучаемых р-n-переходами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, в частности к устройствам для охлаждения компьютерных процессоров. Техническим результатом является повышение эффективности системы охлаждения.

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например, к устройствам для охлаждения электронных компонентов. Техническим результатом является повышение эффективности системы охлаждения.

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компонентов электронной аппаратуры. Технический результат - повышение энергоэффективности системы охлаждения.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для нормализации температуры процессоров современных компьютеров. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения компьютерного процессора.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для термостатирования калориметрических установок. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для испытания на прочность металлических образцов. .

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к терморегулируемым криостатным устройствам. .

Изобретение относится к технике регулирования температуры в прецизионных электронных устройствах и может быть использовано для поддержания постоянства параметров этих устройств в широком диапазоне температур окружающей среды (ТОС).

Термостат // 2454699
Изобретение относится к аналитическому машиностроению. .

Изобретение относится к области испытаний и выходного контроля терморегуляторов с чувствительными манометрическими элементами, включающими термочувствительный элемент и сильфон, заполненные парожидкостной смесью пропана, пружинными задающими устройствами и исполнительными устройствами в виде контактных групп, предназначено для оценки функционирования терморегуляторов при массовом их производстве и может быть использована для оценки функционирования терморегуляторов указанного типа в различные моменты времени в нормальных условиях контроля.

Группа изобретений относится к устройствам и способу для управления температурой. Техническим результатом является упрощение конструкции устройства. Устройство для управления температурой содержит блок (10) определения температуры, выполненный с возможностью определения рабочей температуры компонента (16); нагревательный блок (12), выполненный с возможностью нагрева компонента (16) в соответствии с результатом определения, произведенного блоком (10) определения температуры, так, чтобы рабочая температура находилась между первой температурой и второй температурой; и интерфейс (14) электропитания, соединенный, соответственно, с блоком (10) определения температуры и нагревательным блоком (12) и выполненный с возможностью подачи питания на блок (10) определения температуры и нагревательный блок (12). Первая температура представляет собой нижнее предельное значение рабочей температуры компонента (16), а вторая температура представляет собой верхнее предельное значение рабочей температуры компонента (16). 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к системам управления или регулирования неэлектрических величин, в частности к устройствам для климатической защиты размещаемой в них аппаратуры, например телевизионной, охранной, контрольно-измерительной. Технический результат – создание эффективного и надежного устройства для климатической защиты размещаемой в нем аппаратуры. Достигается тем, что всепогодный термошкаф (ТШ) снабжен внутри утеплителем с отражающим слоем, включает монтажную панель, автоматический выключатель, по меньшей мере, один обогреватель и систему сигнализации. Дополнительно содержит вентиляторную систему, состоящую из вентилятора с фильтром и выпускного фильтра, блок управления климатом с электронной схемой управления включением и выключением обогревателей, вентилятора и холодным запуском аппаратуры, при этом система сигнализации выполнена в виде тамперного контакта и служит для оповещения о несанкционированном доступе, шкаф имеет также DIN-рейку с клеммами, торцевыми фиксаторами и изоляторами, фланш-панель с кабельными вводами. ТШ дополнительно также содержит аварийную сигнализацию, электронную систему тестирования. Отражающий слой утеплителя выполнен из нетокопроводящего полимера, а самоклеящаяся сторона утеплителя выполнена сетчатой, что не дает возможности утеплителю «сморщиться» или отклеиться при больших перепадах температуры внутри и снаружи ТШ. Обогреватель имеет встроенный биметаллический выключатель, ограничивающий температуру поверхности радиатора обогревателя до +90°С. ТШ содержит выносной электронный термодатчик, измеряющий температуру внутри ТШ. Также ТШ имеет козырек, защищающий от атмосферных осадков (дождя, снега), и выполнен с возможностью крепления как к стене, так и на круглые или квадратные опоры. 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к автоматическим регулирующим устройствам стабилизации температуры силовых элементов электронного оборудования. Устройство управления термостабилизацией силового электронного оборудования для тяжелых условий эксплуатации содержит систему управления, соединенную с вытяжным вентилятором, кроме того, применяется вытяжной вентилятор с регулированием скорости. В устройство введены следующие блоки: датчик температуры радиатора силового модуля, установленный на радиатор силового модуля и подключенный к системе управления, датчик электрического тока силовых модулей, установленный внутри силового модуля и подключенный к системе управления, датчик температуры воздуха, установленный внутри герметичной оболочки и подключенный к системе управления, блок охлаждения/обогрева. Блок охлаждения/обогрева состоит из внешнего радиатора теплообмена с окружающей средой, установленного в вентиляционной шахте, внутреннего радиатора с подключаемым нагревателем продуваемого воздуха, установленного внутри герметичной оболочки, и вентилятора обдува внутреннего радиатора, установленного внутри герметичной оболочки. В результате повышаются энергоэффективность и технологичность устройства, уменьшаются габаритные размеры устройства и снижается коррозия контейнера. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к регулированию температуры энергетической установки транспортного средства. Автоматическая микропроцессорная система регулирования температуры энергетической установки транспортного средства включает в себя охлаждающее устройство, насос охлаждающей жидкости, вентилятор, плавно управляемый электропривод вентилятора, микропроцессорный контроллер, датчик температуры энергетической, датчик мощности энергетической установки, датчик температуры наружного охлаждающего воздуха, датчик частоты вращения вала энергетической установки, датчик частоты вращения вала вентилятора, сравнивающие устройства, устройство коррекции коэффициента передачи регулятора температуры. Плавно управляемый электропривод вентилятора выполнен на основе инвертора с блоком управления, неуправляемого выпрямителя и двух асинхронных двигателя с фазными роторами. Система регулирования температуры энергетической установки содержит автоматическую микропроцессорную систему регулирования напряжения синхронного генератора. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности системы регулирования температуры энергетической установки транспортного средства. 1 табл., 9 ил.

Изобретение относится к регулированию температуры энергетической установки транспортного средства. Автоматическая микропроцессорная система регулирования температуры энергетической установки транспортного средства включает в себя охлаждающее устройство, насос охлаждающей жидкости, вентилятор, плавно управляемый электропривод вентилятора, микропроцессорный контроллер, датчик температуры энергетической, датчик мощности энергетической установки, датчик температуры наружного охлаждающего воздуха, датчик частоты вращения вала энергетической установки, датчик частоты вращения вала вентилятора, сравнивающие устройства, устройство коррекции коэффициента передачи регулятора температуры. Плавно управляемый электропривод вентилятора выполнен на основе инвертора с блоком управления, неуправляемого выпрямителя и двух асинхронных двигателя с фазными роторами. Система регулирования температуры энергетической установки содержит автоматическую микропроцессорную систему регулирования напряжения синхронного генератора. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности системы регулирования температуры энергетической установки транспортного средства. 1 табл., 9 ил.

Изобретение относится к системам управления, автоматически выбирающим оптимальный режим работы. Способ управления системой охлаждения маслонаполненного трансформатора с частотно регулируемым приводом масляных и воздушных охладителей заключается в следующем. На основе термогидравлических моделей трансформатора формируют массив возможных режимов трансформатора и соответствующий ему массив режимов охлаждения. В процессе эксплуатации измеряют токи в обмотках трансформатора и параметры окружающей среды и выделяют подмассив режимов трансформатора, соответствующий измеренным токам, и для каждого выделенного режима трансформатора - подмассив режимов охлаждения, соответствующий измеренным параметрам окружающей среды. Для каждого выделенного режима охлаждения вычисляют суммарные затраты электроэнергии на охлаждение и на потери в трансформаторе и устанавливают минимизирующий указанные затраты режим охлаждения, удерживающий температуру наиболее нагретой точки в допустимых пределах. Технический результат изобретения заключается в уменьшении суммарных затрат электроэнергии на охлаждение трансформатора и на потери в нем. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для отвода тепла от электронных компонентов. Сущность изобретения заключается в том, что светотранзистор с двумя излучающими переходами выполнен в виде биполярного транзистора с р-n-р или n-p-n-структурой, где оба перехода сформированы в виде светоизлучающих, а сам транзистор включается по схеме с общей базой, причем оба источника питания для базы - эмиттера и базы - коллектора подключаются таким образом, что оба р-n-перехода могут быть одновременно открыты или закрыты, причем в транзисторе возникает дополнительное усиление за счет повышения проводимости полупроводниковых материалов при поглощении фотонов, излучаемых р-n-переходами. Технический результат: обеспечение возможности уменьшения тепловыделений биполярных транзисторов. 1 ил.

Наверх