Seleenitasasuuntaaja

Seleenitasasuuntaaja ( seleeniventtiili ) - seleeniin perustuva puolijohdediodi .

Seleenitasasuuntaajien etuna on niiden kyky kestää lyhytaikaisia ​​ylikuormituksia ja palauttaa nopeasti ominaisuudet rikkoontumisen jälkeen (ns. " itseparantuva ").

Laite

Seleenitasasuuntaaja koostuu alumiini- tai rautalevystä , joka on päällystetty toiselta puolelta kiteisellä seleenikerroksella (50–60 µm ), joka on yksi reikä ( p-tyypin ) johtavuuselektrodeista. Toisen elektrodin luomiseksi seleenin pinnalle kerrostetaan tinan , kadmiumin ja vismutin seos . Kun seleenin ja kadmiumin reaktio ( diffuusio ) tapahtuu, muodostuu ohut kerros kadmiumselenidia , jolla on elektroninen ( n-tyyppinen ) johtavuus. Seleenin ja kadmiumselenidin rajapinnalle muodostuu pn-liitos . Ominaisuuksien parantamiseksi seleenilevyt altistetaan sähköiselle muovaukselle kohdistamalla pitkäkestoinen vakiojännite vastakkaiseen suuntaan [1] .

Seleenitasasuuntaajien levyt voivat olla pyöreitä ja suorakaiteen muotoisia, joko keskireiällä tai ilman sitä pylväiksi koottavaksi.

Vaihtoehdot

Seleenitasasuuntaajat ovat monien parametrien ja ominaisuuksien osalta huonompia kuin pii- ja germaniumdiodit [ 1] . Ne ovat kuitenkin paljon parempia kuin ne säteilynkestävyydeltään, ja niillä on ainutlaatuinen itsekorjaava ominaisuus: hajoamisen aikana seleenikerros palaa hajoamispaikalla eikä muodostu oikosulkua .

• Suurin sallittu virrantiheys eteenpäin suunnassa ei ylitä 100-200 [2] mA/cm² seleenitasasuuntaajille. Suurten virtojen tasaamiseksi käytetään yksinkertaista levyjen rinnakkaiskytkentää , virtaa tasaavien vastusten rinnakkaiskytkentä on sallittu.
• Sallittu käänteinen jännite on 20-40 V , käänteisjännitteellä 60-80 V, rikkoutuminen tapahtuu. Tästä syystä tasasuuntaajat on kytketty sarjaan navoissa korkean jännitteen sovelluksissa. Toisin kuin pii- ja germaniumdiodit, jännitteen tasausvastuksia ei tarvita.
• Seleenitasasuuntaajien maksimi käyttölämpötila on 75-125 °C.
• Yhden seleenilevyn suurin jännite eteenpäin on 0,45-0,75 V.

Suuremman jännitteen tasasuuntaamiseksi seleenitasasuuntaajat kootaan napoiksi. Esimerkiksi tasasuuntaaja 15GE1440U-S koostuu 1440 seleenilevystä yhdessä kotelossa ja voi toimia jopa 40 kV jännitteellä.

Tasasuuntaajateollisuuden valmistamien levyjen pinta-ala on 0,1-400 cm². Levyjen rinnakkaiskytkentä mahdollistaa tasasuuntaisen virran saamisen 500 A asti (esimerkiksi tasasuuntaaja 140GZh24YAU).

Seleenitasasuuntaajille on ominaista korkea estekapasitanssi , mikä rajoittaa niiden käyttöä suurtaajuuslaitteissa.

Seleenitasasuuntaajien sähköiset parametrit muuttuvat ajan myötä. Pitkäaikainen varastointi johtaa käänteisvirran lisääntymiseen (purku). Tämä prosessi on reversiibeli - kun käänteinen tai vaihtojännite on kytketty tasasuuntaajaan, käänteisvirta saa alkuperäisen arvonsa 2-3 minuutissa [1] .

Seleenitasasuuntaajiin kohdistuu käänteisen virran määrän palautumaton kasvu, jota kutsutaan vanhenemiseksi. Säilytyksen aikana tämä prosessi ilmenee merkityksettömästi, mutta kiihtyy käytön aikana. Sen intensiteetti kasvaa lämpötilan noustessa, mikä määrittää maksimikäyttölämpötilan raja-arvon [1] .

Kirjallisuus

• Pasynkov V. V. , Chirkin L. K. Puolijohdelaitteet: Oppikirja yliopistoille. - 4. versio. ja ylimääräisiä toim. - M . : Korkeakoulu , 1987. - S. 145-148. — 479 s. – 50 000 kappaletta.
• Geller I. Kh. Seleenitasasuuntaajat. - M. - L .: Energia , 1964. - 24 s. - ( Mass Radio Library . Numero 496). – 80 000 kappaletta.
• Benzar VK Sanakirja-lähdekirja sähkötekniikasta, teollisuuselektroniikasta ja automaatiosta. - Mn. : Higher School, 1985. - 176 s.
• Bulanin N.P. Seleenitasasuuntaajat . - M. - L.: Gosenergoizdat, 1961. - 48 s. - (Sähköasentajan kirjasto. Numero 42). – 30 000 kappaletta.

Linkit

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 3 4 Pasynkov V. V., Chirkin L. K. Puolijohdelaitteet: Oppikirja yliopistoille. - 4. versio. ja ylimääräisiä toim. - M .: Higher School, 1987. - S. 145-148
2. ↑ Benzar V.K. Sanakirja-viitekirja sähkötekniikasta, teollisuuselektroniikasta ja automaatiosta. - Minsk: Higher School, 1985