RSD關(guān)斷特性及評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、反向開(kāi)關(guān)晶體管RSD(Reversely Switched Dynistor)是一種基于可控等離子層換流原理的新型半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)器件,有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):觸發(fā)簡(jiǎn)單,不需要復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路;dI/dt、dU/dt耐量大,換流功率大;均勻?qū)?自均壓,串并聯(lián)簡(jiǎn)單,理論上可以無(wú)限串并聯(lián);成本低,壽命長(zhǎng)。RSD的這些突出的優(yōu)點(diǎn)使其在脈沖功率領(lǐng)域有著美好的應(yīng)用前景。
　　本文首先介紹了脈沖功率技術(shù)和功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的發(fā)展過(guò)程,在其基礎(chǔ)上引出了新

2、型功率開(kāi)關(guān)RSD并介紹了其工作原理。然后根據(jù)RSD的觸發(fā)和開(kāi)通機(jī)理,介紹了磁開(kāi)關(guān)以及RSD的兩種基本觸發(fā)方式,并設(shè)計(jì)模擬了磁開(kāi)關(guān)參數(shù),分析選擇了合適的電路拓?fù)浜蛥?shù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。最后,根據(jù)仿真波形討論了RSD關(guān)斷特性及其評(píng)價(jià)方法,并提出了RSD的準(zhǔn)關(guān)斷和相對(duì)關(guān)斷時(shí)間,分析其在脈沖功率重頻應(yīng)用中的重要意義。
　　仿真研究表明:預(yù)充回路電壓選擇400V、電容1μF、電感0.4μH、電阻0.3Ω可以滿足預(yù)充電荷的要求,也能減少仿真時(shí)間。

3、為了在預(yù)充結(jié)束后隔離預(yù)充回路和主回路,在預(yù)充回路上串聯(lián)了一個(gè)0~200MΩ突變的可變電阻,2μs后阻值由0在幾十ns時(shí)間內(nèi)變化到200MΩ。仿真結(jié)果顯示:RSD的關(guān)斷時(shí)間隨器件少子壽命、主電流下降率dI/dt和測(cè)試電壓的增大而增大。定義載流子濃度下降到測(cè)試電壓不足以使其恢復(fù)到導(dǎo)通水平時(shí)RSD的狀態(tài)為準(zhǔn)關(guān)斷狀態(tài),相應(yīng)的關(guān)斷時(shí)間為相對(duì)關(guān)斷時(shí)間。準(zhǔn)關(guān)斷狀態(tài)取決于RSD工作系統(tǒng)的條件,以及外部環(huán)境的擾動(dòng)電壓的大小,不同的準(zhǔn)關(guān)斷狀態(tài)就對(duì)應(yīng)有不同的