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大功率超高速半导体开关RSD(Reversely Switched Dynistor)是一种新型半导体固体开关,是个两端器件,与传统的半导体开关如晶闸管、GTO有很大区别, RSD独特的开通原理使得它克服了晶闸管类功率器件在导通过程中电流局部化问题,提高了器件的通流能力,在脉冲功率系统中具有良好的应用前景。 单个RSD器件的耐压是有限的,如果要将RSD应用到高压环境中,就需要将多个RSD器件串联组成堆体使用。多个RSD器件串联工作时,就会涉及到均压问题。晶闸管、GTO的串联使用有比较成熟的技术,然后RSD串联技术的研究目前还没见报道。由于RSD是个两端器件,不同于晶闸管与GTO,这些成熟的串联技术无法直接应用到RSD上。 本文简要介绍了RSD的基本开通原理以及开通电路,并分析了RSD触发开通的临界条件,RSD的导通条件是预充电荷量必须大于临界预充电荷量crRQ。根据RSD在开通过程中的电压特点,提出了一种计算RSD开通过程中的电路电流的简单方法,通过RSD的放电实验证实了它的合理性。 基于RSD基本结构和工作原理,假设RSD以pin二极管工作于正向导通阶段,将正向开通中的RSD转化成等效电路,对RSD在开通过程中的瞬态电压进行了仿真。从仿真结果看出,n基区的长度和掺杂浓度对RSD的开通电压有重要的影响。 在后面的章节中,对两只RSD串联组成的堆体在开通过程中的电压进行了仿真比较分析。结果表明:相同的基区特性有利于串联各单元同步导通和均压,对RSD堆体的组建具有一定的指导意义。