Космонавтика  Инверторы индукционного нагрева 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49


J.OV/div

0.1 A/div

Puc. 6.15. Распределение токов в пара.члельном соединении ПТ типа MTP8N18S.

радиаторы и контролировалась температура корпуса каждого ПТ (разность температур не превышала 2 С - у первого ПТ 85°С, вместо ожидаемых 5 10°С; снижение ДТ было вызвано, видимо, разницей в тепловых сопротивлениях).

Рис. 6.16 демонстрирует эффективность входного контроля ПТ в параллельном соединении по току \q при заданном Vg = 4,7 В и Tj - 25°С.

Неравномерность распределения при более высоких токах определяется различием в передаточных ВАХ при 100°С. Температуры корпуса этих двух ПТ практически совпадали. Резисторы в цепях затвора ПТ (20 Ом - рис. 6.13) снижают добротность LC - контуров затвор-исток и зависят от выбранного значения Rs (паразитные колебания существовали при

20 V/div

EOms

Puc. 6-16. Осциллограммы работы ггарсичлельного соединения ПТ типа MTP8N20S в линейном режиме при Rs = 3,3 0mu подборе ПТ.

сопротивлении в цепи затвора = 10 Ом и исчезали при 20 Ом). Увеличение Rs приводит к подавлению паразитных колебаний при более низких значениях сопротивления в затворе за счет сужения полосы частот.

Таблица 6.3

Выражения для оценки малосигнальной крутизны QfS коэффициента усиления по напряжению Ау с и без Rs

Малосигнальная крутизна

Коэффициент усиления по напряжению

Схемы

Без резисторов в истоке

gfs = (AId/AVgs)

(-AVds/AVgs) - (-AlDRL/(AlD/gfs)) Av = -gfsRL

Vgg = Vgs o-

с резистором в истоке

gfs - (AIo/AVgs) g,s(AVGG - AIdRs) = AId gfeAVGQ - AlD(1+RSg,s)

g,s = (aId/dVgcs) = (gfs/1+Rsgfs)

Av - -gfsRL - (-RLgfs/1+gfsRs) Av - -RL/(i/gfs+Rs)

Vgg о




Выражения для Gps и Ay параллельного соединения ПТ при Rs =- О и Rs О

Таблица 6.4

Без резисторов в истоке

с индивидуальными резисторами в истоке, Rs

Малосигнальная крутизна

Д1о1 = (Ofsi/DVos). Д1ог - (gfs2/&VQs)

AIdi+AId2 = (gfs1+gfs2)/AVQS

Ofsi+Ofsa - (AIdi+Ad2)/AVqs gfsT - gfs1+gfs2

QisiCAVgsi) ~ Adi. gfs2(AsGS2) - Лоа

SfslCAGG-ADlRs) + gfs2(AVGG-AlD2Rs) Adi +AId2

gtsi(AVQQ>+gfs2(AVGG) - AiDi(i+gfsiRs)

+AlD2(1+gfe2Rs)

(gfsi+gfszXAVGcs) = (AiDi+aid2xi+gfsiRs).

where д, - (gfsf+-gfs2)/2

gfsT - aIt/aVgg = (gfsi+gfe2)/(i+gfsRs)

Коэффициент усиления по напряжению

Av = (-AVds/AVgs) -

(-AlDTRL/(AlDT/gfsT)) -AvT -QfsTRL

AvT = -gfsTRL - (-RL(gfsi+gfs2)/(i+gfsRs)

6.4. Влияние диода сток-исток при параллельном соединении ПТ

Структурные диоды сток-исток ПТ могут быть использованы в качестве обратных, если параметры этих диодов (в частности быстродействие) соответствуют применению ПТ. На рис. 6.17а показана элементарная ячейка МДППТ, рассмотрение структуры которой раскрывает образование диода сток-исток (на основе Р-

кармана и п-эпитексиального слоя); рис. 6.17в дает электрическую модель такой ячейки.

Прямые ВАХ диодов сток-исток различных типов МДППТ фирмы Motorola приведены на рис. 6.17с. Ди намика выключения диода сток-исток иллюстрируется рис. 2.17d, на котором изображена осциллограмма обратного тока. Хорошее представление об основных параметрах диодов сток-исток дают данные табл. 6.5.

Схемы испытаний диодов сток исток приведены на рис. 2.17е, там же показана диаграмма тока через диод. Цикл испытаний состоит из следующих этапов:

однополярный М-канал

.гт.

комплегиентарный Р-канал/М-канал

Диод истока-стока DD mouihoro MOSFET


форма, волны DUT

в тйчение кыкгючдния CJi DP я Q1 .так же к,аи м в течение выкпючвни 02, d1 эошишаст 02

поверхность истока

ток стока

изолирующий

оксид SD;

N~Epi слой N+ подложка металлизация стока

кремниевый затвор

/ мсталли зация истока


сток о

затвор О-

исток



о I s

imi25Noe

ftTUl&noe IfTUBNlO


iftli: UetBl то-э

utp: plague то-гга

tc-2S°c

aoo/ii PulK eO ppa

продолжительное

IITPlNeO: 1.0a

utp&noe: 5я*

WTUeNlO: ВЛА

UryiSNOe: 1611

1п-у15н15: l&a

0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0

r) vgr. npnre напряжение d-s лиода (в)

lS=0.5A/div l=100ns/div

Puc. 6. l7.Cxe.i a испытаний диода сток-исток и фор.ми волны а): элемент структуры ГГГ б); э.чектрическая .модель в); пря.мые ВАХ диодов спюк-испюк г); переходный процесс выключения д); и схе.иы испытаний е).

g>lTolal Dl

diode

50A/div

total

20A/div


5.0;is/div

diode

50A/dlv

5.0;is/div

Puc. 6.18. Схема испытаний параллельного соединения диодов сток-исток ПТ а);. Распределение токов во внутренних диодах ПТ в открытом состоянии б); и во время переходных процессов в).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49