и выключении

И во включенном статиче-

больше проявляются преимущества СКПН-РЭ с интегральным составным высоковольтным транзистором по процессу выключения в сравнении с традиционной схемой СКПН-ОЭ при практически одинаковых процессах включения (рис. б,в).

Экспериментальные исследования свойств СКПН-РЭ проведены в диапазоне токов 1 ... 12 А и напряжений 200 ... 600 В на транзисторах с максимально допусти-мымл 1к=10...25А и f/кэ -700 В при коммутации активной и индуктивной нагрузок. Относительные потери мощности в СКПН AP<=100APj7f/K/K при включении

f к >

\ 6

ском состоянии (ДР, Д[/к/к+[/уп/уп/1ивэп) также общее время выключения показаны на рис. 7, 8.

По статическим потерям во включенном состоянии СКПН-РЭ с составным и одиночным высоковольтным транзистором различаются мало, проигрывая соответствующим СКПН-ОЭ в 1,4 ... 1,5 раза. Динамические потери мощности в СКПН-РЭ с составным высоковольтным транзистором на 15 ... 25% меньше, чем в СКПН-РЭ с одиночным, и в 1,5 ... 2 раза снижаются по сравнению с СКПН-ОЭ. Время выключения СКПН-РЭ в 2 ... 2,5 раза меньше, чем у СКПН-ОЭ. Существенно, что у СКПН-РЭ в наиболее опасном режиме коммутации индуктивной нагрузки при увеличении загрузки по току /к и напряжению С/к характер процесса выключения и относительные потери энергии изменяются мало, в то время как у СКПН-ОЭ затягивается спад тока и наблюдается прогрессирующее увеличение потерь. Это свидетельствует о том, что в СКПН-РЭ при выключении действительно отсутствуют или сильно ослаблены эффекты, способствующие развитию вторичного пробоя.

Выводы.

1. СКПН-РЭ уступает традиционному СКПН-ОЭ по падению напряжения и потерям энергии во включенном состоянии.

2. По процессу включения СКПН-РЭ мало отличается от СКПН-ОЭ.

3. СКПН-РЭ обеспечивает значительное снижение времени выключения индуктивной нагрузки и потерь энергии и расширение области безопасной работы по сравнению с СКПН-ОЭ.

4. Использование составных высоковольтных транзисторов в СКПН-РЭ обеспечивает дополнительное улучшение динамических и энергетических характеристик СКПН-РЭ при определенных параметрах составляющих транзисторов и наличии обратного диода, шунтирующего эмиттерный переход предварительного транзистора.

СП,ИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Силовые транзисторные ключи повышенного напряжения/ Е. В. .Машуков, И. И. Алексеев, Б. В. Кабелев и др.- ЭТВА/ Под ред. Ю. И. Конева. -М.: Радио и связь, 1984, вып. 15, с. 183-194.

2. Мощные высоковольтные переключающие транзисторы в схемах вторичных источников питания с бестрансформаторным входом/ Л. Н. Афонин, М. Я. Бочарников, А. П. Грибачев и др. - Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы, 1982, вып. 3 (154), с. 86-92.

3. Высоковольтные силовые транзисторы/ Ю. Д. Будишевский, Ю. В. Дученко, Ю. В. Захаров и др. - Электротехника, 1982, №3, с. 29-30.

4. Hetterscheid W. Т. Turn - он and turn - off behaviour of liigli-voltage switcliing transistors. - Electronic Appl. Bui., 1975, v. 33, N 2, p. 59-72.

5. Jackson В., Chen D. Effects of emitter - oppen switching on the turn-of characteristics of high-voltage power transistors.-PESC-80, p. 147-154.

6. Farrow v., Taylor B. A 300-kHz of-line switching supply using a unique BI - MOS switch combination. - Powerconversion Intern., 1980, V. 6, N 5, p. 20-27.

7. Chen D., Chandrasekaran S. FET -gated high valtage bipolar transistor - Conf., Rec. Indust Applic. Soc. IEEE - IAS 17th Ann Meet, 1982, p. 713-720.

УДК 621.382.019.3

A. A. Байздренко, В. A. Шерстюк, Н. В. Загряжский, А. И. Коновалов, Н. И. Студенков

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ МОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ НА ОСНОВЕ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСА ПАРАМЕТРОВ, ПРОГНОЗИРУЮЩИХ ОТКАЗ

При эксплуатацни мощных биполярных транзисторов в импульсных режимах область безопасной работы этих приборов ограничивается не только предельно допустимыми значениями напряжений, токов, средней рассеиваемой мощности, но и вторичным пробоем, связанным с локализацией рассеиваемой мощности в горячих пятнах на коллекторном переходе транзистора [1]. В настоящее время методы

бйреДёЛенйя йрёдельно допустимых значений напряжений, токой й средней рассеиваемой мощности достаточно совершенны и обеспечивают надежную отбраковку приборов, ие отвечающих требованиям контроля по этим параметрам. В то же время надежные иеразру-шающие методы отбраковки транзисторов, неустойчивых в отношении вторичного пробоя, только разрабатываются, что затрудняет построение адекватных областей безопасной работы мощных транзисторов в условиях массового контроля приборов на производстве.

Анализ известных методов испытаний транзисторов на вторичный пробой [2, 3] показывает, что существующие методы и устройства, с помощью которых они реализуются, не обеспечивают комплексности исследования, совершенно необходимой при определении критических параметров вторичного пробоя - явления сложного и зависящего от влияния многих факторов, как технологических, неконтролируемых на современном производстве, так и внешних, возникающих при эксплуатации прибора в аппаратуре.

Разработанный комплект устройств для обнаружения признаков вторичного пробоя (ВП) по значениям критического тока, критического напряжения, критической мощности, энергии ВП, а также комплект устройств для обнаружения границ области безопасной работы при ограничении по усредненной температуре перегрева электронно-дырочных переходов транзисторов, по термической нестабильности - появлению горячих пятен на переходах, обнаруживаемых по первой производной напряжения эмиттер - база в импульсном режиме, по характерному всплеску эмиттерного напряжения [4, 5] позволяет

40 6080 100 ZOO J00 1/,8 10 20 40 6060100 200 400600 1000

Рис. 1. Область безопасной рабо- Рис. 2. Область безопасной ра-ты транзистора КТ809А: Д- боты транзистора КТ828:

признаки кумуляции тока; □- Д -признаки кумуляции тока; признаки образования горячих □ - признаки образования го-пятен ; О - признаки вторичного рячих пятен пробоя. Цифрами указана длительность импульса рассеяния мощности на коллекторном переходе