脈沖功率開關(guān)RSD串聯(lián)技術(shù)研究.pdf

1、大功率超高速半導(dǎo)體開關(guān)RSD(Reversely Switched Dynistor)是一種新型半導(dǎo)體固體開關(guān),是個(gè)兩端器件,與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體開關(guān)如晶閘管、GTO有很大區(qū)別, RSD獨(dú)特的開通原理使得它克服了晶閘管類功率器件在導(dǎo)通過程中電流局部化問題,提高了器件的通流能力,在脈沖功率系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用前景。
　　單個(gè)RSD器件的耐壓是有限的,如果要將RSD應(yīng)用到高壓環(huán)境中,就需要將多個(gè)RSD器件串聯(lián)組成堆體使用。多個(gè)RSD器件串聯(lián)

2、工作時(shí),就會(huì)涉及到均壓?jiǎn)栴}。晶閘管、GTO的串聯(lián)使用有比較成熟的技術(shù),然后RSD串聯(lián)技術(shù)的研究目前還沒見報(bào)道。由于RSD是個(gè)兩端器件,不同于晶閘管與GTO,這些成熟的串聯(lián)技術(shù)無(wú)法直接應(yīng)用到RSD上。
　　本文簡(jiǎn)要介紹了RSD的基本開通原理以及開通電路,并分析了RSD觸發(fā)開通的臨界條件,RSD的導(dǎo)通條件是預(yù)充電荷量必須大于臨界預(yù)充電荷量crRQ。根據(jù)RSD在開通過程中的電壓特點(diǎn),提出了一種計(jì)算RSD開通過程中的電路電流的簡(jiǎn)單方法,通

3、過RSD的放電實(shí)驗(yàn)證實(shí)了它的合理性。
　　基于RSD基本結(jié)構(gòu)和工作原理,假設(shè)RSD以pin二極管工作于正向?qū)A段,將正向開通中的RSD轉(zhuǎn)化成等效電路,對(duì)RSD在開通過程中的瞬態(tài)電壓進(jìn)行了仿真。從仿真結(jié)果看出,n基區(qū)的長(zhǎng)度和摻雜濃度對(duì)RSD的開通電壓有重要的影響。
　　在后面的章節(jié)中,對(duì)兩只RSD串聯(lián)組成的堆體在開通過程中的電壓進(jìn)行了仿真比較分析。結(jié)果表明:相同的基區(qū)特性有利于串聯(lián)各單元同步導(dǎo)通和均壓,對(duì)RSD堆體的組建具有