Предметом изобретения является силово управляемый преобразователь переменного тока в постоянный, представляющий собой плоскостную систему P-N-P (или N-P-N) переходов.
Особенность предлагаемого преобразователя, представляющего собой полупроводниковый тетрод, заключается в том, что его центральный управляющий электрод выполнен из полупроводника одного типа проводимости с типом полупроводника эмиттера и коллектора и отличается от типа проводимости базового электрода.
Такое выполнение вентиля позволяет осуществить управление им путем изменения проводимости одного перехода и тем самым упростить схему управления по сравнению со схемой, применяемой для управления известным полупроводниковым тетродом.
На фиг. 1 изображен вертикальный разрез предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - схема управления проводимости этого преобразователя.
Силовой управляемый преобразователь (фиг. 1) состоит из основания из N-полупроводника, главных электродов и Ргз из Р-полупроводника, расположенных по разные стороны этого основания, и двух управляющих электродов Р и N. Один из главных электродов выполнен в виде диска, площадью, равной площади основапия Л, другой Pci в виде кольца. В центре этого кольца установлен электрод Р у, имеющий круглую форму и включенный в цепь управления. Вывод
№ 120877- 2 -
этой цепи подключен к внешнему кольцевому электроду Ny , расположенному с той же етороны ОСнования, что и управляющий электрод Pci. Таким образом, вентиль имеет раздельную силовую цепь (Pci, Рсч.) и раздельную цепь управления (Ру , N ,). Последнее достигается путем создания в полупроводнике электронной проводимости силового
Pci-Л -Р с-2 перехода и перпендикулярно ему перехода управления Л/ р
Л/ у/-J,.
Описанный четырехэлектродный полупроводниковый вентиль может быть также выполнен с основанием из Р - полупроводника, главными силовыми электродами и одним из электродов управления - из Л/ - полупроводника.
Как показано на фиг. 2, изображающей схему включения предлагаемого управляемого, полупроводникового силового переменного преобразователя СУВ, его главные электроды Pci и Рс. включаются последовательно с источником (трансформаторам Т) напряжения и нагрузкой Я силовой цепи, а к электродам Р и Л/у подводится напряжение от источника управляющего напряжения. При отрицательном напряжении на электроде Рс., и -отрицательной полярности электрода Ру образуется запорный слой на Ру-N у и на переходах, препятствующий прохождению тока в силовой цепи, и ток нагрузки Я равен нулю.
При той же полярности напряжения главной цепи и подаче сигнала управления так, чтобы на электроде Ру был положительный полюс, а на электроде N у - отрицательный, в цепи управления появляется ток к имеет место эмиссия положительных зарядов (дырок), перемещающихся под действием электрического поля.
Так как электрод Рс имеет отрицательный потенциал, то часть дырок проходит к нему и нарущает запорный слой. Это вызывает прохождение тока в цепи электродов Рс,-Рс,, что в свою очередь влечет за собой эмиссию положительных зарядов из электрода Рс,.
Инъекция в запорный слой этих носителей заряда ведет к созданию проводимости между электродами Pci-Pcj и лавинному нарастанию .тока, в случае, когда количество инъектируемых носителей положи,тельных носителей зарядов (дырок), создаваемых за счет эмиссии электрода РХ- пpeвыuJaeт количество рекомбинирующих дырок. В этом случае ток в силовой цепи ограничивается только сопротивлением нагрузки. Следовательно, предлагаемый полупроводниковый вентиль имеет внещнюю характеристику, подобную характеристике тиратрона. При условии, когда число носителей зарядов, инъектируемых электродом PV, меньше числа рекомбинируемых, выпрямитель работает аналогично электронной лампе. В обоих случаях анодом служит электрод Р ci, катодом - электрод PC-I, а. сеткой - вспомогательный анод РуПри изменении полярности в главной цепи на электрод Pci подается отрицательный потенциал и образуется запорный слой у электрода Pfi . При изменении одновременно полярности потенциала у анода управления ток нагрузки равен нулю.
Следовательно, предлагаемый четырехэлектродный полупроводни.ковый вентиль дает возможность запирать напряжения обоих знаков в силовой цепи и управлять прохождением тока в силовой цепи постоянного и переменного тока путем воздействия от вспомогательного источника небольшой мощности.
