Положительно заряженный

Увеличение мощности отдельных паротурбинных установок (агрегатов) положительно сказывается на экономичности электростанций и энергосистем. Однако имеются также сдерживающие факторы, связанные со снижением маневренности и мобильности крупных агрегатов, с необходимостью иметь бо'льший резерв мощности в энергосистеме и др.

Увеличение числа полюсов до определенных пределов положительно сказывается на весе и размерах машины. (На величину диаметра и длины якоря, как следует из (1.1), число полюсов влияния не оказывает.)

Среди функций информационно-вычислительных систем следует особо отметить сбор, обработку и отображение информации. Диспетчерские пункты, предназначенные для этих целей, сохранили традиционные устройства телемеханики, щиты управления и самопишущую регистрирующую технику. Наряду с этим распространение получили устройства отображения информации на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ). Эти устройства обладают важным свойством совмещения в одном приборе возможностей отображения различной информации. Использование этого свойства ЭЛТ позволяет более эффективно компоновать диспетчерские пункты и отчасти уменьшить число приборов ня щите, что положительно сказывается на психологическом настрое человека-диспетчера.

мощью способа площадей легко установить, что система, неустойчивая в результате однофазного короткого замыкания и отключения цепи при глухом заземлении нейтрали, может стать устойчивой при заземлении нейтрали через активное сопротивление, выбранное надлежащим образом. Включение активного сопротивления положительно сказывается на устойчивости, увеличивая амплитуду Рщ1-

1) высокое быстродействие. Логические элементы на переключателях тока являются в настоящее время самыми быстродействующими логическими элементами на биполярных транзисторах. Среднее время задержки сигнала в таких элементах составляет единицы наносекунд. Высокое быстродействие элемента объясняется рядом причин. Первая из них — работа транзисторов переключателя тока в активном (ненасыщенном) режиме, за счет чего исключается явление рассасывания и вызываемые им задержки срабатывания каскадов; вторая — малое выходное сопротивление выходных эмиттерных повторителей, что обеспечивает быстрый перезаряд паразитных нагрузочных емкостей; третья — малые изменения входного сигнала при переключении. Обычно уровень входного сигнала, соответствующий логическому «О», близок к —1,2 В, уровень входного сигнала, соответствующий логической «1», — к —0,6 В. Изменение входного сигнала при переключении составляет примерно 0,6 В. Соответственно мал диапазон изменения напряжения и на входных паразитных емкостях. Заряд паразитных емкостей при работе элемента изменяется незначительно, что также положительно сказывается на быстродействии схемы. Отражением высокого быстродействия каскада является малая работа переключения, имеющая порядок десятков пикоджоулей;

Увеличение числа полюсов до определенных пределов положительно сказывается на весе и размерах машины. (На величину диаметра и длину якоря, как следует из (1.1), число полюсов влияния не оказывает.)

вующий логическому «О», близок к —1,2В, уровень входного сигнала, соответствующий логической «!»,— к —0,6 В. Изменение входного сигнала при переключении составляет примерно 0,6 В. Соответственно мал диапазон изменения напряжения и на входных паразитных емкостях. Заряд паразитных емкостей при работе элемента изменяется незначительно, что также положительно сказывается на быстродействии схемы. Отражением высокого быстродействия каскада является малая работа переключения, имеющая порядок десятков пикоджоулей.

за счет дальнейших химических реакций. Эта способность анилино-формальдегидных смол положительно сказывается на их диэлектрических свойствах.

Бромистолитиевые абсорбционные холодильные установки имеют ряд преимуществ по сравнению с другими типами. Они более экономичны и могут размещаться на открытых площадках, допускают рассредоточение отдельных конструктивных элементов, в результате чего оказывается возможным создание прицеховых холодильных участков, что положительно сказывается при проектировании крупных предприятий с рассредоточенными потребителями холода.

ничено реальными пределами, связанными с так называемым тригтерным эффектом, присущим структуре IGBT. Дело в том, что паразитный п-р-п-транзистор, который всегда сопровождает структуру мощного МДП-клю-ча, образует с p-n-p-транзистором тиристорную схему соединения, в которой, при определенных условиях, может быть реализован регенеративный механизм включения, называемый триггерным эффектом ( 2.27). И хотя этот эффект и нашел в дальнейшем положительное применение при разработке полевых тиристоров, для IGBT он крайне нежелателен и, как правило, заканчивается катастрофическим отказом, Подавление этого эффекта достигается ограничением усилительных свойств р-п-р-транзистора (т.е. ограничением SN в разумных пределах) и уменьшением продольного сопротивления р-области структуры, частично зашунтированной на истоковый л+-слой МДП-транзистора. Общее усилительное свойство рассматриваемой структуры IGBT может быть охарактеризовано коэффициентом прямой проводимости, называемым также силовой крутизной S. Данный параметр определяется произведением усилительных свойств МДП и биполярной части структуры и является относительно высоким по сравнению с рассмотренными биполярными и МДП-ключами ( 2.28). В области изменения рабочих токов наблюдается непрерывный рост крутизны, что в целом положительно сказывается на динамических и проводящих характеристиках структуры. Однако в режиме токовых перегрузок высокая крутизна является причиной высоких плотностей тока, достигающих порядка 10...20 А/мм2 для дискретных приборов, что снижает время допустимых перегрузок и требует более быстродействующих методов защиты.

Построив характеристики Р1 , Р11, Р11! с помощью способа площадей, можно установить, что система, неустойчивая в результате однофазного короткого замыкания и отключения цепи при глухом заземлении нейтрали, может стать устойчивой при заземлении нейтрали через активное сопротивление, выбранное надлежащим образом. Включение активного сопротивления положительно сказывается на устойчивости, увеличивая амплитуду Р^1 .

ся свободным. При комнатной температуре практически все электроны фосфора, не образующие ковалентных связей с атомами кремния, становятся свободными и участвуют в электрической проводимости. Атом фосфора, потерявший один электрон, превращается в неподвижный положительно заряженный ион. Свободные электроны примеси добавляются к собственным электронам полупроводника, вызванным термогенерацией, поэтому проводимость полупроводника становится преимущественно электронной. Примеси, вызывающие в полупроводнике преобладание числа электронов над числом дырок, т. е. обусловливающие преимущественно электронную проводимость, называются донорными («отдающими» электроны). По отношению к германию и кремнию донорами помимо фосфора могут быть сурьма, мышьяк и некоторые другие элементы пятой группы таблицы Менделеева. Таким образом, в кремнии с примесью фосфора число свободных электронов всегда превышает число дырок и электрическая проводимость осуществляется за счет движения свободных электронов. В этих условиях электроны являются основными носителями заряда, а дырки — неосновными. Полупроводники, у которых основными носителями заряда являются электроны, называются полупроводниками типа п.

примесями. ЕСЛИ некоторые атомы четырехвалентного полупроводника (например, кремния) замещены атомами химической примеси (например, мышьяка), то пятый электрон атома мышьяка окажется связанным особенно слабо и может быть легко отщеплен при тепловых колебаниях решетки; возникает электрон проводимости и положительно заряженный

превращение атома водорода в положительно заряженный ион (протон): Н->Н++е~;

меняют электронно-лучевой способ нагрева. В нем расплавляемый материал бомбардируют потоком электронов, вылетающих из нагретой и заряженной отрицательно спирали — так называемого катода. Разгоняемые до больших скоростей электроны, ударяясь о положительно заряженный твердый или жидкий материал (анод), отдают ему свою энергию, что приводит к повышению температуры.

Вторым источником (ионизация ударом) является столкновение электрона, ускоряющего свое движение к аноду под действием электрического поля, с нейтральной частицей. В результате такого удара, если энергия электрона достаточно велика, из нейтральной частицы выбивается внешний электрон, и частица превращается в положительно заряженный ион. При определенных условиях электрон может быть выбит из нейтральной частицы и при ее столкновении с летящим по направлению к катоду положительным ионом.

Возбуждение. Согласно существующим представлениям, атом изображается в виде положительно заряженного ядра и вращающихся по орбитам вокруг него электронов. Радиусы орбит неодинаковы, и определенному распределению электронов по орбитам соответствует вполне определенная внутренняя энергия атома. Эта энергия минимальна, когда электроны расположены на наиболее близких к ядру орбитах. Возможен переход электронов с одних орбит на другие. Энергия атома увеличивается, если электрон переходит на другие. Энергия атома увеличивается, если электрон переходит на более удаленную от ядра орбиту, и наоборот. При этом энергия может изменят],ся лишь на вполне определенные, дискретные значения. Явление перехода электрона на орбиту более высокого радиуса называется возбуждением. Если электрон под влиянием соответствующих факторов удаляется от ядра настолько, что он вовсе теряет с ним связь, атом фактически распадается на положительно заряженный ион и электрон, т. е. ионизируется.

Примесная электропроводность. Если в полупроводник внести примесь, он будет обладать помимо собственной электропроводности еще и примесной. Примесная электропроводность может быть электронной или дырочной. В качестве примера рассмотрим случай, когда в чистый германий (четырехвалентный элемент) вводится примесь пятивалентного элемента, например мышьяка ( 16.7, а). Атом мышьяка связывается в кристаллической решетке германия ковалентными связями. Но в связи могут участвовать только четыре валентных электрона мышьяка, а пятый электрон оказывается «лишним», менее сильно связанным с атомом мышьяка. Для того чтобы этот электрон оторвать от атома, нужно значительно меньше энергии, поэтому уже при комнатной температуре он может стать электроном проводимости, не оставляя при этом в ковалентной связи дырки. Таким образом, в узле кристаллической решетки появляется положительно заряженный ион примеси, а в кристалле — свободный электрон. Примеси, атомы которых отдают свободные электроны, называются донорными (донорами).

Появление первой составляющей контактной разности потенциалов можно объяснить на основе представления об электронном газе. В металлах этот газ имеет разную концентрацию (количество электронов в единице объема). При соприкосновении двух металлов через поверхность их соприкосновения происходит диффузия электронов из того металла, в котором концентрация электронов больше, в другой металл. Благодаря этому в металле с меньшей концентрацией электронов у поверхности раздела получается избыточный отрицательный слой. В металле же с большей концентрацией электронов из-за электронного обеднения у поверхности раздела после соприкосновения образуется положительно заряженный слой.

вторичных электронов возвращается на положительно заряженный экран и понижает его потенциал. Устанавливается некоторое динамическое равновесие при потенциале экрана, примерно равном потенциалу анода, когда число уходящих с экрана вторичных электронов равно числу первичных электронов луча.

При ионизации атома донорной примеси в зоне проводимости появляется свободный электрон, а сам атом примеси превращается в положительно заряженный ион. В отличие от процесса перехода валентного электрона из валентной зоны в зону проводимости при генерации пар зарядов здесь не появляется дырка, так как все валентные связи вблизи донорного атома замещены. Таким образом, положительный ион примеси в отличие от дырки — заряд. неподвижный и, следовательно, в процессе ионизации доноров образуются подвижные заряды лишь одного знака — свободные электроны. Такие полупроводники называют электронными полупроводниками или п-полу проводниками (от латинского negativus — отрицательный) .

Ионизация газа. Ионизацией газа называют процесс образования в нейтральном газе ионов — положительно или отрицательно заряженных атомов. Как известно (параграф 1.1), в атомах любого вещества, в том числе и находящегося в газообразном состоянии, имеются валентные электроны, вращающиеся на наиболее удаленных от ядра орбитах и обладающие наибольшим запасом энергии. Если этим валентным электронам сообщить извне некоторую дополнительную энергию, то электрон может покинуть атом, превратив его в положительно заряженный ион.