Сопротивлением открытого

5. Большие переходные сопротивления. Переходным сопротивлением называется сопротивление, возникающее в местах перехода тока с одного провода на другой или с провода на какой-либо электрический аппарат, при наличии плохого контакта, например, в местах соединений и оконцеваний проводов, в контактах машин и аппаратов. При прохождении тока нагрузки в таких местах за единицу времени выделяется некоторое количество тепла, величина которого пропорциональна квадрату тока и сопротивлению места переходного контакта, которое может нагреваться до весьма высокой температуры. Если нагретые контакты соприкасаются с горючими материалами, то возможно их зажигание, а при наличии взрывчатой системы возможен взрыв. В этом и состоит пожарная опасность переходных сопротивлений, которая усугубляется тем, что места с наличием переходного сопротивления трудно обнаружить, а защитные аппараты сетей и установок, даже правильно выбранные, не могут предупредить возникновение пожаров, так как ток в цепи не возрастает, а нагрев участка с переходным сопротивлением происходит только вследствие увеличения сопротивления. Величина переходного сопротивления контактов зависит от материала, из которого они изготовлены, геометрической формы и размеров, степени обработки поверхностей контактов, силы нажатия контактов и степени окисления. Особенно интенсивное окисление происходит во влажной среде и с химически активными веществами, а также при нагреве контактов выше 70—75 °С.

Операционным сопротивлением называется операционное выражение, на которое надо разделить изображение приложенного напряжения, чтобы получить изображение искомого переходного тока при включении цепи на данное напряжение и отсутствии в цепи запасов энергии, т. е. напряжений на конденсаторах и токов в участках, содержащих индуктивности. Операционное

Решение. Емкостным сопротивлением называется величина

Контактной сваркой или сваркой сопротивлением называется способ электрической сварки, при котором нггрев осуществляется за счет преимущественного выделения теплоты в местах соприкосновения свариваемых деталей при протекании через них электрического тока

Сопротивлением называется идеализированный элемент цепи, в котором происходит необратимый процесс преобразования электрической энергии в тепловую. Следует заметить, что термин «сопротивление» и соответствующее ему условное обозначение г применяются в электротехнике для- обозначения как самого элемента цепи, в котором электрическая энергия переходит в тепло, так и для количественной оценки величины, равной отношению напряжения на данном элементе цепи к току, проходящему через него,

Условие, когда четырехполюсник нагружен соответствующим характеристическим сопротивлением, называется условием согласованной нагрузки или согласованного включения.

Сопротивлением называется идеализированный элемент цепи, приближенно заменяющий резистор х, в котором происходит необратимый процесс преобразования электрической энергии в теплоту. При этом термин «сопротивление» и соответствующее ему буквенное обозначение г применяются как для обозначения самого элемента цепи, так и для количественной оценки величины, равной OTHQ-

Условие, когда четырехполюсник нагружен соответствующим характеристическим сопротивлением, называется условием согласованной нагрузки или согласованного включения.

Примечание. Повторным сопротивлением называется такое сопротивление нагрузки, при котором входное сопротивление равно этому нагрузочному.

Примечание. Повторным сопротивлением называется такое сопротивление нагрузки, при котором входное сопротивление равно этому нагрузочному.

Волновое сопротивление кабелей. Волновым сопротивлением называется отношение комплексной величины амплитуды напряжения к комплексной амплитуде тока, бегущей вдоль линии синусоидальной электромагнитной волны.

Рассмотрим энергетическую диаграмму контакта полупроводника с металлом, термодинамическая работа выхода электронов из которого больше, чем из полупроводника (АМ>АП, 2.9). В этом случае поток электронов из полупроводника в металл /п в начальный момент времени больше, чем из металла в полупроводник /м. Поэтому металл заряжается отрицательно, а полупроводник п-типа положительно и возникает контактная разность потенциалов фк, выравнивающая потоки /п- и /м и уровни Ферми в металле и полупроводнике. Контактная разность потенциалов, определяемая, как обычно, дц>к = =АК—Аи, создает изгиб зон в приповерхностной области полупроводника. Вследствие этого концентрация электронов в приповерхностной области уменьшается и ее со» противление увеличивается. Слой с повышенным сопротивлением называется запирающим. Его ширина d определяется так же, как и в случае несимметричного р—п-перехода (1.8).

«сутствии тока в телеграфной цепи подачу на вход распределителя сигнала, который соответствует передаче со стороны абонента сиг-вала положительной полярности. При наличии на входе устройства телеграфного сигнала любой полярности транзистор Т1 открыт .либо положительным потенциалом, поступающим на его эмиттер через диод Д2, либо отрицательным потенциалом, поступающим <на его базу через диод Д1. Один вход триггера шунтируется малым сопротивлением открытого транзистора. В этом случае работой триггера управляет телеграфный сигнал, поступающий на другой его вход. При отсутствии сигнала на входе устройства транзистор Т1 закрыт и напряжение —24 В с его коллектора через диод Д4 и стабилитрон Д5 подается на шунтированный при нормаль-«ой работе вход триггера. Триггер переходит в состояние, соответствующее поступлению со стороны абонента тока положительной 'полярности.

Простейшая схема включения импульсного диода приведена: на 20, а. При протекании через диод прямого тока, значение-которого определяется амплитудой импульса, сопротивлением» нагрузки, а также сопротивлением открытого диода, через р—п-переход осуществляется инжекция носителей. Вблизи р—«-перехода создается концентрация неосновных неравновесных носителей заряда.

Рассмотрим работу схемы с того момента времени, при котором транзистор Т2 открыт, а транзистор Т1 — закрыт положительным напряжением на базе +Ue\. Конденсатор С1 заряжается через открытый транзистор Т2 с постоянной времени т3ар(С1) = RK\CI по цепи: корпус (+ЕК), эмиттер-база транзистора Т2, конденсатор С1, резистор RK\, — ER. В ходе заряда конденсатора его зарядный ток и падение напряжения на /?Ki уменьшаются, и потенциал коллектора транзистора Т1 экспоненциально стремится к напряжению источника питания — Ек. Конденсатор С2, заряженный ранее, будет разряжаться. Цепь разряда С2 начинается с положительной обкладки: +С2, Re\, — Ек, корпус, открытый транзистор Т2, — С2. Пренебрегая внутренним сопротивлением открытого транзистора, получим постоянную времени цепи разряда.

На затвор поступает напряжение от источника управления. Для отпирания транзистора напряжение на затворе отрицательнее напряжения на других электродах на величину, большую порогового напряжения f/зипор. Сопротивление канала у открытого полевого транзистора составляет несколько сотен Ом и падение напряжения на нем достигает 2 — 3 В. Для ключевых схем выбирают полевые транзисторы с малым сопротивлением открытого канала (7 — 30 Ом). При включении нагрузочного сопротивления Rc падение напряжения на полевом транзисторе тем меньше, чем больше Re. Обычно величина Rc составляет десятки килоом, что увеличивает выходное сопротивление разомкнутого ключа, а следовательно, уменьшает выходное напряжение закрытого транзистора при низкоомной нагрузке RH:

Схема замещения в результате введенных допущений значительно упрощается — 6.16, в схему введена усредненная барьерная емкость коллекторного перехода. Эмит-терную барьерную емкость можно не учитывать, так как она шунтируется малым сопротивлением открытого эмит-терного перехода и практически не сказывается на инерционности транзистора.

Простейшая схема включения импульсного диода приведена на 6.11, а. Под воздействием входного импульса положительной полярности ( 6.11, б) через диод протекает прямой ток, величина которого определяется амплитудой импульса, сопротивлением нагрузки и сопротивлением открытого диода. Если на диод, через который протекает прямой ток, подать обратное напряжение так, чтобы его запереть, то диод запирается не мгновен-,но ( 6.11, в). В первый момент наблюдается резкое увеличение обратного тока /х через диод и лишь постепенно с течением времени он уменьшается и достигает установившегося значения /Оер. Указанное явление связано со спецификой работы р-n перехода и представляет собой проявление так называемого эффекта накопления. Сущность этого эффекта состоит в следующем. Во время протекания прямого тока через р-n переход осуществляется инжекцня носителей. В результате инжекции в непосредственной близости

Разряд происходит через резистор R3 (сопротивлением резистора R.I и сопротивлением открытого триода пренебрегаем). В тот момент, когда потенциал базы первого триода достигнет нуля, система вновь вернется в первое состояние.

зисторах. Вертикальные канавки затвора позволили увеличить плотность размещения элементарных ячеек и существенно снизить сопротивление открытого канала Ron- Был даже введен параметр качества прибора — произведение сопротивления канала на площадь кристалла. На 1.27 представлена зависимость, иллюстрирующая развитие технологии низковольтных транзисторов SIPMOS фирмы «Siemens». К концу 90-х годов компания «Infineon Technologies», преемник «Siemens» в области полупроводникового приборостроения, разработала технологию S-FET2 для ключевых транзисторов с сопротивлением открытого канала 3 мОм на площади кристалла 30 мм2. Транзисторы такого качества могут использоваться в широком диапазоне токов от десятков до сотен ампер. В диапазоне выходных мощностей от десятков до сотен ватт они практически вытеснили все применявшиеся ранее Развитие технологии низковольтных

1. Наиболее сложной структурой элементарной ячейки обладает МДП-транзистор. Поэтому максимального совершенства достигли технологии этих приборов в области относительно низких напряжений. Как уже упоминалось, с помощью «Тгепсп»-технологии разработаны ячейки с ультранизким сопротивлением открытого канала, изготовленные по технологии S-FET2. В 2000 г. фирмой «Infineon Technologies» начат серийный выпуск данных транзисторов на рабочие напряжения 30...75 В и токи до 80 А. Новые ключи, получившие название OPTIMOS, имеют не только низкое сопротивление открытого канала, но также обладают минимальным тепловым сопротивлением (до 0.45 К/Вт) и повышенной плотностью размещения ячеек на единицу площади {1235 тысяч элементов на см2) ( 1.43). Такие транзисторы обладают практически всеми свойствами идеального ключа, за исключением уровня пробивных напряжений.

называемой CoolMOS-технологии, в котором с помощью специального эпитаксиального процесса сформирована р-область структуры особой геометрии. Данная область имеет значительное углубление в части структуры, расположенной под затвором. При этом сопротивление открытого затвора резко снижается, так как на пути протекания тока присутствует лишь незначительная часть эпитаксиального слоя. Основное поле внешнего напряжения в закрытом состоянии структуры сосредоточено в широких боковых областях эпитаксиального слоя, не принимающих участие в проводимости тока В CoolMOS-транзисторах наблюдается пропорциональная зависимость между сопротивлением открытого канала и величиной пробивного напряжения ( 1.29).

что может приводить к инверсии температурного коэффициента напряжения. Однако точка инверсии на прямых ВАХ, снятых при разных температурах перехода, наблюдается при очень больших токах, превосходящих рабочий диапазон ( 3.36), и может быть использована только в специальных режимах токовой перегрузки, например при выравнивании ударных токов между параллельными тиристорами, В целом отрицательный температурный коэффициент прямого напряжения препятствует эффектам равномерного распределения токовой нагрузки и повышает вероятность теплового саморазогрева биполярных ключей. Для силовых биполярных транзисторов положительную роль играет уменьшение коэффициента усиления hFE с ростом температуры в области больших токов нагрузки ( 3.37). При работе в режиме преднасыщения это свойство позволяет использовать параллельное соединение приборов без специальных мер выравнивания выходных токов, что находит практическое применение в модульных конструкциях.Для мощных МДП-транзисторов и полевых СИТ напряжение насыщения определяется омическим сопротивлением открытого канала и увеличивается с ростом температуры примерно на 0.6% на один градус Цельсия: