Курсовая работа: Расчет выпрямительного диффузионного диода
Так как найденное по
графику значение dB=21мм,
а выбранное нами dB =
24 мм то температуру корпуса диода, при которой устанавливается предельный ток,
можно повысить до значения [3]:
°C
2.4 Проверка соответствия расчетных и
заданных значений основных параметров диода и корректировка расчетов
Сначала проведем проверку
по импульсному прямому падению напряжения UFM. Для нахождения UFM при выбранном dB = 24 мм рассчитываем активную площадь
структуры по (1.4.5):
см2.
Затем определим
максимальное значение плотности тока в прямом направлении по (1.5.1):
А/см2.
Далее по (1.4.7) находим UFM и сразу же учтем падение напряжения
на омических контактах равное 0.05 В.
Полученное значение UFM = 1,4 В, что меньше заданного.
Теперь рассчитаем
значение повторяющегося импульсного обратного тока IRRM по (1.5.2), где учтем только IS (1.5.3) и Ig (1.5.7), но сначала рассчитаем входящие в них
температурно-зависимые параметры при Tjm = 175°C.
см-3.
мкс.
Tn= T/300 = (175+273)/300 = 1,49.
см2/(В×с).
см2/с.
Так как структура нашего
выпрямительного элемента p+- n то электронной составляющей в (1.5.3) можно пренебречь
тогда:
А/см2.
Для определения тока
термогенерации Ig по (1.5.7)
найдем сначала ширину области объемного заряда при повторяющемся импульсном
обратном напряжении l(URRM) по (1.5.8):
мкм.
Так как расширение
области объемного заряда в базу ограничивается сильнолегированной n+ то после определения l следует вычислить распространение области объемного
заряда в базовые области по (1.5.10)-(1.5.11):
мкм.
мкм.
И если так как ln=195,73 мкм при напряжении URRM больше dn=175 мкм (см. рисунок 1.4.1), то ширину
области объемного заряда следует найти по (1.5.12).
мкм.
Зная l(URRM) рассчитаем jg:
А/см2.
После определения
плотностей тока насыщения и генерационного тока рассчитаем повторяющийся
импульсный обратный ток диода по (1/5.14), для чего рассчитаем площадь большего
омического контакта по (1/5.15):
см2.
Тогда:
А/см2.
Найденное значение IRRM меньше заданного, следовательно,
расчет верен.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте был рассчитан выпрямительный
диффузионный диод со следующими параметрами:
повторяющееся импульсное
обратное напряжение: URRM = 2000 B,
максимально допустимый
прямой ток: IFAV = 350 A,
обратный допустимый ток IRRM ≤ 70 мА,
прямое падение напряжения
UFM ≤ 1,5 В,
концентрация легирующей
примеси в исходном кристалле Nd = 5,68 × 1013,
удельное сопротивление
исходного кристалла r =
70 Ом×см,
толщина структуры W = 270 мкм,
глубина залегания p - n-перехода xj = 55 мкм,
параметры диффузии Dt = 2,17 ×10-6 см-2,
диаметр выпрямительного
элемента dВ = 24 мм,
угол обратной фаски j = 40°,
максимальная температура
корпуса TC = 140°C.
Конструкция корпуса диода - таблеточная.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Сережкин Ю. Н., Ионычев В. К. Проектирование
полупроводниковых низкочастотных выпрямительных диодов: Учебн. пособие. –
Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2000. - 60 с.
2 Маллер Р., Кейменс Т. Элементы интегральных схем: Пер. с
англ. – М.: Мир, 1989. – 630 с., ил.
3 Евсеев Ю. А., Дерменжи П. Г. Силовые полупроводниковые
приборы: Учебник для техникумов. – М.: Энергоиздат, 1981. – 472с., ил.
Приложение А
(Обязательное)
Приложение Б
(Обязательное)
Приложение В
(Справочное)
1, 7 – основания;
2, 5 – медные или кованые
манжеты;
3 – изолятор;
4 – керамический корпус;
6 – гибкая кольцевая
медная мембрана;
8 – выпрямительный
элемент.
Приложение В
(Справочное)
1- основание,
2- стальной стакан,
3- стальная манжета,
4- керамический изолятор,
5- медная трубка,
6- наконечник,
7- внешний вывод,
8- нижний конец внешнего
вывода,
9- внутренний вывод,
10- тарельчатые пружины,
11- изолятор,
12- выпрямительный
элемент.
|