Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 1 - Mätning av termiska egenskaper hos kiselkraftdioder, av Per Svedberg
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Fig. 4. Oscillogram av mätningar på kalibrerade dioder.
Svephastighet a) 5 ms/cm, b) 50 ms/cm, c) 500
ms/cm.
Oscillograms of measurements on calibrated diodes.
Sweeping speed a) 5 ms/cm, b) 50 ms/cm, c) 500
ms/cm.
Man är även intresserad av hur hög temperaturen
maximalt blir under ledintervallet. Det kan ju
tänkas, att den blir så hög att kristallen smälter loss.
Approximativt kan denna maximitemperatur under
vissa förenklade antaganden beräknas ur
temperaturförloppet under spärrintervallet. För en normal
kiselventil av Hafos typ Si-10 eller Si-75 visar det
sig att maximitemperaturen blir 2 till 3 gånger
initialtemperaturen under första spärrintervallet.
Som exempel har ur oscillogrammen för 10 A
dioderna temperaturen i spärrintervallets början och
mitt uppmätts samt maximitemperaturen under
ledintervallet beräknats för tider från 1 period till 20
perioder, fig. 5.
Om man vet gränsen för den tillåtna temperaturen
i de två fallen kan man med hjälp av sådana kurvor
beräkna den maximalt tillåtna överbelastningen vid
varaktigheter från 1—200 perioder.
För en blylödd kiseldiod bestäms den tillåtna
belastningens storlek vid korta varaktigheter av
blylodets smältpunkt medan vid längre varaktigheter
temperaturen under spärrintervallet blir kritisk.
Detta framgår av följande resonemang.
Antag att diodens normala arbetstemperatur är
150° C och att den kritiska spärrtemperaturen är
225°C. Blylodets smältpunkt är 327°C. Temperaturen
under ledintervallet får alltså stiga 177°C men under
spärrintervallet endast 75° dvs. knappt hälften av
177°C. Om vid en viss belastning ledtemperaturen
ökas mer än dubbelt så mycket som
spärrtemperaturen, blir ledtemperaturen kritisk. Om förhållandet
blir mindre än 2:1 är det spärrtemperaturen som
är kritisk. Gränsen mellan dessa två fall ligger t.ex.
för diod 856, fig. 5, vid ca 15 perioders belastning.
Ju högre den kritiska spärrtemperaturen ligger, mot
desto längre belastningsperioder förskjuts denna
gräns och vice versa.
APPENDIX
Mätkretsens dimensionering och känslighet
Beräkningarna göres med utgångspunkt från dot
förenklade schemat i fig. 6, som också definierar
beteckningarna. Man söker temperaturberoendet hos
Ur dvs. dUR/dT där T är diodens absoluta
temperatur. Inom det strömområde som är aktuellt, 1—100
mA/cma, gäller att
I — lo exp
e(UD-Eg)
2 AT
O)
där
I0 är en referensström
Eg = halvledarens energigap = 1,1 V för kisel
e — elementarladdningen
k — Boltzmanns konstant
b T
— = 0,026 V vid T = 300°K.
e
Vidare gäller att
UD = Uo-Rl (2)
Ur dessa två ekvationer erhålles
dUR
_= R dl _ Eg + Ur
dT dT _ L . 2kT
Uo
( 2kT\
(3)
Man antar nu att Ur kan skrivas som en Taylorserie
enligt följande
Fig. 5. Temperaturstegring hos några Si-10 dioder vid
olika antal belastningspulser med 30 A toppström.
Temperature rise in some Si-diodes with a varying
number of load current pulses and with 30 A
maximum current.
ELTEKNIK 1959 1 3
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
