Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 14 - Moderna halvledarlikriktare, av Lennart Borg
<< 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.
Moderna
halvledarlikriktare
Civilingenjör Lennart Borg, Ludvika
Fig. 1.
Uppbyggnad av, t.v.
germanium-, t.h.
kisetventiter.
Utvecklingen inom halvledarområdet har
under de senaste åren gått mycket raskt framåt.
En hel del halvledarprodukter har lämnat
laboratoriestadiet och har accepterats som
färdiga industriprodukter, och dit hör bl.a.
germanium- och kiselventiler för stora effekter.
Tekniken för att använda dessa ventiler i
likriktare har också raskt utvecklats och har
sedan flera år lämnat försöksstadiet. Avsikten
är att i denna artikel lämna en kort
redogörelse för hur man idag bygger
halvledarlikriktare.
Ventilernas uppbyggnad
Germanium- och kiselventiler är uppbyggda
på en bas av koppar utförd i samma stycke
som fästbulten, fig. 1. På basen är med
diverse hjälpmedel fäst en tunn platta skuren
ur en kristall endera av germanium eller kisel.
På ena sidan av denna platta används ett
löd-medel som under lödningsprocessen legeras
med germanium- resp. kiselytan. Vid den gräns
dit lödmedlet tränger in, uppstår ett
spärrskikt.
Förutom det att olika material används,
skiljer sig germanium- och kiselventilerna från
varandra därigenom att i kiselventilen är
kisel-plattan innesluten mellan två molybdenplattor.
Dessa tjänar till att ta upp de värmespänningar
Bearbetning av föredrag i Svenska Elektroingenjörers
Riksförening den 16 okt. 1959.
Motelektrodmetall (In)
Germaniumskiva
Lödskikt
Yttre flexibel anslutning
Vakuumtät isolerande
genomföring
Vakuumtät kåpa
Torr skyddsgas
Inre flexibel förbindning
Strümavtagare
Vakuumtät fog, t.ex.
kallsvets
Kopparfundament
med bult
Keramik-metallfog
Vakuumtät
keramikisolator
Lödskikt
Molybdenskiva
Motelektrodmetall
Kiselskiva
Lödskikt
Molybdenskiva
Lödskikt
621.314.63
som uppstår på grund av kiselplattans högre
drifttemperatur.
Båda ventiltyperna är hermetiskt kapslade.
Den ena anslutningen utgöres av bulten och
den andra av en kopparlitz med kabelsko. På
mindre ventiltyper används ofta ett lödöra eller
en skruvanslutning.
Av avgörande betydelse för germanium- och
kiselventilernas driftsäkerhet och för
egenskapernas stabilitet är att lödningen är fri från
blåsor och ojämna mekaniska spänningar, att
kapseln är helt tät och att inte fukt eller andra
föroreningar finns inneslutna i kapseln.
Genom att man lagrar ventilen i hög temperatur
får man föroreningar att visa sig. Genom att
man utsätter ventilen för omväxlande
uppvärmningar och avkylningar får man
ojämnheter i lödningen att orsaka sprickor och
eventuella läckor att förstoras. Efter denna
behandling utsätter man ventilen för vatten
under högt tryck så att detta får tränga in i de
sprickor som eventuellt har uppstått. Har
ventilen tålt en sådan behandling utan att ändra
sina egenskaper, vet man att lödningen är god
och att ventilen är ren och tät. Att lödningen
är fri från blåsor konstaterar man sedan
genom att mäta värmeövergångsmotståndet från
kristallen till bulten.
Från kopparoxidul och selenventiler känner
man till åldring, som visar sig som en gradvis
ökning av spänningsfallet med tiden. Åldring
av detta slag förekommer inte hos
germanium-och kiselventiler. Däremot kan läckströmmen
i spärriktningen ändra sig med tiden, men så
vitt man nu vet får man endast betydelselösa
sådana ändringar, om ventilen är ren och väl
kapslad. De drifterfarenheter, som finns,
bestyrker, att om ventilerna provats såsom här
har beskrivits, kan man räkna med att deras
egenskaper inte kommer att ändra sig i drift.
Germanium- och kiselventiler göres nu
normalt upp till ca 200 A likströmsmedelvärde.
Större ventiler än så förekommer på
marknaden, men det är icke sannolikt att man i
framtiden kommer att gå upp till mer än ungefär
400 A. Det är tekniskt fullt möjligt att göra
ännu större ventiler, men kylproblemen blir
355 TEKNISK TIDSKRIFT- 1960 H. 13
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
