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.
svårare och användningsområdet för så stora
ventiler är begränsat.
Både germanium- och kiselventiler
kännetecknas av lågt spänningsfall och hög
spärrspänning. Detta gör att man med sådana
ventiler får högre verkningsgrad och mindre
dimensioner, än man kunde få med selen.
Samtidigt visar emellertid ventilerna en del
speciella egenskaper som konstruktören måste
lära sig ta hänsyn till. Förlusterna utvecklas
i den lilla germanium- eller kiselplattan, vars
värmekapacitet är mycket liten i förhållande
till förlusterna. Detta gör att vid en överström
värms kristallen mycket snabbt upp och kan
uppnå otillåten temperatur, om överströmmen
ej bryts i tid.
En otillåten överspänning i spärriktningen
kan också mycket snabbt leda till att ventilen
förstörs genom att läckströmmen under en kort
tid får ett för högt värde, som ger en lokal
uppvärmning av någon del av kristallen. Detta
kan leda till ett värmegenomslag och
kortslutning.
Ventilernas egenskaper vid korttidsbelastning
med ström eller spänning kan dessbättre
kartläggas, och likriktarkonstruktören kan
därigenom välja ventiler, så att dessa tål inte bara
likriktarens kontinuerliga belastning, utan
också normala korttidsbelastningar t.ex. start av
likströmsmotorer. Ventilerna skyddas mot
sådana påkänningar för vilka det icke är rimligt
att dimensionera ventilerna, med olika
snabbverkande skyddsanordningar.
Jämförelse mellan germanium och kisel
Germanium- och kiselventilernas viktigaste
egenskaper redovisas i tabell 1.
Germanium kan användas med tillräckliga
säkerhetsmarginaler för spärrspänningar upp till
200 V, toppvärde på arbetsspänningen. För
kisel är motsvarande siffra 600 V. Båda
ventiltyperna förekommer i flera olika
spärrspän-ningsklasser och de angivna värdena utgör de
högsta som normalt användes. Spänningsfallet
sammansätter sig för båda ventiltyperna av två
delar, en tröskelspänning, som verkar som en
motspänning, och en differentialresistans, som
verkar som en serieresistans till
motspän-ningen. Båda värdena finns angivna i tabell 1.
Det resulterande spänningsfallets toppvärde,
vilket är för germanium 0,45—0,55 V och för
kisel 0,85—1,2 V, är i båda fallen beroende på
belastningsströmmen.
Germanium har sålunda ett lägre
spänningsfall än kisel och en likriktare där spänningen
endast kräver en germaniumcell per gren får
således högre verkningsgrad än en
kisellikrik-tare för samma spänning. Vid högre
spänningar kan man emellertid ofta behöva två eller
tre germaniumceller mot en kiselcell, och kisel
är då vanligen lämpligare.
Germanium har en lägre tillåten
drifttemperatur än kisel, tabell 1. För båda ventiltyperna
är ett temperaturområde angivet, och den
lägre temperaturen gäller för de högsta spärr-
Fig. 2. Självkyld [-germaniumlik-riktare,-]
{+germaniumlik-
riktare,+} 36 V,
80 A, för
satsladdning av
truckbatterier.
spänningsklasserna och den högre
temperaturen för de lägre spärrspänningsklasserna. I
båda fallen väljer man belastningsströmmen, så
att man utnyttjar det tillåtna
temperaturområdet så långt det går med hänsyn till en
lämplig marginal för korttidsbelastning och
överström. Detta gör att olikheten i tillåten
kristalltemperatur icke innebär några olikheter i
marginaler. Ungefär samma kylanordningar krävs
för de två ventiltyperna, eftersom högre
förluster och högre tillåten temperatur följer
varandra.
Har man hög omgivningstemperatur, kan man
emellertid dra fördel av den högre tillåtna
temperaturen hos kiselkristallen, ty
kiselven-tilens belastning behöver inte reduceras så
mycket som man skulle få göra med en
ger-maniumventil i ett sådant fall. Detta gör att
kiselventiler är att föredra i hög
omgivningstemperatur eller vid hög kylmedelstemperatur.
Valet mellan germanium- och kiselventiler
bestäms sålunda enbart av deras tekniska data
och på vilket sätt desa påverkar priset och
egenskaperna hos den likriktare man avser att
bygga. Ingendera ventiltypen har visat sig vara
Tabell 1. Germanium- och kiselventilernas viktigaste egenskaper
Ge
Si
Arbetsspärrspänning, toppvärde .. .. V upp till 200 V upp till 600 V
Tröskelspänning................ V 0,4 0,7
Differentialresistans ....... ohm • ■ cm2 0,9 • 10"8 1,0 • lo-8
Spänningsfallets toppvärde ....... . V 0,45—0,55 0,85—1,2
Tillåten kristalltemperatur....... °C 65—75 140—200
356 TEKNISK TIDSKRIFT- 1960 H. 13
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
