Beispiele für Halbleiterschweißgleichrichter

Dieser Artikel beleuchtet die drei wichtigen Beispiele von Halbleiterschweißgleichrichtern. Die Beispiele sind: 1. Kupferoxid-Gleichrichterzelle 2. Selen-Gleichrichterzelle 3. Silizium-Gleichrichterzelle.

Beispiel # 1. Kupferoxid-Gleichrichterzelle:

Es besteht aus einem Blatt aus reinem Kupfer, auf dem eine Schicht aus Kupfer (I) -oxid abgeschieden wird, wie in Abb. 4.32 gezeigt. Dieser Oxidfilm wird durch Erwärmen des Kupferblechs auf eine Temperatur von 1000 ° C, langsames Abkühlen auf 600 ° C, gefolgt von anschließendem Abschrecken, abgeschieden. Die so erzeugte Schicht ist sehr gleichmäßig und ist für die guten Gleichrichtungseigenschaften des Elements verantwortlich.

Bei einem Kupferoxid-Gleichrichter beträgt das maximale Potential, das angelegt werden kann, um den Sperrstrom niedrig zu halten, etwa 10 Volt. Serienverbindungen von Elementen können natürlich bei höheren Potentialen verwendet werden. Die umgekehrte Stromleitung steigt mit der Temperatur des Elements an, und aus diesem Grund wird dem Gleichrichter üblicherweise eine Temperaturgrenze von 50 bis 60 ° C auferlegt. Um einen hohen Stromausgang von Kupferoxid-Gleichrichtern zu erhalten, sind Parallelschaltungen vieler Einzelelemente erforderlich.

Beispiel # 2. Selen-Gleichrichterzelle:

Eine in Abb. 4.33 gezeigte Selen-Gleichrichterzelle besteht aus einer Trägerplatte aus Stahl oder Aluminium, die mit einer dünnen Nickel- oder Wismutschicht überzogen ist, auf der eine dünne Schicht aus kristallinem Selen abgeschieden wird. Bei der Selenbeschichtung wird ein Metallfilm aus einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt, bestehend aus Cadmium, Wismut und Zinn, aufgesprüht.

Das so hergestellte Element zeigt die "Ventilwirkung" oder die Fähigkeit, elektrischen Strom nur in eine Richtung zu leiten. Die Nickel- oder Wismutschicht über der Trägerplatte dient als Anode und der Legierungsfilm aus Cadmium, Wismut und Zinn als Kathode der Gleichrichterzelle, wie durch das nebenstehende Symbol des Gleichrichters dargestellt.

Beispiel # 3. Siliziumgleichrichterzelle :

Siliziumgleichrichter-Aal ist derzeit das beliebteste Gerät zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom. Eine solche Zelle ist als siliziumgesteuerter Gleichrichter (SCR) bekannt und wirkt als Thyristor.

Eine SCR-Zelle ist eine Diode mit einer speziellen zusätzlichen Triggerkomponente namens a, die wie in Abb. 4.34 gezeigt eingebaut wird. Ein SCR leitet keinen elektrischen Strom, bis ein elektrisches Signal an das Gate angelegt wird. Wenn dies erledigt ist, verwandelt sich die Vorrichtung in eine Diode und leitet Strom, solange sich die Anode auf einem höheren Potential befindet als die Kathode.

Sobald es jedoch leitend ist, kann es weder den Strom steuern, noch kann es durch ein Signal an das Gate ausgeschaltet werden. Wenn der Strom stoppt oder das Anodenpotential unter oder gleich dem der Kathode abfällt, wird die Stromleitung gestoppt. Es leitet den Strom erst wieder ein, wenn es ein Signal durch das Gate erhält und die Anode auf einem höheren Potential als die Kathode ist.