عنوان پایان‌نامه
بررسی کلید باز شونده SOS در کاربردهای توان پالسی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 42773;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1614
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۸۸
- دانشجو
- امیرحسین عباسی
- چکیده
- چکیده یکی از افزاره¬های نیمه هادی که اخیراً در کاربردهای پرتوان پالسی مبتنی بر ذخیره سازی اندوکتیو مورد توجه قرار گرفته است، کلید باز شونده نیمه هادی (SOS) است که قادر به قطع نانوثانیه¬ای جریان¬هایی با چگالی چند ده کیلوآمپر بر سانتی متر مربع بوده و درصورت سری شدن تعداد بالای آن، دارای ولتاژ شکست تا چند صد کیلوولت است. از اینرو برای کاربردهای پرتوان پالسی با حجم کم مناسب می¬باشند. هدف این پایان نامه درک بهتر فرایند فیزیکی قطع جریان در کلید بازشونده نیمه¬هادی (SOS) و بهبود عملکرد آن در کاربردهای توان پالسی بوده است. بدین منظور ابتدا و در فصل اول، به معرفی اجزای تشکیل دهنده یک سیستم توان پالسی و انواع روشهای ذخیره¬سازی انرژی پرداخته می¬شود. در فصل دوم، انواع کلیدهای باز شونده معرفی و با یکدیگر مقایسه می¬شود. در فصل سوم به طور مفصل راجع به مکانیزم قطع جریان در کلید بازشونده نیمه ¬هادی براساس یک مدل ساده بحث شده و به کاربرد SOS در مولدهای پالس اشاره می¬شود. در ادامه و در فصل چهارم با مدلسازی دقیق و حل عددی معادلات حاکم بر رفتار کلید بازشونده نیمه¬هادی، فرایند فیزیکی قطع جریان در کلید بررسی شده و نتایج حاصل از تحلیل عددی ارائه می¬شود. در همین فصل راهکارهایی به منظور بهبود عملکرد کلید بازشونده نیمه¬هادی پیشنهاد و بررسی می¬گردد. در پایان نیز نتیجه گیری و پیشنهادات بیان می‌شود.
- Abstract
- Abstract Recently, high power semiconductor opening switches (SOSs) have been used in different pulsed power applications based on inductive energy storage.They are able to interrupt current densities up to 10 kA/cm² in less than 10 ns, operate at repetition rates up to 1 kHz, and possess lifetimes of more than 1011 pulses. If stacked, SOS diodes can hold off voltage levels up to several 100 kV. They are therefore ideal for the design of compact high voltage pulse generators of the GW-class for industrial applications. The objective of this thesis is to improve our understanding of the opening process in a semiconductor diode of SOS-type with a doping profile of p+pnn+ structure. As such, in the first section of this thesis, pulsed power engineering and different types of energy storage systems have been introduced briefly. In the next section, a comparison is made between different kinds of opening switches. Section 3 describes current interruption mechanism in SOS, based on a simplified model, and two types of SOS-based Pulse generators are introduced. Section 4 presents a detail model to simulate the physical process in the switch and the numerical simulation results are discussed. In section 5 some conclusions are made and future works are suggested
