Неоднородные процессы инжекции и теплопереноса в реверсивно-включаемых динисторах при работе в частотно-импульсных режимах с ограниченным теплоотводом

摘要

Впервые получено самосогласованное расчетно-теоретическое описание физических процессов в реверсивно-включаемых динисторах (РВД) при работе в частотно-импульсных режимах с ограниченным теплоотводом. Обосновано упрощенное представление нелинейного многомасштабного механизма взаимодействия между инжекционной и теплоотводящей подсистемами, и на этой основе разработан метод расчета максимальной частоты РВД-коммутатора. Рассчитана зависимость допустимой частоты от мощности охладителя для заданных параметров чипа и формы коммутируемых импульсов. Показано, что при обеспечении надлежащего теплоотвода единичные РВД-модули с площадью чипа 1 см2 и рабочим напряжением U ≈ 2.5кВ будут способны переключать энергию 0.25 Дж за импульс с частотой повторения до 30 кГц. Для высоковольтных генераторов на их основе с U ≈ 100кВ передаваемая в нагрузку мощность на этой частоте составит несколько долей МВт.