Труды Кольского научного ценра РАН. № 8, вып.17. 2018 г.

E av l = j ’ d ( ) U D2S6 ( t ) d t (7) 0 Зависимость I d O, на интервале времени V. av описываемая выражением (5), может быть заменена, практически без потери точности, более простой линейной функцией: I d ‘) = I : ^ ‘ av - ■ ) . (8) E t AV Что касается напряжения U D2S6 , то в действительности оно на протяжении времени пробоя изменяется. Это обусловлено тем, что напряжение BV DSS в процессе пробоя, из-за разогрева канала транзистора, сначала увеличивается, а затем уменьшается относительно начального значения BV DSS0 . Зависимость напряжения пробоя от температуры и тока стока транзистора может быть описана следующим выражением: B V DSS T , ’ d ) = B V DSS0 + k T ^ T j + k l ’ D > (9) где k T и k I — коэффициенты, зависящие от максимального рабочего напряжения сток-исток транзистора [12]. Для уточнения результатов расчета режимов работы транзисторов выходного каскада генератора при лавинном процессе было проведено моделирование с использованием программного комплекса «PLECS Standalone» [13]. Была разработана модель MOSFET-ключа STF9NK90Z, учитывающая его паразитные параметры и зависимость BV DSS ( T j , I D ). В результате моделирования были получены временные зависимости U D2S6 ( t ) и I D ( t ) на временном интервале \t AV (рис. 3). Результаты моделирования показали, что для рассматриваемой схемы максимальное значение BV DSS за время лавинного процесса превышает BV DSS0 на 8 %. Чтобы увеличить достоверность расчета лавинного режима и учесть изменение U D2S6 на интервале пробоя, для BV DSS можно ввести повышающий коэффициент 1.1: 7 / d 2S6 =5-1.1 a BF dss . Тогда, по аналогии с (7), энергия лавинного пробоя, выделяемая в одном ключе, составит: A ‘ av т E av = j „ (A ‘ av - 1 ) ’ 1' 1 BV dt = 0.55 / . BV d SS A ‘ av = 142 мДж (10) о ^ ‘ av Как было найдено выше: E AS =270 мДж. Соответственно, второе условие — E ay <E a _ s , — выполняется. 3. Найдем максимальную температуру канала транзисторов VT2-VT6 за время лавинного процесса: T j max =Ts start +A T jAV , где Ts start =27.6 °C — определенная выше температура канала после нахождения транзисторов в проводящем состоянии во время фазы накачки ИНЭ, а \ 7 j.AV — приращение температуры кристалла за время лавинного процесса \t A v . В общем случае, при ряде допущений, мгновенное приращение температуры канала в момент времени t определяется сверткой двух функций времени — мгновенной рассеиваемой мощности P ( t ) и некой импульсной характеристики тепловой системы h ( t ), которая определяется производной по времени теплового импеданса канала транзистора Z t hjc ( t ) [12, 14]: 93