Высоковольтные диффузионные диоды с резким восстановлением. I. Численное моделирование

Методами имитационного компьютерного моделирования впервые детально исследована работа диффузионных диодов с резким восстановлением в качестве прерывателей тока в мощных генераторах наносекундных импульсов. Указано одно из необходимых условий, минимизирующих потери в диффузионных диодах с резким восстановлением. Получены зависимости напряжения предимпульса, длительности фронта, амплитуды, длительности импульса, формируемого на активной нагрузке, и энергии коммутационных потерь в диффузионных диодах с резким восстановлением от площади прибора и плотности обрываемого тока. Показано, что результаты моделирования описываются полученными во второй части работы простыми аналитическими формулами с точностью 10–20%, если амплитуда импульса не превосходит напряжение лавинного пробоя диффузионных диодах с резким восстановлением. Предложен обобщенный показатель качества диффузионных диодов с резким восстановлением, который можно использовать для оптимизации его параметров, режима работы и сравнения эффективности прерывателей тока различных типов.