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负微分电导下晶闸管的动力学行为与混沌现象

谭平安 张波 丘东元

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负微分电导下晶闸管的动力学行为与混沌现象

谭平安, 张波, 丘东元

Dynamic behavior of negative differential conductivity and chaotic phenomena in Si thyristor

Tan Ping-An, Zhang Bo, Qiu Dong-Yuan
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  • 研究了晶闸管处于负微分电导状态下的非线性动力学行为,推导了晶闸管动力学系统不稳定需满足的边界条件,解释了晶闸管混沌现象产生机理.建立了晶闸管的非线性动力学方程,分析了该动力学方程的线性稳定性.在此基础上根据Jacobi矩阵得到了系统不稳定需满足的边界条件,指出晶闸管的混沌行为并非只由负微分电导特性引起,还与外界条件和器件本身物理参数等因素有关.最后,通过数值仿真和实验研究证实了理论分析的正确性,从而完整地解释了晶闸管的倍周期分岔和混沌行为.
    Stability and dynamic behavior of negative differential conductivity in thyristors are studied in this paper, which aims to clarify the mechanism of chaotic phenomena in the thyristor. Firstly, a spatio-temporal model of the thyristor is established, and the boundary condition of the system is obtained based on the linear stability analysis. The results show that the instability of thyristor is not only determined by the characteristics of negative differential conductivity, but also depends on the external conditions. Computer simulation is made to verify the proposed view for different external control parameters. The theoretical results are also confirmed by experimental measurements. So, the mechanism of chaotic phenomena in thyristor is clearly explained.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号:50937001)、国家高技术研究发展计划 (批准号:2007AA05Z229)、国家自然科学基金(批准号:50877028)和广东省自然科学基金重点项目(批准号:8251064101000014)资助的课题.
    [1]

    [1]Aoki K, Yamamoto K 1989 Appl. Phys. 48 111

    [2]

    [2]Deane J H, Hamill D C 1990 IEEE Trans. Power Electron. 5 260

    [3]

    [3]Lisik Z, Turowski 1991 IEEE Circ. Dev. Syst. 138 575

    [4]

    [4]Li G H, Zhou S P, Xu D M 2002 Acta Phys. Sin. 51 736(in Chinese)[李国辉、周世平、徐得名 2002 物理学报 51 736]

    [5]

    [5]Yao F, Xue C L  2007 Acta Phys. Sin.  56  6654 (in Chinese) [姚飞、薛春来 2007 物理学报  56 6654]

    [6]

    [6]Song J J, Zhang H M 2008 Acta Phys. Sin. 57 5918(in Chinese)[宋建军、张鹤鸣 2008 物理学报 57 5918]

    [7]

    [7]Neamen D A 2003 Semiconductor Physics and Devices(New York: McGraw-Hill) p240

    [8]

    [8]Luo X S, Chen G R 2003 Acta Phys. Sin. 52 12 (in Chinese)[罗晓曙、陈关荣 2003 物理学报 52 12]

    [9]

    [9]Zhou Y L, Luo X S 2003 Acta Phys. Sin. 52 2978 (in Chinese)2[邹艳丽、罗晓曙 2003 物理学报 52 2978]

    [10]

    ]Li M, Ma X K, Dai D, Zhang H 2005 Acta Phys. Sin. 54 1084(in Chinese)[李明、马西魁、戴栋、张浩 2005 物理学报54 1084]

    [11]

    ]Yang R, Zhang B 2007 Acta Phys. Sin. 56 3789(in Chinese)[杨汝、张波 2007 物理学报 56 3789]

    [12]

    ]Wang X M, Zhang B, Qiu D Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 2728(in Chinese)[王学梅、张波、丘东元 2008 物理学报 57 2728]

    [13]

    ]Gorbatyuk A V, Rodin P B 1992 Solid State Electron. 35 1359

    [14]

    ]Benda V 2003 Power Semiconductor Devices: Theory and Applications (England: John Wiley) p56

    [15]

    ]Wacker A, Schll E 1994 Semicond. Sci. Technol. 9 592

    [16]

    ]Just W, Popovich S, Amann A, Baba N, Schll E 2003 Phys. Rev. E 67 026222

  • [1]

    [1]Aoki K, Yamamoto K 1989 Appl. Phys. 48 111

    [2]

    [2]Deane J H, Hamill D C 1990 IEEE Trans. Power Electron. 5 260

    [3]

    [3]Lisik Z, Turowski 1991 IEEE Circ. Dev. Syst. 138 575

    [4]

    [4]Li G H, Zhou S P, Xu D M 2002 Acta Phys. Sin. 51 736(in Chinese)[李国辉、周世平、徐得名 2002 物理学报 51 736]

    [5]

    [5]Yao F, Xue C L  2007 Acta Phys. Sin.  56  6654 (in Chinese) [姚飞、薛春来 2007 物理学报  56 6654]

    [6]

    [6]Song J J, Zhang H M 2008 Acta Phys. Sin. 57 5918(in Chinese)[宋建军、张鹤鸣 2008 物理学报 57 5918]

    [7]

    [7]Neamen D A 2003 Semiconductor Physics and Devices(New York: McGraw-Hill) p240

    [8]

    [8]Luo X S, Chen G R 2003 Acta Phys. Sin. 52 12 (in Chinese)[罗晓曙、陈关荣 2003 物理学报 52 12]

    [9]

    [9]Zhou Y L, Luo X S 2003 Acta Phys. Sin. 52 2978 (in Chinese)2[邹艳丽、罗晓曙 2003 物理学报 52 2978]

    [10]

    ]Li M, Ma X K, Dai D, Zhang H 2005 Acta Phys. Sin. 54 1084(in Chinese)[李明、马西魁、戴栋、张浩 2005 物理学报54 1084]

    [11]

    ]Yang R, Zhang B 2007 Acta Phys. Sin. 56 3789(in Chinese)[杨汝、张波 2007 物理学报 56 3789]

    [12]

    ]Wang X M, Zhang B, Qiu D Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 2728(in Chinese)[王学梅、张波、丘东元 2008 物理学报 57 2728]

    [13]

    ]Gorbatyuk A V, Rodin P B 1992 Solid State Electron. 35 1359

    [14]

    ]Benda V 2003 Power Semiconductor Devices: Theory and Applications (England: John Wiley) p56

    [15]

    ]Wacker A, Schll E 1994 Semicond. Sci. Technol. 9 592

    [16]

    ]Just W, Popovich S, Amann A, Baba N, Schll E 2003 Phys. Rev. E 67 026222

  • [1] 王小艳, 汪芃, 李倩昀, 唐国宁. 用晚钠电流终止心脏中的螺旋波和时空混沌. 物理学报, 2017, 66(13): 138201. doi: 10.7498/aps.66.138201
    [2] 李雨珊, 吕翎, 刘烨, 刘硕, 闫兵兵, 常欢, 周佳楠. 复杂网络时空混沌同步的Backstepping设计. 物理学报, 2013, 62(2): 020513. doi: 10.7498/aps.62.020513
    [3] 邝玉兰, 唐国宁. 利用短期心脏记忆消除螺旋波和时空混沌. 物理学报, 2012, 61(19): 190501. doi: 10.7498/aps.61.190501
    [4] 吕翎, 柳爽, 张新, 朱佳博, 沈娜, 商锦玉. 节点结构互异的复杂网络的时空混沌反同步. 物理学报, 2012, 61(9): 090504. doi: 10.7498/aps.61.090504
    [5] 邝玉兰, 唐国宁. 心脏中的螺旋波和时空混沌的抑制研究. 物理学报, 2012, 61(10): 100504. doi: 10.7498/aps.61.100504
    [6] 吕翎, 李钢, 张檬, 李雨珊, 韦琳玲, 于淼. 全局耦合网络的参量辨识与时空混沌同步. 物理学报, 2011, 60(9): 090505. doi: 10.7498/aps.60.090505
    [7] 吕翎, 孟乐, 郭丽, 邹家蕊, 杨明. 激光时空混沌模型的加权网络投影同步. 物理学报, 2011, 60(3): 030506. doi: 10.7498/aps.60.030506
    [8] 吕翎, 李钢, 商锦玉, 沈娜, 张新, 柳爽, 朱佳博. 最近邻耦合网络的时空混沌同步研究. 物理学报, 2010, 59(9): 5966-5971. doi: 10.7498/aps.59.5966
    [9] 吕翎, 邹家蕊, 杨明, 孟乐, 郭丽, 柴元. 大规模富社团网络的时空混沌同步. 物理学报, 2010, 59(10): 6864-6870. doi: 10.7498/aps.59.6864
    [10] 郭晶, 王钺, 山秀明, 任勇. 时空混沌中的序图样研究. 物理学报, 2010, 59(11): 7663-7668. doi: 10.7498/aps.59.7663
    [11] 王公堂, 刘秀喜. 镓铝双质掺杂提高晶闸管性能的机理研究. 物理学报, 2010, 59(3): 1964-1969. doi: 10.7498/aps.59.1964
    [12] 谭平安, 张波, 丘东元. 晶闸管混沌行为的延迟反馈控制与尖峰电流抑制. 物理学报, 2010, 59(8): 5299-5306. doi: 10.7498/aps.59.5299
    [13] 杨朝羽, 唐国宁. 基于蜂拥控制算法思想的时空混沌耦合反馈控制. 物理学报, 2009, 58(1): 143-149. doi: 10.7498/aps.58.143
    [14] 敬晓丹, 吕翎. 非线性耦合完全网络的时空混沌同步. 物理学报, 2009, 58(11): 7539-7543. doi: 10.7498/aps.58.7539
    [15] 李岩, 吕翎, 栾玲. 环形加权网络的时空混沌延迟同步. 物理学报, 2009, 58(7): 4463-4468. doi: 10.7498/aps.58.4463
    [16] 高继华, 谢玲玲, 彭建华. 利用速度反馈方法控制时空混沌. 物理学报, 2009, 58(8): 5218-5223. doi: 10.7498/aps.58.5218
    [17] 吕 翎, 李 钢, 柴 元. 单向耦合映象格子的时空混沌同步. 物理学报, 2008, 57(12): 7517-7521. doi: 10.7498/aps.57.7517
    [18] 刘秀喜, 王公堂. 有机硅化合物-金属氧化物绝缘保护材料在制造高压晶闸管中的应用研究. 物理学报, 2008, 57(1): 576-580. doi: 10.7498/aps.57.576
    [19] 张旭, 沈柯. 时空混沌的单向耦合同步. 物理学报, 2002, 51(12): 2702-2706. doi: 10.7498/aps.51.2702
    [20] 张旭, 沈柯. 耦合映象格子中时空混沌的控制. 物理学报, 2001, 50(4): 624-628. doi: 10.7498/aps.50.624
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-08-10
  • 修回日期:  2009-11-18
  • 刊出日期:  2010-03-05

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