셀렌 정류기

Selenium rectifier
8플레이트 160V 450mA 연방 브랜드 셀레늄 정류기

셀레늄 정류기는 1933년에 [1]발명된 금속 정류기의 일종이다.1960년대 후반 실리콘 다이오드 정류기로 대체될 때까지 전자 기기의 전원 공급 장치 및 고전류 배터리 충전기 용도로 사용되었습니다.일부 자동차에 교류 발전기가 등장한 것은 소형, 저비용, 고전류 실리콘 정류기의 결과였습니다.실리콘 장치 이전의 셀레늄 장치와는 달리, 이러한 장치는 교류 발전기 케이스 안에 들어갈 수 있을 정도로 작았습니다.

다른 반도체들 중에서 셀레늄의 정류 특성은 1874년과 [2]1883년 사이에 브라운, 슈스터, 지멘스에 의해 관찰되었다.셀레늄의 광전 및 정류 특성은 1876년과 C년[3] 애덤스와 데이에도 관찰되었다.E. 1886년경에는 핏이 있었지만, 실용적인 정류 장치는 1930년대까지 일상적으로 제조되지 않았습니다.이전의 구리 산화물 정류기와 비교하여 셀렌 셀은 높은 전압을 견딜 수 있지만 단위 [4]면적당 낮은 전류 용량에서 견딜 수 있습니다.

건설

셀레늄[clarification needed] 정류기의 전형적인 구조

셀렌 정류기는 약 1μm의 비스무트 또는 니켈로 코팅된 알루미늄 또는 강판 더미로 만들어진다.얇은 금속 도금 위에 할로겐 도프된 셀레늄(50~60μm)의 훨씬 두꺼운 층을 퇴적시킨다.셀레늄은 어닐링에 의해 다결정 회색 (육각형) 형태로 변환됩니다.셀레늄과 주석-카드뮴 합금의 반응에 의해 카드뮴 셀레늄이 생성되며, CdSe-Se 헤테로 접합이 활성 정류 접합이다.각 플레이트는 반대 방향으로 약 20V를 견딜 수 있습니다.금속 사각형(디스크)은 셀레늄 디스크를 장착할 수 있을 뿐만 아니라 히트 싱크 역할도 합니다.플레이트를 무한정 적층하여 높은 전압을 견딜 수 있습니다.수천 개의 작은 셀레늄 원반 더미는 텔레비전 세트와 복사기에서 고압 정류기로 사용되어 왔다.

사용하다

1950년대 MADDIDA 컴퓨터에 사용된 셀레늄 정류기
1960년대의 셀레늄 정류기.각 접시는 1인치 정사각형입니다.

셀렌 정류기는 특별한 보호 조치 없이도 반복적인 상당한 과부하를 견딜 수 있습니다.200,000A 미만의 전기 도금 정류기 및 30~100kV[5] 범위에서 작동하는 정전 집진기에 일반적으로 사용됩니다.

라디오와 텔레비전 수신기는 약 1947년부터 1975년까지 플레이트 전압을 수백 볼트까지 공급하기 위해 그것들을 사용했다.진공관 정류기의 효율은 셀레늄 정류기의 85%에 비해 60%에 불과했는데, 부분적으로 진공관 정류기의 가열이 필요했기 때문입니다.셀렌 정류기는 고진공 정류기와 달리 예열 시간이 없습니다.셀레늄 정류기는 진공관보다 가격도 저렴하고 지정 및 설치도 간단했습니다.그러나 나중에 고효율 실리콘 다이오드로 대체되었습니다(고전압에서는 거의 100%).셀레늄 정류기는 전류 리미터 역할을 할 수 있어 단락 시 정류기를 일시적으로 보호하고 배터리 [citation needed]충전에 안정적인 전류를 제공할 수 있습니다.

특성.

셀렌 정류기는 구리 산화물 정류기와 거의 같은 크기이지만 실리콘 또는 게르마늄 다이오드보다 훨씬 큽니다.셀레늄 정류기의 사용 수명은 정격 및 냉각에 따라 60,000~100,000시간으로 길지만 무기한은 아닙니다.정류기는 장기간 [6]보관한 후 정류기 특성이 형성되지 않은 상태를 보일 수 있습니다.각 셀은 약 25V의 역전압을 견딜 수 있으며 약 1V의 순방향 전압 강하가 발생하므로 저전압에서 효율이 제한됩니다.셀레늄 정류기의 작동 온도 제한은 130°C이며 고주파 [7]회로에는 적합하지 않습니다.

교환

셀레늄 정류기는 원하는 것보다 수명이 짧았다.치명적인 고장 시, 수리 정비사가 문제가 무엇인지 알 수 있도록 상당한 양의 악취와 독성이 강한 가스를 배출했습니다.지금까지 가장 일반적인 고장 모드는 순방향 저항이 점진적으로 증가하여 순방향 전압 강하를 증가시키고 정류기의 효율을 낮춘 것입니다.1960년대에 실리콘 정류기로 대체되기 시작했습니다. 실리콘 정류기는 순방향 전압 강하, 비용 절감 및 [8]높은 신뢰성을 보였습니다.

셀레늄 다이오드 컴퓨터 논리

1961년 IBM은 실리콘과 유사한 특성을 가지지만 가격은 1센트 미만인 셀레늄 다이오드를 사용한 저속 컴퓨터 로직[9] 제품군을 개발하기 시작했습니다.터미널 개발 부서들은 낮은 비용을 원했고 속도가 필요하지 않았다.셀레늄 다이오드 시트에서 1/8인치 디스크를 펀치할 수 있었다.GE는 그들이 신뢰할 수 있는 셀레늄 다이오드를 만들 수 있다고 주장했다.하나의 합금 트랜지스터에 공급되는 두 가지 수준의 다이오드 로직이 있고 직렬 입력 저항이나 속도 향상 캐패시터가 없는 DDTL 회로에 대한 설계가 달성되었습니다.셀레늄 매트릭스 합금 로직(selenium matrix aloy logic) 때문에 SMAL 또는 SMARL로 불렸다[10].합금 트랜지스터가 셀레늄 다이오드 회수에 너무 빠른 것으로 판명되었습니다.이 문제를 해결하기 위해 베이스 이미터 주위에 셀레늄 다이오드를 연결하여 속도를 줄였습니다.2단계 로직은 수년 후 시장에 나올 PLA의 프로그래머블 로직 어레이와 유사했습니다.하나의 출력을 생성하는 거의 모든 정적 논리 함수는 하나의 트랜지스터와 소수의 값싼 다이오드로 달성할 수 있습니다.몇 년 후 셀레늄 다이오드는 신뢰할 수 없는 것으로 밝혀졌고 실리콘 다이오드로 대체되었다.로직 패밀리는 SMS [10]카드에 패키지되어 있었습니다.

추가 정보

  • F.T. 셀레늄 정류기 핸드북; 제2판; 연방 전화 및 라디오; 80페이지; 1953년.(표준)
  • S.T. Selenium 정류기 핸드북; 제1판; Sarkes Tarzian; 80 페이지; 1950 (아카이브)

레퍼런스

Wikimedia Commons에는 셀레늄 정류기와 관련된 미디어가 있습니다.
  1. ^ Hempstead, Colin; Worthington, William (2005-08-08). Encyclopedia of 20th-Century Technology. Routledge. p. 669. ISBN 978-1-135-45551-4. selenium rectifiers, which were invented by Charles E. Fitts in 1933
  2. ^ books.google.co.uk
  3. ^ books.google.co.uk
  4. ^ 피터 로빈 모리스.세계 반도체 산업의 역사, IET, 1990, ISBN 0-86341-227-0, 13, 18페이지.
  5. ^ Reeves, E. A.; Heathcote, Martin (2013-06-17). Newnes Electrical Pocket Book. Taylor & Francis. p. 95. ISBN 978-1-136-37644-3.{{cite book}}: CS1 유지보수: 날짜 및 연도(링크)
  6. ^ Ernst Bleule (ed.) , Electronic Methods, Academic Press, 1964, ISBN 0-12-475902-5, 206-207페이지.
  7. ^ H. P. Westman (ed), 라디오 엔지니어 제5판 참조 데이터, Howard W. Sams & Co., 1968, 13장.
  8. ^ 셀레늄, 미국 내무부.
  9. ^ 미국 특허 3218472: 가변 캐패시턴스 피드백 다이오드에 의해 제공되는 노이즈 제거 기능이 있는 트랜지스터 스위치.
  10. ^ a b The 1060 Data Communications System (PDF). IBM. p. 2.