- •Учебный курс для групп эс и эСиС 02
- •Часть 1 элементы промышленной электроники
- •Промышленная электроника
- •Тема 1 введение
- •Краткие сведения по истории развития и современному состоянию электронной преобразовательной техники
- •Первая часть - элементы промышленной электроники
- •Тема 2: физика полупроводниковых приборов
- •1 . При отсутствии внешнего электрического поля
- •Силовые полупроводниковые элементы
- •Тема 3 диоды
- •Стабилитроны
- •Тема 4 транзисторы
- •В р n р потенциальный барьер нет напряжения на транзистореариант принципа действия
- •2.5. Биполярные транзисторы.
- •1. Приращение тока коллектора пропорционально изменению тока базы.
- •2. Ток коллектора почти не зависит от напряжения на коллекторе.
- •2.1. С затвором в виде p-n перехода
- •Основные параметры полевых транзисторов
- •2.6. Полевые mosfet (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) транзисторы.
- •2.3. Транзисторы биполярные с изолированным затвором igbt
- •Условное обозначение
- •2.7. Биполярные igbt (Insulated Gate Bipolar Transistor) транзисторы
- •2.9. Предельные режимы работы транзисторов.
- •Виды пробоя
- •Тема 5. Тиристоры
- •Основные параметры
- •Параметры - неизвестны, это прибор будущего.
- •2.4. Полностью управляемые gto-тиристоры.
- •Тема 6 фотоэлектрические приборы
- •Тема 7. Режимы работы полупроводниковых приборов (пп)
- •1.1. Режим усиления (возможен только у транзистора)
- •1.2. Режим ключа
- •2. Тепловые режимы
Стабилитроны
Назначение - обеспечить стабильное напряжение
Условное обозначение
Принцип действия. При напряжении Uvar , большем потенциального барьера, имеет место электрический пробой, вследствие которого напряжение на стабилитроне равно барьеру, остальное падает на резисторе R.
Основные параметры
1.напряжение стабилизации(обратное пробивное) 3Uст200В
2. максимально допустимый ток 10маIст10А
3. динамическое сопротивление Rд= Uст /Iст; должно бытьRд0.
Светодиоды
Назначение - индикация наличия напряжения
Условное обозначение
Принцип действия.Под действием напряжения заряды преодолевают потенциальный барьер. При этом выделяется энергия в виде излучения в видимой (красной , зеленой) или невидимой (инфракрасной) частях спектра
Основные параметры.
1. яркость 102103кд/м2 2. рабочее напряжение 36 В |
3. ток 520 мА
|
ВАРИКАПЫ
Назначение- бытьемкостью, управляемойнапряжением.
Условное обозначение
Принцип действия.p и n области диода являются обкладками конденсатора, емкость которого зависит от толщины потенциального барьера. Толщина барьера зависит от напряжения, приложенного к диоду
При изучении этой темы следует обратиться 1.к учебнику Промислова електроніка:Підручник/ В.С.Руденко, В.Я.Ромашко, В.В.Трифонюк. – К.: Либідь, 1993. –432 с. Тема изложена на стр. 1219.
2. Специальной литературе из «Библиотеки инженера»: Основы промышленной электроники. – «Техніка», 1976. – 544 с. Тема изложена на стр. 727.
Тема 4 транзисторы
биполярные полевые IGBT
Транзисторы биполярные (ВРТ)
Схема(структура p-n-p)Условное обозначение
Справка
эмиссия(лат) - выпуск
коллектор(лат) - собирающий
инжектировать(лат) - бросать внутрь
Принцип действия
1. При отсутствии внешних напряжений существуют потенциальные барьеры на ЭП и КП, полярности которых показаны на рис. (про барьеры см. Тема 2, п.1).
2. При внешнем напряжении UэкполярностьюЭ+, К-ток не идет из-за обратного смещения КП.
3. При появлении напряжения UэбЭ+, Б- в базу инжектируются дырки из Э. Вследствие этого база насыщается дырками и возникает ток диффузии от ЭП к КП. На КП дырки подхватываются потенциалом КП и вбрасываются в коллектор.
4. Для структуры n-p-nпринцип тот же, но ток не дырок, а электронов.
В р n р потенциальный барьер нет напряжения на транзистореариант принципа действия
То, что в транзисторе ток через базу идет от эмиттера, для принципа действия несущественно
коллектор (К)
база (Б) эмиттер (Э)
- - - - - - - - + + + + + + + +
n р n
Математическая модель.
Iк = Iб + Iкэ0 = h21эIб ; Iкэ0 Iк h21э .
h21э- коэффициент передачи тока (индекс «э» – в схеме с ОЭ),
-коэффициент усиления транзистора,
Iкэ0- ток коллектора приIб=0.
Характеристики(в схеме включения «с общим эмиттером»)
входная выходная регулировочная
IБ=0 IБ1>
0 IБ2>
IБ1 IБ3>
IБ2 UЭК IК Iкэ0
рабочая область
Из входной характеристики следует: чтобы иметь Iб, необходимо компенсировать эп (ввести смещение).
Из выходной характеристики следует: при изменении Uкэ Iкпочти не изменяется,
Особенности биполярных транзисторов:
Управление током (ток коллекторный управляется током базы).
Малое внутреннее сопротивление коллекторному току (сравнительно с полевыми).
Малая максимально возможная частота (сравнительно с полевыми) – десятки, сотни кГц.
При большей мощности меньше частота.