1.5.2 Характеристики цепи управления тиристором
Характеристики цепи управления тиристором приведены на рис. 1.31
Рис. 1.31 Характеристики цепи управления тиристором
Uудоп, Iудоп, Рудоп – допустимые напряжения, ток и мощность цепиуправления, значения которых нельзя превышать.
Uymin, Iymin – минимальные значения напряжения и тока управления, при которых гарантируется отпирание тиристора.
Воль-амперные характеристики цепи управления лежат в некоторой зоне. Управлении должно формитоваться так, чтоточки бы пересечение ВАХ цепи управления и ВАХ тиристора не попадали в запретную зону.
Динистор
Динистор – прибор аналогичный тиристору, но без цепи управления. Для динистора нормальным режимом является отпирание за счет электрического пробоя. Динистор используется как пороговый элемент в схемах защиты.
Недостатком прибора является сильная зависимость напряжения пробоя от температуры. УГО динистора приведено на Рис. 1 .
Симистор
Симистор – прибор по структуре соответствует всречно-параллельному включению двух тиристоров. Может проводить ток в обоих направлениях. Применяется в цепях переменного тока для регулирования величины переменного напряжения. УГО симистора приведено на Рис. 1 .
а) б)
Рис. 1.32 УГО и ВАХ а) – динистора, б) – симистора
1.6 Биполярный транзистор с изолированным затвором.
Igbt (insulated gate bipolar transistor) транзистор
Преимуществом биполярного транзистора является сравнительно малое падение напряжения на открытом транзисторе при больших токах. Преимуществом полевого транзистора с изолированным затвором является большое сопротивление цепи управления. Совмещение преимуществ полевого и биполярного транзистора достигнуто в IGBT транзисторе, структура, схема замещения и УГО которого приведены на рис. 1.33.
Полевой транзистор с изолированным затвором и индуцированным каналом VT1 управляет биполярным транзистором VT2. Транзисторы VT2 и VT3 связаны положительной обратной связью (аналогично тиристору), однако за счет сопротивлений R1, R2 транзисторы остаются управляемыми (результирующий коэффициент по контуру обратной связи меньше единицы).
а) б) в)
Рис. 1.33 а) – структура IGBT транзистора, б) – транзисторная схема замещения, в) – условно-графическое обозначение
В качестве коэффициента усиления транзистора выступает крутизна
,
А/В
Из-за положительной обратной связи крутизна составляет сотни ампер на вольт. Входная характеристика соответствует характеристике транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом.
Выходные вольтамперные характеристики IGВТ-транзистора аналогичны характеристикам биполярного транзистора.
Транзистор используется в мощных преобразователях напряжения и работает в ключевом (включен – выключен) режиме.
1.7 Оптоэлектроника
1.7.1 Общие сведения.
Оптоэлектроника – это область электроники, в которой в качестве носителя информации используются электромагнитные волны оптического диапазона. Длина волн оптического диапазона лежит в диапазоне от 10-3 м (1 мм) до 10-8 м (10 нм), что соответствует частотам от 300 ГГц до 3.1016 Гц. Видимый спектр составляет от 400 до 700 нм. В оптоэлектронике чаще говорят о длине волны, а не частоте излучения. Более длинные, чем видимый спектр, волны относят к инфракрасной области, а более короткие к ультрафиолетовой области.
Фотоны в отличие от электронов не подвержены электромагнитным полям и не обладают массой покоя, поэтому оптические устройства более помехозащищенные и более быстродействующие. Оптические излучения характеризуются интенсивностью, спектром излучения, направленностью, поляризацией, когерентностью. Разнообразие параметров излучения позволяет получить линии связи (световоды) с очень большим числом каналов при относительно малых размерах.