Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
Dioda mocy
Dioda przewodzi prąd tylko w jednym kierunku (kiedy potencjał anody jest większy od potencjału katody). Gdy jest spolaryzowana zaporowo (odwrotnie) nie przewodzi.
Rys. Struktura budowy diody
Między obszarem n a obszarem p posiada dodatkowo domieszkowaną warstwę. Diody mocy budowane są na wysokie napięcie wsteczne oraz durze wartości prądów przy polaryzacji w kierunku przewodzenia.
Rys. Charakterystyka statyczna diody.
Parametry: 1)Prąd graniczny jest to max. Wartość ciągłego obciążenia prądowego 2)Powtarzalne szczytowe napięcie wsteczneURRM- nie można go przekroczyć przy pracy okresowej (można przekroczyć jego wartość impulsowo przez krótki czas) 3) Niepowtarzalne szczytowe napięcie wsteczne URSM- nie można przekroczyć w żadnych warunkach 4)Przeciążalność prądowa- podawana w postaci wykresu wartości prądów od czasu ich trwania
Dynistor
Aby dyni stor przewodził, potencjał na anodzie musi być większy potencjału katody. Ale załączenie dyni stora następuje dopiero po gwałtownym wzroście napięcia między anodą a katodą lub po przekroczeniu napięcia włączenia.
Tyrystor SCR
Tyrystor możemy załączać impulsem bramkowym ale tylko gdy jest prawidłowo spolaryzowany (A+, K-). Można go załączać jako dynistor, dużym skokiem napięcia między anodą a katodą- ale tego unikamy. Załączenie tyrystora następuje przy odpowiedniej polaryzacji- podaniu dodatniego względem katody impulsu bramkowego. Im mniejsze jest napięcie między K i A tym większy musi być prąd bramki. Wyłączenie tyrystora następuje przy obciążeniu napięciem anoda-katoda lub spadku wartości przepływającego prądu poniżej IH- prąd podtrzymywania
Rys. Charakterystyka statyczna tyrystora.
Zasada działania na tranzystorach
W stanie spoczynku oba tranzystory są zatkane. Po podaniu impulsu bramkowego pojawia się prąd bazy na T1, który otwiera płynący prąd kolektora T1 który jest zwarty z prądem bazy T2, otwiera drugi tranzystor Ic2 płynący do bazy T1, czyli cały układ działa bez potrzeby podtrzymania. Układ będzie działać aż do zaniku lub zmiany polaryzacji napięcia zasilającego. Podczasz zwiększania napięcia na tyrystorze rośnie napięcie na złączu zaporowym, co pociąga za sobą wzrost prądu zerowego co z koleji powoduje wzrost Ia i współczynników aż do momentu przejścia z stanu zablokowania w przewodzenia. Napięcie na tranzystorze maleje a prąd wzrasta do wartości określonej przez obwód zewnętrzny
Kształt prądu bramki podczas załaczania tranzystora SCR
Parametry graniczne prądowe
-max średni prąd przewodzenia
-max prąd skuteczny
-niepowtarzalny szczytowy prąd przewodzenia
-prąd podtrzymania
-min prąd załączenia
Parametry graniczne napięciowe
-powtarzalne szczytowe napięcie wsteczne
-niepowtarzalne szczytowe napięcie wsteczne
-powtarzalne szczytowe napięcie blokowania
-niepowtarzalne szczytowe napięcie blokowania
-klasa napięciowa
-max napięcie blokowania
Diak
-wysoka impedancja w stanie blokowania
-po przekroczeniu napięcia przebicia element wchodzi w obszar ujemnej rezystancji(prąd rośnie napięcie maleje).
Charakterystyka statyczna:
Triak: tyrystor dwukierunkowy
Opis:
Triak ma strukturę pięciowarstwową p-n-p-n. pod względem funkcjonalnym jest on połączeniem dwóch tranzystorów p-n-p i n-p-n w układzie antyrównoległym. Przewodzi prąd w obu kierunkach. Można wyróżnić w nim 2 stany pracy, blokowania i przewodzenia. Wyróżnia się w nim 3 końcówki, 2 anody (A1 i A2) oraz bramkę.
Ub0- nap. Przełączenia
Udrm- powtarzalne napięcie blokowania
Ih- prąd podtrzymania
Il- prąd załączenia
Zasada działania:
Triak załączany jest niezależnie od polaryzacji napięcia i impulsu bramkowego. Możliwe jest załączenie prze przekroczenie napięcia przełączenia(niezalecane).
- Triaki najczęściej pracują w I i III ćwiartce gdzie ma największą czułość, ponieważ impuls bramki ma taką samą polaryzacje co końcówka robocza A2.
- Praca w II ćwiartce jest możliwa, ale przy małych prądach końcówki roboczej trudno jest go załączyć
- W IV ćwiartce czułość bramki jest najmniejsza, więc pracy w niej trzeba unikać.
MOSFET
n-MOS
Tranzystory polowe z izolowaną bramką. Element o 3 końcówkach(bramka, dren, źródło). Stosowane przy wielkich częstotliwościach. Jest to element w pełni sterowalny, można go wł i wył za pomocą sygnałów bramkowych.
Zasada działania:
Przepływ prądu występuje między źródłem a drenem przez kanał. Tranzystor spolaryzowany w kierunku przewodzenia jest w stanie blokowania, aż do momentu podania na bramkę odpowiedniego sygnału i pozostaje w tym stanie aż do momentu usunięcia tego sygnału.
Po spolaryzowaniu diody w kierunku wstecznym będzie on przewodził ze względu na diodę wewnętrzną.
Tranzystor ze wzbogaconym kanałem- z kanałem „n” nie przewodzi dla zaworowego i ujemnego napięcia na bramce, a przewodzi dla dodatniego.
Tranzystor ze zubożałym kanałem- typu „p” przewodzi nawet dla napięcia zerowego na bramce. Steruje się go impulsem ujemnym na bramce.
IGBT
Tranzystor IGBT powstał przez połączenie w obszarze monolitycznego materiału półprzewodnikowego tranzystora bipolarnego z tranzystorem polowym typu MOS. Utworzona w ten sposób struktura ma pozytywne cechy obu elementów i stanowi półprzewodnikowy łącznik przydatny do układów o mocy nawet kilkuset kilowatów i pracujący z częstotliwością przełączania sięgająca 30kHz. Maksymalne dopuszczalne wartości blokowanego napięcia przekraczają 6kV, co oznacza pełna przydatność IGBT układach zasilanych z sieci o napięciu skutecznym 400 V i wyższym.
- używa się w większości nowych urządzeń
-łatwość sterowania poprzez zmianę potencjału izolowanej bramki
- dużo wyższe wartości prądów niż w MOSFET
- korzystny współczynnik temperaturowy
Model zastępczy:
R – rezystancja obszaru dryftu
Sterowanie
Stan blokowania IGBT występuje, gdy napięcie między bramką a źródłem jest niższe od wartości progowej UGS wielkości znanej z MOSFET. Dołączona napięcie dren-źródło powoduje przepływ bardzo małego prądu upływu. Kiedy nap. bramka-źródło przekroczy wartość progową tranzystora MOSFET struktury IGBT to zaczyna on przewodzić- płynie prąd drenu określany napięciem kolektor-emiter oraz wartością nap. sterującego UGE.
HEXFET
- duża przewodność, mała wrażliwość na temp.
- pojawia się dioda - element zabezpieczający
Komparator napięcia
Stosuje się go do porównywania dwóch napięć lub do określenia zakresu w którym znajduje się napięcie porównywalne.
Na jedno z wejść np. Uod daje się napięcie odniesienia a na drugie napięcie porównywalne.
Dzielimy je na nieregeneracyjne (bez pętli) i regeneracyjne (z pętlą histerezy).
UTL=UREF*(RF/R+RF)
Uhis=Uo*(RF/R+RF)
Prostownik 6q pełno falowy
Układ posiada 2 grupy zaworów: Anodową D1 D3 D5 i Katodową D2 D4 D6. Prąd zawsze przepływa przez 2 zawory. Od zacisku jednej z faz grupy katodowej przez obc i jeden zawór z grupy anodowej do zacisku innej fazy. Mamy tu także do czynienia z komutacja naturalną. Przewodzi jeden zawór z grupy anodowej i katodowej , gdzie wartości chwilowe mają największe wartości. Komutacja następuje w chwili zrównania się wartości chwilowych. w każdej z grup następują 3 komutacje na okres napięcia zasilania. Obciążenie jest wiec 6krotnie przełączane przez zawory na okres
Prostownik 3q
Prostownik 3pulsowy- trzeba stosować połączenie uzwojenia wtórnego w gwiazdę z dostępnym punktem neutralnym. Przewodzi tu zawsze tylko jedna dioda, a prąd obciążenia płynie z fazy która ma największą wart chwilową. Zachodzi tu tzw komutacja zewnętrzna(naturalna) diod to proces przekazywania przewodzenia prądu odbiornika z D1na D2 w wyniku naturalnej sieciowej zmienności wartości chwilowych napięć fazowych. Na 1 okres przypadają 3 komutacje. W 3 fazach Prostownika występuje zawsze przepływ ciągłego prądu obciążenia. Wadą jest odmagnesowywanie rdzenia trafa prądem stałym.
Odwrócona gwiazda: układ 6 pulsowy. Komutacja miedzy elementami tej samej grupy komutacyjnej. Nadal występują prądy wyrównawcze. Ud0 3 puls=1,17Uf pojedyncza grupa 3 pulsowa, Ud0=1,35 Uf- wyższa wartość średnia napięcia.
Zastosowanie diody zerowej dla RL
Rola diody zerowej polega na tym, że zapobiega ona zwrotowi energii zmagazynowanej w dławiku do sieci zasilającej dzięki czemu uzyskuje się ciągły przepływ prądu w odbiorniku. Odbiornik ładuje się energią gdy pół-fala napięcia zasilającego jest dodatnia a rozładowuje się gdy pól-fala napięcia zasilającego jest ujemna. Przy obciążeniu znacznie indukcyjnym stała czasowa okresowa jest wielokrotnie większa od półokresu napięcia zasilającego i dlatego można przyjąć, że zwarcie odbiornika przez diodę zerową w półokresie ujemnym nie powoduje w praktyce zmniejszenia energii elektroenergetycznej odbiornika
Obciążenie
Kąt przepływu
Warunki
R
2Ѳ=π
2Ѳ=2π/m
m=1
m≥2
RE
2Ѳ>lub<π
C
2Ѳ<π
...