HELLO STUDENT! rezumate, lucrări, teze, prezentări Versiunea completă a site-ului
Transistorii bipolari (BT) sunt disponibili în două tipuri: n-p-n și p-n-p. Primul tip (n-p-n) predomină în electronica de putere și, prin urmare, discuțiile suplimentare ale tranzistorilor vor fi orientate către acest tip de BT.
Transistorii bipolari sunt folosiți pe scară largă ca regulatori de tensiune sau curent. Tranzistorii pot funcționa în mod liniar sau cheie. În modul liniar, punctul de funcționare al tranzistorului este în regiunea activă și sub acțiunea curentului de bază se mișcă relativ lent de-a lungul liniei de încărcare. În modul de comutare, punctul de operare "rapid" trece de la regiunea de cutoff (starea de conductivitate scăzută) până la regiunea de saturație (stare de conductivitate ridicată). Viteza și traiectoria mișcării depind de parametrii circuitului de sarcină, proprietățile de frecvență ale tranzistorilor, valoarea și forma curentului de bază. Luați în considerare funcționarea unui tranzistor cu o sarcină activă.
In intervalul de timp [0, t1] necontrolat curent Iko = Ikbo creează rezistor de bază de tensiune de declanșare Rb, se deschide tranzistorul (ON punctul de funcționare se află în regiunea cutoff de frontieră), cu toate acestea pentru închiderea completă a tranzistorului trebuie setat ib curent de bază negativă = -Ikbo. În acest caz, punctul de funcționare se deplasează la limita de la punctul B. cut-off
Odată cu apariția pulsului curent al bazei Ibb. și anume puls mai mult decât este necesar pentru a muta punctul de funcționare în limita de saturație începe de comutare tranzistor și curentul său colector se apropie de valoarea Ik Ib = B, unde B - coeficientul de transfer al curentului tranzistor într-un circuit cu un emițător comun. Când se atinge valoarea Ikp = (E-Uken) / Rk, creșterea actuală se oprește, iar curentul excesiv al bazei, adică partea care depășește valoarea lui Ib. duce la acumularea de încărcături în regiunea de bază. Cu o creștere a factorului de redundanță K1 = Ib / Ib, timpul de conectare al tranzistorului scade. În intervalul de comutare [t1. t2] curentul colectorului se modifică aproape exponențial, cu o constantă de timp de τ = 1 / fgp. unde fgp este frecvența de câștig a tranzistorului.
Presupunând că în timpul perioadei de timp (tB) curentul colectorului atinge un nivel de 0, 95 de la valoarea staționară, determinăm valoarea tB:
Pentru coeficienții de redundanță K1 = 1, 2, 4, valorile iB sunt, respectiv, tB (1) = 2, 994TE. tB (2) = 0, 64Te. tB (4) = 0, 27te.
La momentul t3 începe procesul de oprire a tranzistorului. Timpul total de oprire este alcătuit din timpul de întârziere asociat cu resorbția purtătorilor în exces în regiunea de bază și timpul degradării actuale. Ambele intervale depind de redundanța impulsului invers (blocare) al curentului de bază. În cazul particular al unui pasiv de blocare (Ib = 0), și atunci când o parte suficient de mici Rb rezistență de bază (în referințele bibliografice, această condiție specifică în mod specific), timpul de resorbție este egal cu raportul tp = lnK1. iar timpul de dezintegrare este tc = 4me.
Când tranzistorul este blocat activ de curentul negativ al bazei cu o multiplicitate de K2 = -Ib V / Ik, timpul de rezoluție și decădere
Astfel, performanța cheie este foarte dependentă de valoarea și forma curentului de bază. Unitatea optima forma unui impuls de curent este de a furniza redundanță suficientă a curentului la marginea de conducere (K1 = 2 3), scăderea redundanței la K1 nivel = 1.5 descuierea sfârșitul intervalului, mai redundanță bază curentă impuls negativ (K2 = 3. 5) pe intervalul resorbție și actuala recesiune și scăderea ulterioară a cantității de curent la o valoare Ikbo.
Valoarea impulsului curent la marginea anterioară + Ib este determinată de tensiunea sursei E1 și a rezistențelor conectate în paralel R5 și R6. Pe măsură ce se încarcă condensatorul C1, magnitudinea impulsului curent scade. Pulsul de blocare Ib este generat de sursa E2 când tranzistorul UT4 este deschis.
Deoarece tranzistorul trece curentul într-o singură direcție, în circuite cu o direcție de schimbare a curentului, o diodă VD este conectată în paralel cu tranzistorul.
Pierderile de putere din tranzistor Pk sunt însumate din pierderile din bază și pierderile din colector. Limitându-ne la ultima componentă, scriem expresia estimării aproximative Pk. concentrându-se pe legea liniară a variației tensiunii și curentului pe intervalele de comutare:
unde Ik. Uken - curent colector și tensiune la colectorul tranzistorului la intervalul de saturație; T este perioada de repetare; Тн = t4 - t2 - durata intervalului de saturație.
În circuitele practice în circuitul colector a tranzistorului de putere trebuie să prezinte inductanță (de exemplu, fire parazitare inductanță), în care traiectoria tranzistor de comutare nu coincide cu linia de sarcină rezistivă asupra caracteristicilor de ieșire ale familiei. Funcționarea fiabilă a tranzistorului este asigurată dacă punctul de operare nu depășește zona de operare sigură (OBR) în timpul comutării. Limitele OBR determină valorile admise ale parametrilor în diferite moduri și sunt prezentate în manuale.
Pentru a reduce puterea pierderilor de comutare și pentru a preveni modurile de funcționare periculoase a cheilor, se utilizează un set mare de tehnici de circuite.
Introducerea clapetei de saturație L1 în circuitul colector al tranzistorului VT1 face posibilă limitarea vitezei de acumulare a curentului colector al tranzistorului și, prin urmare, reducerea pierderii de putere la deschiderea sa. Pentru a descărca energia acumulată de această accelerație în intervalul de stare deschis al tranzistorului, o diodă VD1 și o rezistență R1 sunt conectate în paralel. Pentru a reduce viteza de acumulare a tensiunii colectorului și, prin urmare, a reduce pierderile de putere în timpul opririi, un condensator C1 este conectat în paralel cu tranzistorul. Încărcarea C1 se realizează prin dioda VD2 și descărcarea sa la deschiderea tranzistorului - prin rezistorul R2.
În dispozitivele reale furnizează curentul de sarcină variază, în general, într-o gamă largă. Prin urmare, în cazul cheilor tranzistoare bipolare destul de o provocare este de a menține curentul de bază la un nivel care garantează o anumită cantitate de K1 coeficient de redundanță. Operarea la o valoare fixă, inclusiv curentul de bază poate conduce la suprasaturarea tranzistor profunde și ca urmare, pentru a crește tranzistorul off anumit timp (poate fi variată în ordine) sau transferul punctului de lucru al tranzistorului pentru a deschide miezul (cu creșterea curentului de sarcină). Pentru a exclude astfel de moduri, este recomandabil să se asigure reglarea automată a curentului de bază pentru a schimba curentul maxim de colector. Autoacordarea pot fi preparate folosind un circuite neliniare cu circuite de feedback-ul de tensiune și cu un curent de feedback pozitiv.
În acest circuit, tensiunea FB asigurată VD1 dioda și saturație adâncime - diode VD2, VD3 (în locul VD2, VD3 diodă Zener pot fi incluse). In absenta saturării dioda tranzistor VD1 este închis și curent de bază Ib tranzistorului este actual de control IV. Supraabundență tranzistor reduce tensiunea, și tensiunea în consecință Ukb Uke = Ukb + Ube. Odată cu scăderea tensiunii Ukb (plus colector în raport cu baza) la o valoare egală cu tensiune dioda deschis UBR deschide VD1 diodă și IV a curentului în ramurile lanțului de diode VD1, reducând astfel curentul de bază al tranzistorului și prevenirea suprasaturație nedorite. Din ecuația balanței de tensiune: UVD2 + UVD3 + Ube = UVD1 + Uke rezultă că Uke - Ube + UBR.
Atunci când se aplică semnalul de control la circuitul de intrare în circuitul „joncțiune Bazo-emitor VT1, joncțiunea Bazo-emitor MOSFET VT», continuă de control curent de pornire. La deschiderea VT a tranzistorului prin T înfășurarea primară care curge curentul de sarcină Ie = transformator Ir curent înfășurării secundar încărcat cu joncțiunea colector-emitor a unui tranzistor saturat VT1 și Bazo-emițător de tranziție tranzistor de putere VT va fi mai mică decât curentul primar cu un factor egal cu transformator raportul T pentru orice curent de sarcină, și care asigură o putere tranzistor curent proporțional-control.
Dezavantajul tranzistorilor bipolare de înaltă tensiune de înaltă putere este valoarea scăzută a raportului de transmisie curent în modul de saturație. Pentru dispozitivele cu o tensiune limită UKe rp> 250 V, raportul de transfer curent este B = 5. 7. Acest lucru face dificilă reconcilierea tranzistorilor puternici cu dispozitive de control de putere redusă și necesită introducerea amplificatoarelor curente în circuit. De exemplu, când Ikn A = 10, B = 5, K1 = 1.4, baza necesară cantitatea de curent Ib = 2,8 A. Incluziunii tranzistori Darlington crește raportul de transmisie curent de bază la o valoare egală cu produsul coeficienților de transmisie tranzistori VT1 și VT2: BE = B1 B2.
Tranzistorii VT1 și VT2 din tranzistorul compozit sunt selectați pentru aceleași tensiuni de funcționare. Transistor VT1 formează curentul de bază al tranzistorului puternic VT2. Rezistoarele de impedanță reduse R1 și R2 asigură un circuit pentru curenții de joncțiune colectori (Ikbo) în starea închisă a tranzistorilor. Dioda VD1 asigură un circuit al curentului de blocare a bazei pentru tranzistor VT2 în cazul în care tranzistorul cu putere redusă VT1 este blocat mai devreme. Dioda VD2 este ocolită pentru tensiuni inverse. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că aplicarea schemei Darlington conduce la o creștere a tensiunii de saturație a unui tranzistor puternic, adică duce la o creștere a pierderii de putere pe aceasta. La curenții de sarcină mare în circuite practice, în loc de un tranzistor VT2, se utilizează mai multe tranzistoare conectate în paralel. Pentru a egaliza curenții prin intermediul acestor tranzistori conectați paralel, fiecare circuit din circuitul emițătorului include cel mai adesea rezistențe cu rezistență redusă.
Un alt dezavantaj al tranzistorilor bipolari este extinderea mare a coeficientului de transmisie curent, astfel încât modul de control optim pentru un tranzistor nu poate fi îndeplinit atunci când îl înlocuiți cu altul. Trebuie avut în vedere faptul că, datorită rezistenței scăzute a tranzistorilor în modul de saturație și capacității lor scăzute de supraîncărcare, în general, tranzistorii nu pot fi protejați prin siguranțe. Protecția este posibilă numai prin mijloace electronice de mare viteză.
Descarcă eseu: Nu ai acces la descărcarea fișierelor de pe serverul nostru CUM SĂ DOWNLOAD
Parola din arhiva: privetstudent.com
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: