10 Электроника Лекции в презентациях 2012
.pdf
Общие представления и симисторе
Принцип работы симистора |
11 |
|
HI-COM ТРИАКИ
(3-Х КВАДРАНТНЫЕ ТРИАКИ)
Hi-Com триаки (3-хквадрантные триаки) – это специально разработанные триаки для работы с индуктивными нагрузками и в системах управления электромоторами.
При использовании Hi-Com триаков с высокоиндуктивной нагрузкой отпадает необходимость в дополнительных элементах защиты от самопроизвольного срабатывания.
3-хквадрантные триаки доступны в корпусах для поверхностного монтажа, таких, как SOT-223, SOT-428 и SOT-404.
Область применения: электроприборы с изменяющейся скоростью вращения электромотора, стиральные машины, переносные вентиляторы, пылесосы, кухонная бытовая техника.
3.50 мин
Чип и дип |
12 |
Трёхквадрантные триаки
HI-COM ТРИАКИ
(3-Х КВАДРАНТНЫЕ ТРИАКИ)
Выпускаются электроинструменты — дрели, электросверла, шуруповерты и др. — с плавным регулированием частоты вращения с помощью симисторов.
Электродрель с плавным регулированием частоты вращения, схема регулирования
13
HI-COM ТРИАКИ
(3-Х КВАДРАНТНЫЕ ТРИАКИ)
Электронное устройство встроено в рукоять. Изменение частоты вращения производится плавным нажатием на рычаг, расположенный впереди рукояти и связанный с регулируемым резистором электронного устройства.
Патрон сверла связан с осью коллекторного электродвигателя переменного тока, который получает питание от сети 220 В через
симистор V1, осуществляющий регулирование его напряжения. Для снижения уровня радиопомех установлен фильтр, состоящий из дросселя L и конденсатора С1.
Управляющий сигнал поступает на симистор в момент, когда
напряжение на конденсаторе С3 достигает порога переключения динистора V2, что регулируется сопротивлением резистора R3, связанного с рычагом на ручке дрели. Резисторы R1, R2 и конденсатор С2 служат для получения непрерывного регулирования частоты вращения во всем диапазоне изменения сопротивления резистора R3.
14
IGBT-транзисторы
Биполярные транзисторы с изолированным затвором являются новым типом активного прибора, который появился сравнительно недавно. Его входные характеристики подобны входным характеристикам полевого транзистора, а выходные – выходным характеристикам биполярного.
В литературе этот прибор называют IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). По быстродействию они значительно превосходят биполярные транзисторы. Чаще всего IGBT-транзисторы используют в качестве мощных ключей, у которых время включения 0,2 - 0,4 мкс, а время выключения 0,2 - 1,5 мкс, коммутируемые напряжения достигают 6 кВ, а токи 4 кА.
IGBT-транзисторы вытесняют тиристоры из высоковольтных схем преобразования частоты и позволяют создать импульсные источники вторичного электропитания с качественно лучшими характеристиками. Во включенном состоянии при токах в сотни ампер падение напряжения на транзисторе находится в пределах 1,5 - 3,5В.
15
IGBT-транзисторы
Коллектор IGBT-транзистора (рис.) является эмиттером транзистора VT4. При подаче положительного напряжения на затвор у транзистора VT1 появляется электропроводный канал. Через него эмиттер транзистора IGBT (коллектор транзистора VT4) оказывается соединенным с базой транзистора VT4. Это приводит к тому, что он полностью отпирается и падение напряжения между коллектором транзистора IGBT и его эмиттером становится равным падению напряжения на эмиттерном переходе транзистора VT4, просуммированному с падением напряжения Uси на транзисторе VT1.
Эквивалентная схема IGBT-транзистора (а) и его условное в
отечественной (б) и иностранной (в) литературе |
16 |
|
IGBT-транзисторы
Обозначение и схема отечественного транзистора КП730А.
17
IGBT-транзисторы
В связи с тем, что падение напряжения на р–n-переходе уменьшается с увеличением температуры, падение напряжения на отпертом IGBTтранзисторе в определенном диапазоне токов имеет отрицательный температурный коэффициент, который становится положительным при большом токе. Поэтому падение напряжения на IGBT-транзисторе не опускается ниже порогового напряжения диода (эмиттерного перехода VТ4).
При увеличении напряжения, приложенного к транзистору IGBT, увеличивается ток канала, определяющий ток базы транзистора VT4, при этом падение напряжения на IGBT-транзисторе уменьшается.
При запирании транзистора VT1 ток транзистора VT4 становится малым, что позволяет считать его запертым. Дополнительные слои введены для исключения режимов работы, характерных для тиристоров, когда происходит лавинный пробой. Буферный слой n+ и широкая базовая область n– обеспечивают уменьшение коэффициента усиления по току p–n–p-транзистора.
18
IGBT-транзисторы
Как видно из структуры IGBT-транзистора (рис.), это достаточно сложный прибор, в котором транзистор типа р–n–р управляется МОПтранзистором с каналом типа n.
Структура IGBT-транзистора |
19 |
Структура гибридного IGBT-транзистора |
IGBT-транзисторы
Номера соответствуют приборам с различными дозами электронного облучения:
1.Без облучения (tt = 12 мкс).
2.Доза облучения — 1 (tt = 4 мкс).
3.Доза облучения — 2 (tt = 2 мкс).
4.Доза облучения — 3 (tt = 1 мкс).
5.Доза облучения — 4 (tt = 0,6 мкс).
6.Доза облучения — 5 (tt = 0,4 мкс).
7.Доза облучения — 6 (tt = 0,1 мкс).
Семейство ВАХ гибридного IGBT-транзистора в области малых плотностей тока
20