ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - CHƯƠNG 1

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:43

Thêm vào BST

Báo xấu

257
lượt xem 76
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

MỞ ĐẦU – CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1.1 Khái niệm chung Điện tử Công suất lớn Các linh kiện điện tử công suất được sử dụng trong các mạch động lực – công suất lớn Sự khác nhau giữa các linh kiện điện tử ứng dụng (điện tử điều khiển) và điện tử công suất • Công suất: nhỏ – lớn • Chức năng: điều khiển – đóng cắt dòng điện công suất lớn Các linh kiện điện tử công suất chỉ làm chức năng đóng cắt dòng điện – các van ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - CHƯƠNG 1

ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Tài liệu tham khảo • Điện tử công suất – Lê Văn Doanh • Giáo trình điện tử công suất – Nguyễn Văn Nhờ • Điện tử công suất – Nguyễn Bính dqvinh@dng.vnn.vn 0903 586 586
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU – CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1.1 Khái niệm chung Điện tử Công suất lớn Các linh kiện điện tử công suất được sử dụng trong các mạch động lực – công suất lớn
Sự khác nhau giữa các linh kiện điện tử ứng dụng (điện tử điều khiển) và điện tử công suất • Công suất: nhỏ – lớn • Chức năng: điều khiển – đóng cắt dòng điện công suất lớn Các linh kiện điện tử Động lực Điều khiển công suất chỉ làm chức năng đóng cắt dòng điện – các van IC IB • Thời điểm • Công suất
Transistor điều khiển: Khuyếch đại IC R UCE = UCE1 B U iC R a b U C iB UCE = U - RIC IB2 > IB1 A uCE IB1 > 0 B A E IB = 0 iE uBE U UCE1 IB2 UBE < 0 IB UCE Transistor công suất: đóng cắt dòng điện
Đặc tính Volt – Ampe của van công suất lý tưởng i b i c a điều khiển u d u
Đối tượng nghiên cứu của điện tử công suất • Các bộ biến đổi công suất • Các bộ khóa điện tử công suất lớn Chỉnh lưu • BBĐ điện áp BBĐ điện áp xoay chiều (BĐAX) một chiều • Biến tần (BĐXA) Nghịch lưu
1. 2. Các linh kiện điện tử công suất 1.2.1 Chất bán dẫn - Lớp tiếp giáp P - N Chất bán dẫn: Ở nhiệt độ bình thường có độ dẫn điện nằm giữa chất dẫn điện và chất cách điện Loại P: phần tử mang điện là lỗ trống – mang điện tích dương Loại N: phần tử mang điện là các electron – mang điện tích âm J + + + + - - - - P N + - - - - + + + - - - - + + + + + + + - - - + - - - + + P N - - - + + + Miền bão hòa - Cách điện
Phân cực ngược N P + + + - - - - + + - - - + + - - - + + + Miền bão hòa - Cách điện N P + - - + - + - + Miền bão hòa - Cách điện
Phân cực thuận N P + + + - - - - + + - - - + + - - - + + + Miền bão hòa - Cách điện - + i
1.2.2 Diode Cấu tạo, hoạt động uF iF Hướng thuận Anode Katode PN A K K A iR Hướng ngược uR R: reverse – ngược F: forward – thuận
Đặc tính V – A i Diode lý tưởng Nhánh thuận – mở Hai trạng thái: mở – đóng I [A] F u Nhánh ngược – đóng Diode thực tế 100 Nhánh thuận – mở 50 UR [V] UF [V] U[BR] 1 1,5 800 400 0 Nhánh ngược UTO: điện áp rơi trên diode – đóng o dU R T = 160 C 20 rR = j dU F o rF = T = 30 C dI R 30 j URRM dI F điện trở ngược trong diode IR [mA] điện trở thuận trong diode URSM UBR: điện áp đánh thủng
Đặc tính động của diode I • UK: Điện áp chuyển mạch L • trr: Thời gian phục hồi khả năng đóng UK S • irr: Dòng điện chuyển mạch – phục hồi - + t rr Qr = ∫ irr dt Ðóng S : điện tích chuyển mạch 0 iF iF iF = I trr 0,1 irrM O t irr Quá áp trong iR irrM iR irr Qr uF t O Uk uR = Uk uRM uR
Bảo vệ chống quá áp trong V Mở Đóng R C t O iRC uR L V irr iRC t O iL Uk irr Uk - + i L = irr + i RC u = U − L diL R k dt
Các thông số chính của diode IF [A] Điện áp: 100 • Giá trị điện áp đánh thủng UBR • Giá trị cực đại điện áp ngược lập lại: Nhánh thuận – mở URRM 50 • Giá trị cực đại điện áp ngược không lập UR [V] UF [V] U[BR] lại: URSM 1 1,5 800 400 0 Nhánh ngược Dòng điện - nhiệt độ làm việc – đóng o T = 160 C 20 j • Giá trị trung bình cực đại dòng điện o T = 30 C 30 j URRM thuận: IF(AV)M IR [mA] • Giá trị cực đại dòng điện thuận không URSM lập lại: IFSM
Diode thực tế: IDB30E60 – Infineon Technologies
1.2.3 Transistor lưỡng cực (BT) (Bipolar Transistor) Cấu tạo, hoạt động C C P N B N B P P N E E R R iC iC U U C C iB iB uEC uCE B B E E iE iE uEB uBE
Đặc tính Volt – Ampe Miền mở bão hòa IC Mở UCE = UCE1 B U R a b • Đặc tính ngoài IC = f(UCE) UCE = U - RIC IB2 > IB1 A • Đặc tính điều khiển IC = f(IB) IB1 > 0 A IB = 0 Đóng U UCE1 IB2 UBE < 0 IB UCE Miền đóng bão hòa
a) ICE UBR(CE0) IB = 0 ICE0 UBR(CER) ICER UBR(CES) ICES UBR(CEU) ICEU O UCES UCE0 UCE UCER UCEU b) c) RB RB ICEU - + + -IB UBE -IB UBE + - - • 0 … Hở mạch B – E (IB = 0) • R … Mạch B – E theo hình b) • S … Ngắn mạch B – E (RB →0) • U … Mạch B – E theo hình c)
Quá trình quá độ của transistor iB IB 0.9IB 0.1IB O t td tr tf ts iC uCE 0.1IC 0.1IC 0.9IC IC O ton toff
Mạch trợ giúp đóng mở Các thông số chính Điện áp: • Giá trị cực đại điện áp colector – emitor UCE0M khi IB = 0 • Giá trị cực đại điện áp emitor – bazơ UEB0M khi IC =0 Dòng điện: Giá trị cực đại của các dòng điện IC, IB, IE (Điện tử công suất – Nguyễn Bính)