thiết kế và thi công bộ thí nghiệm điện tử công suất, chương 1

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

169
lượt xem 40
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

diode được cấu tạo bởi tinh thể Silicium hay Gẻmanium, gồm 2 lớp bán dẫn P_N có sự nhạy cảm với nhiệt, điện và quang. Diện tích mặt ghép có khi đạt tới hàng chục cm2, mật độ dòng điện 10Amm2/ và khi đioe cho dòng định mức chảy qua, điện áp rơi trên đioe khoảng 1-2 V. Khi ta áp lên cực Anode (A) của đioe một điện áp cao hơn ở cực Cathode (K) thì đioe bắt đầu dẫn và cho dòng chạy qua. Thường khi đioe dẫn thì UAK =07V.. Khi ta tác động lên đioe một...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: thiết kế và thi công bộ thí nghiệm điện tử công suất, chương 1

CHÖÔNG I : GIÔÙI THIEÄU CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN I. DIODE. 1. Caáu Taïo. Diode ñöôïc caáu taïo bôûi tinh theå Silicium hay Germanium, goàm 2 lôùp baùn daãn P_N coù söï nhaïy caûm vôùi nhieät, ñieän vaø quang. Dieän tích maët gheùp coù khi ñaït tôùi haøng chuïc cm2, maät ñoä doøng ñieän 10A/mm2 vaø khi diode cho doøng ñònh möùc chaûy qua, ñieän aùp rôi treân diode khoaûng 12 V. Kyù hieäu : Diode ñöôïc vieát taét laø :D P N P -+ N Haøng raøo ñieän theá Hình I.1 Caáu taïo vaø kyù hieäu cuûa diode. 2. Nguyeân lyù hoaït ñoäng . Khi ta aùp leân cöïc Anode (A) cuûa diode moät ñieän aùp cao hôn ôû cöïc Cathode (K) thì diode baét ñaàu daãn vaø cho doøng chaïy qua. Thöôøng khi diode daãn thì UAK =0.7V. Khi ta taùc ñoäng leân diode moät ñieän aùp xoay chieàu thì ½ chu kyø döông cuûa ñieän aùp nguoàn, diode ñöôïc phaân cöïc thuaän cho doøng chaïy qua, ôû cheá ñoä naøy laø baûo hoaø (ON). Trong ½ chu kyø aâm cuûa nguoàn, diode ñöôïc phaân cöïc ngöôïc trôû thaønh vaät caùch ñieän goïi laø cheá ñoä khoaù (OFF). a. Töø cheá ñoä ON sang OFF (Hình I.2a). Khi VA >VK, nhieàu ñieän töû töø vuøng N vöôït qua maët gheùp J sang vuøng P ñeå ñeán cöïc döông cuûa nguoàn. Neáu diode bò ñaët döôùi ñieän aùp ngöôïc (aâm) caùc ñieän töû ñang coù maët ôû vuøng P quay trôû veà vuøng N. Söï di ñoäng quay trôû veà naøy cuûa caùc ñieän töû taïo neân doøng ñieän ngöôïc chaïy qua diode töø K ñeán A, trong khoaûng thôøi gian ngaén nhöng cöôøng ñoä lôùn hôn nhieàu so vôùi doøng ñieän ngöôïc bình thöôøng. TRANG : 5
Cöôøng ñoä naøy luùc ñaàu thì lôùn roài suy giaûm vaø sau moät khoaûng thôøi gian, noù giaûm xuoáng baèng 0. Thôøi gian naøy goïi laø TOFF(turn offtime) vaø ñöôïc tính baèng s. b. Töø cheá ñoä OFF sang ON (hình I.2b) Diode ñang ôû cheá ñoä khoaù, doøng ñieän ngöôïc raát nhoû, khoâng ñaùng keå. Neáu diode ñöôïc ñaët döôùi ñieän aùp thuaâïn, doøng ñieän cuõng khoâng theå ñaït giaù trò U/R ngay maø phaûi sau moät khoaûng thôøi gian (kyù hieäu Ton) ñeå caùc ñieän tích ña soá ñoàøng loaït di ñoäng. Chuù yù : khi ñieän aùp nguoàn bieán thieân ôû taàn soá cao vaøo khoaûng f = 100khz thì diode bình thöôøng seõ khoâng coøn cheá ñoä khoaù nöõa. a. Hình I.2 b. Caùc cheá ñoä phaân cöïc cho diode. Quaù Trình Quaù Ñoä cuûa Diode : Hình I.3 döôùi ñaây cho ta thaáy ñöôïc daïng soùng theå hieän quaù trình quaù ñoä cuûa Diode. U + +u t DIODE UD 0 U -u 1k UR t _ TRANG : 6
+v 0 -v VD +u 0 -u Hình I.3 Sô ñoà vaø caùc daïng soùng cuûa diode. 3. Ñaëc tuyeán volt_ ampe cuûa diode. I(mA ) 0 U Udmax Umax TRANG : 7
Hình I.4 Ñaët tuyeán volt – ampe cuûa diode. 4. Caùc thoâng soá kyõ thuaät cô baûn ñeå löïa choïn diode. -Doøng ñieän ñònh möùc Iñm (A). -Ñieän aùp ngöôïc cöïc ñaïi Ung max. -Ñieän aùp rôi U (V). -Chaát baùn daãn cheá taïo ñeå coù ñieän aùp theàm (U ) vaø Udmax -Doøng ñieän baûo hoaø nghòch Is. Coâng thöùc tính : Id = Is (eUd/26mv-1) (1_1) Khi UAK > U  thì Id = Is eUd/26mv (1_2) Khi UAK < 0V thì Id = Is (1_3) 5. Toån hao trong diode. -Toån hao do doøng ñieän thuaän. (1) -Toån hao do doøng ñieän ngöôïc. (2) -Toån hao do chuyeån maïch. (3) (1), (2) coù giaù trò toån hao lôùn vaø thöôøng tính toaùn baèng döïa vaøo tuyeán tính hoùa töøng ñoaïn ñaëc tính V_A cuûa diode. Ñoái vôùi nhaùnh ñaëc tính thuaän cuûa diode ñöôïc tính baèng bieåu thöùc Uth = Uo + RdIth (1_4) Uo laø giaù trò suït aùp ban ñaàu cuûa diode. Uth, Ith laø giaù trò aùp vaø doøng töùc thôøi chieàu thuaän cuûa diode. Coâng suaát toån hao trung bình cuûa diode trong moät chu kyø : T laø chu kyø ñieän aùp cung caáp,  laø thôøi gian daãn cuûa doøng (1_5) thuaän Töø (1-4),(1_5) ta coù : TRANG : 8
Pth =UoIth + Rd I2th (1_6) Itb, Ith laø doøng ñieän trung bình vaø hieäu duïng ñi qua diode. Ñoái vôùi nhaùnh ñaëc tính theo höôùng ngöôïc cuûa diode thì bieåu thöùc tính nhö sau : ing = Io + Gdung (1_7) Vôùi ung : laø giaù trò töùc thôøi cuûa ñieän aùp ngöôïc . Coâng suaát toån hao trung bình trong moät chu kyø laø : T 1 1 (1_8) P T u 0 i dt  I ng U tb  G d U 2 ng ng ng Utb, Ung laø giaù trò trung bình vaø hieäu duïng cuûa ñieâïn aùp ngöôïc treân diode. 6. ÖÙng duïng cuûa diode . - Trong caùc maïch chænh löu. - Laø nhieäm vuç ghim aùp trong maïch … TRANG : 9