Bipoláris tranzisztorok - hello hallgató!
HELLO STUDENT! absztraktok, terminológiai dokumentumok, tézisek, prezentációk A webhely teljes verziója
A bipoláris tranzisztorok (BT) kétféle típusból állnak rendelkezésre: n-p-n és p-n-p. Az első (n-p-n) típus a teljesítményelektronikában érvényesül, ezért a tranzisztorok további megbeszélése az ilyen típusú BT felé irányul.
A bipoláris tranzisztort széles körben használják feszültség- vagy áramszabályozóként. A tranzisztorok lineáris vagy kulcs módban működhetnek. Lineáris üzemmódban a tranzisztor működési pontja aktív tartományban van és az alapáram hatására viszonylag lassan mozog a terhelés mentén. A kapcsolási üzemmódban a működési pont "gyorsan" megy a vágási tartománytól (alacsony vezetőképességi állapot) a telítési tartományig (nagy vezetőképességi állapot). A mozgás sebessége és pályája függ a terhelési áramkör paramétereitől, a tranzisztorok frekvencia tulajdonságaitól, az alapáram értékétől és formájától. Tekintsük egy aktív terhelésű tranzisztor működését.
A időintervallumban [0, t1] ellenőrizhetetlen aktuális Iko = Ikbo létrehozza a bázis ellenállás Rb trigger feszültség, a tranzisztor nyit (ON üzemelési pont fekszik a határ cutoff régió), azonban a teljes zárási a tranzisztor be kell állítani a negatív bázis áram ib = -Ikbo. Ebben az esetben a munkapont a vágási terület határa felé halad, a B. pontig.
Az Ibb bázis aktuális impulzusának megérkezésével. nevezetesen impulzus több, mint amennyi szükséges, hogy mozog a működési pont a telítési határ kezdődik kapcsoló tranzisztor, valamint a kollektor árama értékhez közelít Ik Ib = B, ahol B - átviteli koefficiense a tranzisztor árama egy áramkörben egy közös emitter. Ha az érték IKP = (E - Uken) / Rc áram megszűnik, hogy növelje, és a felesleges bázist aktuális, azaz a az a rész, amely meghaladja az Ib értékét. a töltés felhalmozódásához vezet a bázisterületben. A K1 = Ib / Ib redundancia tényező növekedésével a tranzisztor bekapcsolási ideje csökken. A kapcsolási intervallumon [t1. t2] a kollektoráram majdnem exponenciálisan változik, az τ = 1 / fgp időállandóval. ahol fgp a tranzisztor nyereség határfrekvenciája.
Feltételezve, hogy az on-time (tB) alatt a kollektoráram 0, 95 értéket ér el az egyensúlyi értéktől, akkor meghatározzuk a tB értékét:
A K1 = 1, 2, 4 redundancia együtthatók esetén az iB értékei tB (1) = 2, 994TE. tB (2) = 0, 64Te. tB (4) = 0, 27te.
A t3 időpontban kezdődik a tranzisztor kikapcsolása. A teljes kikapcsolási idő az alapterületen a hordozók túlzott felszívódásával és az aktuális bomlás idejével kapcsolatos késleltetési időből áll. Mindkét intervallum függ az alapáram fordított (blokkoló) impulzusának redundanciájától. A passzív lezárás (Ib = 0) speciális esetére és az elégtelen Rb alaprezisztencia esetén (a referenciakirályokban ez a feltétel speciálisan meg van határozva), a resorpciós idő megegyezik a tp = lnK1 relatív értékkel meghatározott értékkel. és a bomlási idő tc = 4me.
Ha a tranzisztort aktívan lezárják a bázis negatív áramával a K2 = -Ib V / Ik sokaságával, akkor a felbontás és a bomlás ideje
Így a kulcs sebessége nagyon erősen függ az alapáram értékétől és alakjától. Az optimális meghajtó áramot impulzus alakja, hogy elegendő redundanciájának áram a vezető éllel (K1 = 2 3), csökkenése redundancia szintjére K1 = 1,5 felszabadítása a végén az intervallum, nagyobb redundancia negatív impulzus bázis áram (K2 = 3. 5) az intervallum az áram reszorpcióját és lebomlását, majd az áramnak az Ikb értékére történő utóbbit.
Az áramimpulzus értékét a + Ib elülső élnél az E1 forrás és a párhuzamosan kapcsolt R5 és R6 ellenállások feszültsége határozza meg. Amint a C1 kondenzátor töltődik, az aktuális impulzus nagysága csökken. Az Ib blokkoló impulzust az E2 forrás generálja, amikor az UT4 tranzisztort kinyitják.
Mivel a tranzisztor az áramot csak egy irányban továbbítja, változó áram irányú áramkörökben a tranzisztorral párhuzamosan egy VD dióda diódával van összekötve.
A Pk tranzisztor teljesítményveszteségei össze vannak foglalva a bázis veszteségeivel és a gyűjtő veszteségeivel. Ha korlátozzuk magunkat az utolsó komponensre, akkor a Pk hozzávetőleges becslés kifejezését írjuk le. a kapcsolási intervallumon a feszültség és az áramváltás lineáris törvényeire összpontosítva:
ahol Ik. Uken - kollektoráram és feszültség a tranzisztor kollektoránál a telítési időközönként; T az ismétlési idő; Тn = t4 - t2 - a telítési intervallum időtartama.
A gyakorlatban áramkörök a kollektor kör a teljesítmény tranzisztort szükséges, hogy jelen induktivitást (például, induktivitás parazita vezetékek), miáltal a pályáját a kapcsoló tranzisztor nem esik egybe a vonal ohmos terhelés a kimeneti jellemzői a család. A tranzisztor megbízható működése biztosított, ha az üzemi pont nem lép túl a biztonságos működési tartományon (OBR) a kapcsolás során. Az OBR határai meghatározzák a paraméterek megengedett értékeit különböző módokon, és a kézikönyvben találhatók.
A veszteségek bekapcsolásának és a billentyűzet veszélyes működési módjainak csökkentése érdekében nagyszámú áramköri technikát alkalmaznak.
Bevezetés telíthető reaktor L1 a kollektor kör tranzisztor VT1, hogy korlátozza a meredeksége kollektor áramának a tranzisztor, és ezáltal csökkentik teljesítményveszteség a nyitás. Ahhoz, hogy a kisülési energiát, felhalmozódott fojtó ez az intervallum a tranzisztor nyitott, párhuzamosan a dióda VD1 tartalmazza, és egy R1 ellenállás. Ahhoz, hogy csökkentik a emelkedés a kollektor feszültsége, ezáltal csökkentve teljesítmény veszteség kikapcsolásakor a tranzisztor bekapcsol párhuzamos a C1 kondenzátor. A C1 töltés a VD2 diódán keresztül történik, és a kisugárzás a tranzisztor nyitása során - az R2 ellenálláson keresztül történik.
Valódi tápegységeknél a terhelési áram általában széles körben változik. Ezért abban az esetben, ha a bipoláris tranzisztorok kulcsok elég kihívás az, hogy a bázis áram olyan szintre, amely garantálja bizonyos mennyiségű redundancia együttható K1. Működés rögzített érték, beleértve a bázis áram vezethet túltelítettség tranzisztor mély, és ennek eredményeként, hogy növelje a tranzisztor kikapcsolási idő (az időtartam változhat annak érdekében), vagy továbbítja a munkapont a tranzisztor, hogy nyissa ki a mag (terhelés növekedésével áram). Ilyen üzemmód kizárására célszerű, hogy az automatikus beállítása a bázis áram változtatni a maximális kollektor áram. Az automatikus hangolást nemlineáris feszültség-visszacsatolással rendelkező áramkörök és pozitív visszacsatolású áramkörök segítségével lehet elérni.
Ebben az áramköri, a feszültség FB biztosítani dióda VD1, és a telítési mélység - diódák VD2, VD3 (helyett VD2, VD3 Zener dióda is lehet). Hiányában telítettség a tranzisztor dióda VD1 van zárva, és a bázis Ib áram a tranzisztor a vezérlő áramot IV. Glut tranzisztor csökkenti a feszültséget, és ennek megfelelően UKB feszültség Uke = UKB + Ube. A csökkenő UKB feszültség (plusz a kollektor képest a bázis), hogy az értéke egyenlő a nyitott feszültség dióda Ubr nyit dióda VD1 és IV a jelenlegi a dióda elágazások VD1, ezáltal csökkentve a bázis jelenlegi tranzisztor, és megakadályozza a nemkívánatos túltelítettség. A feszültség egyensúly egyenlet: UVD2 + UVD3 + Ube = UVD1 + Uke következik, hogy Uke - Ube + Ubr.
Alkalmazása során a vezérlő jelet a bemeneti áramkör az áramkör „Bazo-emitter csomópontjának VT1, Bazo-emitter csomópontjának MOSFET VT», vezérlés a kiindulási áram. Ha kinyitja a VT a tranzisztor A primer tekercsben T áramló terhelési áram Ie = Ir aktuális transzformátor szekunder töltve a kollektor-emitter csomópontjának telített tranzisztor VT1, és Bazo-emitter teljesítmény tranzisztort átmenet VT kisebb lesz, mint a primer áram tényezővel arány egyenlő a transzformátor T bármely terhelésáramnál, amely arányos áramvezérlést biztosít a teljesítménytranzisztor számára.
Hátránya a nagy teljesítményű nagyfeszültségű bipoláris tranzisztorok alacsony értéke áramerősítést a telítettség módban. Az olyan eszközök esetében, amelyek határfelülete meghaladja az UKe rp> 250 V értéket, az aktuális átviteli arány B = 5. 7. Ez megnehezíti a megfelelő a teljesítmény tranzisztorok alacsony energia és ellenőrző eszközök bevezetését igényelné a körbe a jelenlegi erősítő. Például, ha IKN A = 10, B = 5, K1 = 1,4, a szükséges bázis aktuális mennyiségét Ib = 2,8 A. Inclusion Darlington tranzisztorok növeli a bázis aktuális átviteli arány olyan értéke egyenlő a termék az átviteli együtthatók tranzisztorok VT1 és VT2: BE = B1 B2.
A kompozit tranzisztor VT1 és VT2 tranzisztorai ugyanazon üzemi feszültségekhez vannak kiválasztva. A VT1 tranzisztor a nagy teljesítményű VT2 tranzisztor alapáramát képezi. Az R1 és R2 alacsony impedanciájú ellenállások áramkört biztosítanak a kollektor-bázisáramú áramok (Ikbo) számára a tranzisztorok zárt állapotában. A VD1 dióda a VT2 tranzisztor blokkoló alapáramának áramkörét biztosítja, ha a VT1 kis teljesítményű tranzisztort korábban zárta. A VD2 diódát megkerülik a fordított feszültségekhez. Ugyanakkor szem előtt kell tartani, hogy a Darlington-rendszer alkalmazása egy erőteljes tranzisztor telítési feszültségének növekedéséhez vezet, azaz növeli az áramveszteségeket. A gyakorlati áramkörök nagy terhelésáramánál, egy tranzisztor VT2 helyett, több párhuzamosan kapcsolt tranzisztort használnak. A párhuzamos csatlakozású tranzisztorok áramának kiegyenlítésére az emitter áramkörben lévő minden áramkör leginkább alacsony ellenállású ellenállásokat tartalmaz.
Egy másik hátránya a bipoláris tranzisztor egy nagy változás a jelenlegi átviteli arányt, azonban az optimális módot az egyetlen tranzisztor nem végezhető helyett másik. Meg kell jegyezni, hogy mivel a kis ellenállás a tranzisztor telítési rezsim és az alacsony túlterhelés általában a tranzisztorok nem lehet védeni a biztosítékokat. Védelem csak a gyors elektronikus úton.
Töltse le a papír: Nem kell letölteni a fájlokat a szerver, mint itt TÁVFELTÖLTÉS
Jelszó archív: privetstudent.com