План лекции
13.4. Биполярный транзистор, принцип действия, параметры, характеристики.
13.5. Тиристоры, обозначения, параметры, характеристики.
Транзисторы
Это трех электронный прибор, прибор, имеющий в своем составе 2-р перехода. Прибор, имеющий в своем составе 2-р перехода. Существует два типа транзисторов:
1. Биполярные
2. Полевые
Биполярные транзисторы
|
|
питающих элементов
|
Существует 3 схемы включения транзистора
1. С общим эмиттером
2. С общей базой
3. С общим коллектором
Общий ток это ток электрода (вывода) используется для подачи одновременно управляющего и питающего напряжения (входного).
Управляющие напряжение называется входным напряжением, а напряжение снимаемое с транзистора в нагрузку называется выходное.
Для электрических схем с общим эмиттером, управляющим напряжением является (входным) является напряжение подаваемое между базой и эмиттером. А выходным напряжением является напряжение между коллектором и базой.
|
(-) + Б
IЭ IК
+ ViЭ - IБ
+ - (+) - + (-)
+Vкэ
IЭ = IK + IБ; ; - коэффициент передачи
коэффициент передачи тока тиристора
Транзистор из-за своих особенностей работы является нелинейным элементом. Свойства этого элемента можно оценить с помощью ВАХ.
Существует два семейства ВАХ:
I – входные характеристики транзистора
II – выходные характеристики транзистора
, Vкэ= const
IдIK
Vкэ=0 Iδ3
Vкэ>0 Iδ2
Iδ1
Iδ=0
Vд Vкэ
В заштрихованной зоне непрерывного трансформатора, токи проходящими сквозь него, выше допустимого и он разрушается. Это явление зависит от допустимой температуры транзистора. Для германиевых эта температура не выше 70 0С, для кремниевых не выше 125 0С.
Транзисторы называются биполярными, т.к. токи в них заряжаются зарядами обоих знаков, а управление осуществляется за счет токов базы.
Полевые транзисторы
Токи, создающиеся в транзисторе, имеют заряд одного знака, а управление выходящими токами осуществляется за счет электрического поля, созданным управляемым устройством.
Полевой транзистор можно представить в виде шлюза на реке. У транзистора два вывода:
1. Исток
2. Сток
3. Шлюз, затвор (ворота)
В зависимости от конструкции бывает два типа полевых транзисторов:
1.С р – каналом 2. С n - каналом
исток сток истоки сток
затвор Затвор
Триодный тиристор
Одно-операционный тиристор может только открываться под действием проводящего тока, двух операционный может и открываться и закрываться.
Одно операционный Двухоперационный
А К А К
УЭ УЭ
Имеет три вывода: А,К управляющий электрод.
Для включения тиристора необходимо:
1. подать на тиристор прямое напряжение;
2. подать управляющий ток.
+A K-
УЭ
|
~ Uсеть
Для включения тиристора необходимо:
1. подать на тиристор (А-К) прямое напряжение
2. подать управляющий ток (напряжение), это осуществляется с помощью блока управления
Для того чтобы закрыть тиристор необходимо:
1. уменьшить ток через тиристор (меньше тока удержания).
Обычно это осуществляется за счет смены полярности напряжения на выводах А, К или за счет специальных коммутирующих устройств, если тиристор питается от источника постоянного напряжения.
За счет величины управляющего тока можно уменьшить тиристора, чем больше, тем меньше . И при некотором , которой называется током спрямления (), ВАХ тиристора аналогично ВАХ диода.
Это значит, что тиристор открывается при очень малых напряжения включения.
После того как тиристор включился (открылся), ток управления можно убрать, тиристор остается открытым до момента подачи на него или срабатывания коммутирующего устройства.
Основные параметры тиристора.
1. - прямой средний ток
2. - допустимое обратное направление.
3. - Максимальное напряжение и ток управления, который является .
4. - прямое допустимое закрытое напряжение - это напряжение, при котором тиристор закрыт в прямом направлении.
Угол управления (включения) – () он определяет момент времени подачи управляющего напряжения, отсчитываемого от точки естественного включения диода (тиристора), эта точка момент времени, начиная с которого на диод или тиристор прикладывается прямое напряжение.
|
t
Симистор
Симитор – это два встречно параллельных тиристора в одном контуре.
| |||
Достоинства:
1. Надежность
2. Малые габариты
3. Большой срок службы
4. Возможность управления большой мощностью, с помощью сигналов небольшой мощности.
- мощность управления
Рк = Uн· Iн – коммутирующая мощность
Недостатки:
1. Эти приборы чувствительных к перегрузкам прямого тока. Например, при двойном в течение 10 секунд тиристор сгорает.
2. Наличие электрической связи между управляющими цепями (управляющими электродами).
Неправильная эксплуатация режима:
· Приводит к выходу из строя блока управления, на который поступает силовое напряжение.
· Приводит к поражению током перенакала.
Последний недостаток не имеется в опторизисторах.