Dispozitive electronice de putere

Σχετικά έγγραφα


1.7. AMPLIFICATOARE DE PUTERE ÎN CLASA A ŞI AB

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

Stabilizator cu diodă Zener

V O. = v I v stabilizator

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

Dioda Zener şi stabilizatoare de tensiune continuă

Curs 2 DIODE. CIRCUITE DR

(N) joncţiunea BC. polarizată invers I E = I C + I B. Figura 5.13 Prezentarea funcţionării tranzistorului NPN

Capitolul 4 Amplificatoare elementare

CIRCUITE LOGICE CU TB

5.4. MULTIPLEXOARE A 0 A 1 A 2

Tranzistoare bipolare cu joncţiuni

CAPITOLUL 3. STABILIZATOARE DE TENSIUNE


DISPOZITIVE SEMICONDUCTOARE UTILIZATE ÎN CIRCUITELE DE PUTERE

L2. REGIMUL DINAMIC AL TRANZISTORULUI BIPOLAR

Circuite cu tranzistoare. 1. Inversorul CMOS

Problema a II - a (10 puncte) Diferite circuite electrice

Capitolul 4 4. TRANZISTORUL CU EFECT DE CÂMP

i R i Z D 1 Fig. 1 T 1 Fig. 2

Tranzistoare bipolare şi cu efect de câmp

Ovidiu Gabriel Avădănei, Florin Mihai Tufescu,

4.2. CONEXIUNILE TRANZISTORULUI BIPOLAR CONEXIUNEA EMITOR COMUN CONEXIUNEA BAZĂ COMUNĂ CONEXIUNEA COLECTOR COMUN

Lucrarea nr. 5 STABILIZATOARE DE TENSIUNE. 1. Scopurile lucrării: 2. Consideraţii teoretice. 2.1 Stabilizatorul derivaţie


3.5. STABILIZATOARE DE TENSIUNE CU CIRCUITE INTEGRATE.

Electronică anul II PROBLEME

a) b) c) Fig Caracteristici de amplitudine-frecvenţă ale amplificatoarelor.

CAPITOLUL 6. TRANZISTOARE UNIPOLARE 6.1. TRANZISTOARE UNIPOLARE - GENERALITĂŢI

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

4. Măsurarea tensiunilor şi a curenţilor electrici. Voltmetre electronice analogice

COMUTAREA TRANZISTORULUI BIPOLAR

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

2.3. Tranzistorul bipolar

MARCAREA REZISTOARELOR

Fig Stabilizatorul de tensiune continuă privit ca un cuadripol, a), şi caracteristica de ieşire ideală, b).

Platformă de e-learning și curriculă e-content pentru învățământul superior tehnic

a. Caracteristicile mecanice a motorului de c.c. cu excitaţie independentă (sau derivaţie)

Examen. Site Sambata, S14, ora (? secretariat) barem minim 7 prezente lista bonus-uri acumulate

AMPLIFICATOR CU TRANZISTOR BIPOLAR ÎN CONEXIUNE CU EMITORUL COMUN

M. Stef Probleme 3 11 decembrie Curentul alternativ. Figura pentru problema 1.

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

CIRCUITE CU DZ ȘI LED-URI

Exemple de probleme rezolvate pentru cursurile DEEA Tranzistoare bipolare cu joncţiuni

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

Circuite elementare de formare a impulsurilor

Polarizarea tranzistoarelor bipolare

7. AMPLIFICATOARE DE SEMNAL CU TRANZISTOARE

Electronică Analogică. 5. Amplificatoare

CIRCUITE DE COMANDǍ PENTRU DISPOZITIVE DE PUTERE

Lucrarea Nr. 11 Amplificatoare de nivel mare

Analiza funcționării și proiectarea unui stabilizator de tensiune continuă realizat cu o diodă Zener

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

Fig Dependenţa curentului de fugă de temperatură. I 0 este curentul de fugă la θ = 25 C [30].

FENOMENE TRANZITORII Circuite RC şi RLC în regim nestaţionar

Circuite cu diode în conducţie permanentă

Lucrarea 7. Polarizarea tranzistorului bipolar

DIODA STABILIZATOARE CU STRĂPUNGERE

Capitolul 3 3. TRANZITORUL BIPOLAR CU JONCŢIUNI Principiul de funcţionare al tranzistorului bipolar cu joncţiuni

STRUCTURI DE CIRCUITE NUMERICE

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

MONTAJE CU IMPEDANŢĂ DE INTRARE MĂRITĂ

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

STABILIZATOR DE TENSIUNE EXEMPLU DE PROIECTARE

DETECTOR DE NIVEL - exemplu de proiectare -

Redresoare monofazate cu filtru C

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

SURSĂ DE ALIMENTARE CU FET- URI

STABILIZATOARE DE TENSIUNE CONTINUǍ

STABILIZATOARE DE TENSIUNE REALIZATE CU CIRCUITE INTEGRATE ANALOGICE

LUCRAREA NR. 1 STUDIUL SURSELOR DE CURENT

Laborator 4 Circuite integrate digitale TTL

Fig. 1 A L. (1) U unde: - I S este curentul invers de saturaţie al joncţiunii 'p-n';

CIRCUITE INTEGRATE MONOLITICE DE MICROUNDE. MMIC Monolithic Microwave Integrated Circuit

Figura 1. Caracteristica de funcţionare a modelului liniar pe porţiuni al diodei semiconductoare..

Grafica Asistata de Calculator

POARTA LOGICĂ TTL. 1. Circuitele logice din familia TTL au ca schemă de bază poarta ȘI-NU cu două intrări reprezentată în figura 4.1.

Introducere. Tipuri de comparatoare.

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

Etaj de deplasare a nivelului de curent continuu realizat cu diode conectate în serie Etaj de deplasare a nivelului de curent

Lucrarea de laborator nr.6 STABILIZATOR DE TENSIUNE CU REACŢIE ÎN BAZA CIRCUITELOR INTEGRATE

Lucrarea Nr. 5 Tranzistorul bipolar Caracteristici statice

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

TRANZISTORUL BIPOLAR ÎN REGIM CONTINUU

Curs 4 Serii de numere reale

Lucrarea Nr. 3 Tranzistorul bipolar în regim de comutaţie. Aplicaţii.

CIRCUITE CU PORŢI DE TRANSFER CMOS

REDRESOARE MONOFAZATE CU FILTRU CAPACITIV

riptografie şi Securitate

TRANZISTORUL BIPOLAR. La modul cel mai simplu, tranzistorul bipor poate fi privit ca semiconductoare legate în serie.

Lucrarea Nr. 5 Circuite simple cu diode (Aplicaţii)

Lucrarea Nr. 10 Stabilizatoare de tensiune

Circuite electrice in regim permanent

Transcript:

Lucrarea 1 Electronica de Putere Dispozitive electronice de putere Se compară calităţile de comutator ale principalelor ventile utilizate în EP şi anume tranzistorul bipolar, tranzistorul Darlington si TEC-MOS de putere. Se vor evalua: - rezistenţa si căderea de tensiune pe ventil în starea aprins; - tensiunea de comandă de prag; - puterea în circuitul de comandă pentru starea aprins. 1. Introducere teoretică 1.1. Tranzistoare bipolare de putere Factorul de amplificare al tranzistorului de putere este mult mai mic decât cel al tranzistoarelor de mică putere, fiind de ordinul zeci, iar la tensiuni foarte mari sau frecvente mari poate fi între 4 şi 10. Deci, pentru controlul unui curent de 100A este nevoie de un curent de bază de până la 25A, o valoare mare care implică un circuit de comandă complex şi scump. Un alt dezavantaj, tranzistorul bipolar nu are capacitatea de a suporta supracurent. Avantajul principal este că tensiunea în stare de conducţie este mică şi nu se modifică mult cu curentul, spre deosebire de tranzistoarele unipolare, deci pierderile de conductie sunt mai mici. Pierderile principale sunt la comutaţie, cele de la blocare fiind mult mai mari. Parametrii importanţi ai unui tranzistor bipolar de putere sunt: - U CEO tensiunea maximă colector-emitor cu baza în gol - P D puterea disipată maximă - h FE factorul de amplificare în curent. Pentru tranzistoarele de putere punctul de funcţionare trebuie să fie în orice condiţii în interiorul unei arii de funcţionare sigură, SOA (Safe Operating Area) în planul caracteristicilor de ieşire. Fig. 1. Arie sigură de funcţionare în polarizare directă. Limitele sunt o dată limitele zonei active, aici primul cadran, apoi limitele maxime pentru tensiunea colector-emitor şi curentul de colector. Mai exista o limită dată de puterea disipata maximă, P D, numită şi hiperbola de disipaţie plus o limită caracteristică zonei de tensiune mare de sub hiperbola de disipaţie denumită a străpungerii secundare, fenomenul care apare mai ales în cazul unor sarcini inductive, fiind distructiv. - 1 -

1.2. Tranzistorul Darlington Un tranzistor Darlington e compus din două tranzistoare, unul principal, de putere mai mare şi un al doilea de comandă, de putere mai mică (figura 2a). Schema internă a unui tranzistor Darlington existent pe piaţă poate fi mai complicată şi cuprinde diode de protecţie la tensiune inversă şi rezistenţe, o variantă fiind prezentată în figura 4b. a) b) Fig. 2. Tranzistor Darlington Avantajul principal este ca oferă un factor de amplificare mult mai mare decât tranzistorul individual şi deci curent mic şi circuit mai simplu de comandă Dezavantajele sunt o tensiune mai mare în conducţie cu 0,8-1V şi timp de comutatie inversă mai mare, deoarece tranzistorul principal începe blocarea dupa ce s-a blocat celălalt. 1.3. Tranzistorul MOS de putere Faţă de tranzistoarele MOS de mică putere tranzistoarele MOS de putere sunt realizate într-o structură specială care cuprinde şi stratul suplimentar slab dopat care permite funcţionarea la tensiune de blocare înaltă (figura 3a), pe de altă parte, pentru a putea suporta curenţi mari, sunt foarte multe celule similare conectate în paralel (structură HEXFET). Constructia implică şi existenţa unei diode parazite care apare şi în simbolul tranzistorului MOS de putere, figura 3b. Dispozitivul MOSFET are din acest motiv o capabilitate asimetrică de blocare a tensiunii. Dioda integrată este caracterizată de o conducţie lentă şi de aceea, în aplicaţiile curente, este conectată o diodă rapidă externă. Fig. 3. Tranzistorul MOS de putere: a) simbol; b) structură. Caracteristica tensiune-curent a tranzistorului are două regiuni distincte: una în care rezistenţa RDS(ON) este constantă şi a doua în care curentul este constant. Parametrul RDS(ON) al tranzistoarelor de tip MOSFET este important deoarece determină pierderile în - 2 -

conducţie. Coeficientul de temperatură pozitiv al rezistenţei face ca operaţiile cu MOSFETuri desfăşurate în paralel să fie mai uşor de realizat. În timp ce pierderile în conducţie ale tranzistoarelor MOSFET sunt semnificative pentru dispozitive folosite la tensiuni mari, timpii de comutaţie sunt foarte mici, cauzând pierderi mici de comutaţie. Tranzistoarele acestea sunt foarte utilizate pentru scheme de comutare la tensiuni joase, puteri mici şi frecvenţe mari de ordinul sutelor de KHz. Parametrii principali ai tranzistorulu de putere MOS: - V Th - tensiunea de prag, (Threshold Voltage) este tensiunea aplicată între grila şi sursă, pentru care se obţine un curent de drenă precizat; - R DS(ON) - rezistenţa drenă-sursă în conducţie (ON); - V DSS tensiunea maximă drenă sursă. - 3 -

2. Mersul lucrării 2.1. Se va realiza circuitul din figura 4. Tranzistorul este BD139 şi se va consulta foaia de catalog pentru identificarea terminalelor (Baza - 1, Colector - 2, Emitor - 3). R B = 150Ω, R C - 2 rezistenţe de 5,6 Ω în serie. Atenţie: Deoarece în circuit vor fi curenţi de peste 1A, ampermetrul va avea intrarea la borna de 10A. Fig. 4. Circuit experimental ventile de putere. 2.2. Pornind de la valoarea 0 se va creşte tensiunea Uvar până când curentul prin dispozitiv va avea valoarea de 0,05A. Se vor nota in tabelul 1 tensiunile Ucom, Uvar şi Udisp. Observaţie: Pentru măsurarea tensiunilor voltmetrul va fi initial pe sursa variabila apoi se va muta in punctele 1 si 2. 2.3. Se va fixa Uvar la 20V şi se vor măsura Idisp, Ucom şi Udisp care se vor trece in tabelul 1. 2.4. Se va modifica R C =5,6 Ω şi se va repeta punctul 2.3 2.3 2.5. Se va modifica R C =2,8 Ω (se pun rezistentele in paralel) şi se va repeta punctul 2.6. Se reiau punctele 2.1...2.5 cu tranzistorul Darlington (BD 879) dar si cu R B = 8,2 KΩ, 2.7. Se reiau punctele 2.1...2.5 cu tranzistorul MOS (IRFb30) tot cu. R B = 8,2 KΩ. - 4 -

3. Referat laborator: Nume Prenume Data Grupa Dispozitive electronice de putere Tabel 1. BD237 Tens prag R C =11,2 Ω R C =5,6 Ω R C =2,8 Ω Idisp (A) 0.05 Ucom(V) Udisp(V) - Uvar(V) 20 20 20 Pcomanda Pdisipata - Pcomanda = Ucom (Uvar- Ucom)/ R B Pdisipata = Udisp Idisp Tabel 2. BD879 Tens prag R C =11,2 Ω R C =5,6 Ω R C =2,8 Ω Idisp (A) 0.05 Ucom(V) Udisp(V) - Uvar(V) 20 20 20 Pcomanda Pdisipata - Tabel 3. IRFb30 Tens prag R C =11,2 Ω R C =5,6 Ω R C =2,8 Ω Idisp (A) 0.05 Ucom(V) Udisp(V) - Uvar(V) 20 20 20 Pcomanda Pdisipata - Observaţii: - 5 -

4. Conţinutul referatului 4.1. Nume, prenume, data, grupa. 4.2. Tabelele 1-3, completate si cu puterile de comanda si disipata pe tranzistor. 4.3. Caracteristicile grafice Idisp = f(udisp) pentru cele trei tranzistoare. Cele trei grafice vor fi trasate pe un aceeaşi desen. - 6 -