Современные полевые и биполярные транзисторы.

Полевой транзистор с индуцированным n-каналом.

Схема замещения

При положительном напряжении между управляющими электродами σ и S транзистор переходит в открытое состояние ( ), в закрытое, если .

Преимуществом данного транзистора является маленькая мощность для управления транзистором, высокая выходная частота, очень маленькое время на включение выключение. Недостатком является относительно высокое падение напряжения между истоком и стоком транзистора в открытом состоянии.

Лекция№6

Биполярный транзистор с изолированным затвором.

БТИЗ

(в проводящем состоянии)

( закрытое состояние)

Выпрямители.

-это устройства предназначенные для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока.

Различают выпрямители:

1.управляемые, неуправляемые

2.однофазные, многофазные

3.однополупериодные, двухполупериодные

4.стабилизированные, нестабилизированные

5.по уровню выходного напряжения

-низковольтные до 100В

-средний уровень напряжения до 1000В

-высоковольтные более 1000В

6.по частоте питающей сети переменного тока

-50Гц

-400Гц

-выше

Однофазный двухполупериодный неуправляемый выпрямитель.

Временные диаграммы, поясняющие работу выпрямителя:

Комментарии к диаграммам:

1. на временном отрезке 0<t<T/2 U2>0, U(V1)>0, U(V2)>0,V1 ,V2- открыты; принимаем допущения ,что U(V1)=0, U(V2)=0

(V3)<0, U(V4)<0,V3 ,V4-закрыты, допущения I(V3)=0 I(V4)=0

2. на временном отрезке T/2<t<T

U2<0 U(V1)<0 U(V2)<0 V1 и V2-закрыты

U(V3)<0 U(V4)<0 V3 и V4-открыты U(V3)=0 U(V4)=0

На схеме: полярность напряжения на элементах схемы проставлена в кружках справедлива для временного интервала T/2<t<T

Интервал повторения формы выхода напр. равен T/2. На интервале повторения выхода напр. представлен в виде суммы постоянных возрастающих и переменных.

n=2 – число полупериодов

частота пульсации на выходе выпрямителя

m=1 – число фаз

амплитудное значение синусоидальной составляющей первой гармоники

амплитудное значение косинусоидальной составляющей первой гармоники

Для уменьшения пульсации напряжение на нагрузке параллельно резистору нагрузки подключают конденсатор фильтра.

Временные диаграммы поясняющие работу схемы.

При анализе данной схемы принимаем допущения что транзистор T1 и диоды являются идеальными элементами без потерь и диоды прекращают пропускать ток, когда

T/4<t<T/2+t1

Диоды V1-V4- закрыты, конденсатор фильтра разряжен через резистор нагрузки.

Чем больше величина емкости конденсатора, тем меньше пульсации напряжения на нагрузке. Из уравнения для конкретных значений резистора и конденсатора можно найти t.

Трехфазный однополупериодный неуправляемый

выпрямитель.

Временные диаграммы

n=1 -число полупериодов

m=3 -число фаз

Лекция№7

Трехфазный двухполупериодный

неуправляемый выпрямитель.

U2a(t)= V2Sinωt

Временные диаграммы, поясняющая

работу схемы.

Диоды - диоды катодной группы (катоды соединены вместе). Ток проводит диод имеющий в данный момент времени наибольшее положительное напряжение.

К схеме:

допущение: если открыт.

Диоды - диоды анодной группы, проводит ток тот диод из анодной группы который подключен катодом к фазе имеющей в данный момент наибольшее отрицательное напряжение. К двум другим диодам анодной группы будет приложено отрицательное напряжение и они будут закрыты.

К схеме: -открыт =0

- постоянная составляющая

- амплитудное значение первой гармонической составляющей напряжения на выходе выпрямителя

m = 3 число фаз

n =2 число полупериодов

Внешняя характеристика

Однофазные однопериодные

управляемые выпрямители

1. 0<t<tα

V1 – закрыт

Временные диаграммы поясняющие

работу схемы

2. tα<t<T/2

V1 – открыт

3. T/2<t<T

V1 – закрыт

4) T <t<T+tα

V1 – закрыт

Интервал повторения формы выходного напряжения

Гц

Регулировочная характеристика

Однофазный двухполупериодный

управляемый выпрямитель.

- угол управления

Временная диаграмма

поясняющая работу схемы

Лекция№8

Временные диаграммы.

Фрагменты выходных напряжений.

Регулировочная характеристика.

Фундаментальная схема управления тиристорами выпрямителя.

Временные диаграммы.

Импульс управления тиристором выпрямителя появляется в моменты, когда .

Изменяя величину напряжения управления можно в широких пределах изменять угол управления тиристором выпрямителя и тем самым регулировать выходное напряжение выпрямителя.

Дроссель фильтра в данной схеме выпрямителя предназначен для сглаживания пульсации тока, протекающего через нагрузку.

При ток протекает через нагрузку за счет энергии, запасенной в сглаживающем дросселе.