12. Силовые ключи

Современные силовые ключи должны обладать малыми потерями при коммутации, высоким быстродействием, малым потреблением в цепи управления, большой коммутационный ток, высокое рабочее напряжение. Для коммутаций больших токов и напряжений используют тиристоры.

Тиристор-относится к 4-х слойным приборам. Они могут работать как в схеме с одной полярностью, так и разной полярности (симисторы). Тиристоры делятся : диодные: динистр, триодный тиристр: тринистр.

Тиристор: есть управляющий вывод из баз эквивал транзисторов.

Имеет место семейство характ-к, зависит от тока упр-я.

Тиристор- динистр с управляющим напряжением включения. После того как на тиристр перейдет в откр состояние, управляющий электрод теряет свои св-ва и потом выключить тиристор через упр-й электрод нельзя.Комплиментарные КМОП- транзисторные ключи.

В схеме используется 2 полевых транзистора с изолир. затвором но по провод имеют разный знак.

Если входной сигнал=0<Uзо то 1-й транзистор будет закрыт, а 2 будет полностью открыт. Конденсатор зарядится через 2-й транзистор.

Если на входе 1 то 1-й транзистор открывается, а 2-й закрывается, и разряжает емкость. Преимущество: Транзисторные ключи на полевых транзисторах имеют высокое вх сопротивление, управляются не током, а напряжением. Недостаток: Сопротивление канала больше чем у нас биполярных транз-в, след-но потери больше. БТИЗ

Выполнены как сочетание полевого входного транзистора и выходного биполярного. Благодаря R2 биполярный транзистор закрыт и не оказывает влиянии на полевой. ВАХ:

Силовые ключи на тиристорах, бипол и пол транзисторах и БТИЗ.

Тиристоры

• низк быстрод. Низк помехоуст. Возм-ти сраб-я из-за высокой скорости нарастания напр-я

+ высокие U и I; низкие потери в акт сост-и; выс Кусил по мощ-ти

Бипол

Большая рассеиваемая мощ-ть в акт сост-и (но меньше, чем пол); ограничение тока до 200 А; быстрод-е выше, чем у тиристоров

Пол

Ток< чем бипол; выс напр-е открытого сост-я; выс частота переключений; Ку по мощ-ти > тир; отсутствие эф-та коммутации тока =>более уст-вы к перегреву.

БТИЗ

Т.к. в основе 2 бипол тр-ра разной проводимости, то удалось снизить напряжение насыщения => снизилась рассеиваемая мощ-ть; Ку по мощ-ти большой(т.к. на вх пол транз-р); част св-ва выше бипол, но ниже пол

13. Аналоговые и ключевые стабилизаторы напряжения.

Стабильность и высокая точность работы электронной аппаратуры в значительной мере определяются качеством питающего напряжения. Для получения высококачественного напряжения питания электронных блоков при изменении напряжения сети и других источников энергопитания, а также при изменении тока нагрузки, применяются стабилизаторы напряжения.

В настоящее время широко используются стабилизаторы напряжения в интегральном исполнении - интегральные стабилизаторы напряжения (ИСН). ИСН применяются, главным образом, для питания электронной аппаратуры на полупроводниках и интегральных микросхемах.

Основные параметры стабилизаторов напряжения.

1.Выходное сопротивление стабилизатора характеризует изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки при постоянном входном напряжении:

Идеальный стабилизатор имеет бесконечно малую величину R_вых.

2.Коэффициент стабилизации характеризует “процентное “ изменение входного напряжения по отношению к “процентному” изменению выходного напряжения при постоянном токе нагрузки:

Идеальный стабилизатор имеет бесконечно большую величину К_ст

3.Коэффициент сглаживания пульсаций характеризует сглаживающие свойства стабилизатора. Это отношение амплитудного значения пульсации входного напряжения [ u_вх] к амплитудному значению пульсаций выходного напряжения [ u_вых]:

Идеальный стабилизатор имеет бесконечно большую величину К_сп.

4.Коэффициент полезного действия есть отношение мощности в нагрузке к номинальной мощности:

Качество стабилизатора напряжения тем выше, чем больше К_ст, К_сп,  и меньше абсолютное значение R_вых.

По принципу действия стабилизаторы постоянного напряжения делятся на параметрические и компенсационные. По режиму работы - на непрерывные и импульсные. По способу включения регулирующего элемента на параллельные и последовательные.