1.7 Силовые интегральные схемы
1.7. Силовые интегральные схемы (СИС)
Интегральная схема представляет собой конструктивно законченное изделие электронной техники, содержащее в общем случае совокупность электрически связанных между собой активных (диодов, транзисторов, тиристоров) и пассивных (конденсаторов, резисторов) элементов.
По технологии изготовления интегральные схемы делятся на гибридные и монолитные (однокристальные).
Вгибридных силовых схемах на общей изолирующей
итеплопроводящей подложке (например, из А12О3
керамики) размещаются кристаллы, содержащие структуры диодов, тиристоров, транзисторов, а также
элементы схем защиты, управления и диагностики. |
1 |
1.7 Силовые интегральные схемы
Схемы соединения элементов в модулях обычно соответствуют типовым схемам преобразователей (например, однофазным и трехфазным схемам выпрямителей и инверторов, схемам регуляторов напряжения и др.).
Схема соединения активных элементов гибридных модулей
2
1.7 Силовые интегральные схемы
IGCT (Integrated Gate Commutated Thyristor) ‒ запираемый тиристор с интегрированным драйвером управления.
На единой плате смонтирована силовая часть: запираемый тиристор (GCT), обратный диод (в случае IGCT с обратной проводимостью), и управляющая часть: драйвер или блок управления.
3
1.7 Силовые интегральные схемы
1.7 Силовые интегральные схемы
Чо́ппер ‒ силовая часть регулятора ШИМ, от которого питается выходной каскад строчной развёртки компьютерного монитора либо конвертера (преобразователя) высокого напряжения, вырабатывает напряжение.
Интеллектуальные силовые интегральные схемы (ИСИС) объединяют в одном кристалле или корпусе как силовые электронные компоненты (транзисторы, тиристоры, диоды), так и схемы их управления, защиты,
диагностики.
5
1.7 Силовые интегральные схемы
Интеллектуальные силовые интегральные схемы
В качестве силовых ключей в силовых интегральных схемах получили распространение полевые и биполярные МОП транзисторы.
6
1.8 Усилительные каскады
.1.8 Усилительные каскады
Усилителем называют устройство позволяющее преобразовы- вать входной сигнал в сигнал большей мощности (тока, напряже- ния) без существенного искажения его формы.
В качестве основных элементов |
R |
Eип |
используются активные элементы: |
|
|
|
|
|
транзисторы биполярные и полевые; |
Iвых |
|
микросхемы (операционные |
|
|
Iвх |
|
|
усилители). |
НУЭ |
Uвых |
Простейший усилительный |
Uвх |
|
каскад, содержащий НУЭ |
|
|
|
|
|
(нелинейный управляемый |
|
|
элемент), резистор и источник |
|
|
энергии. |
|
|
Потоком энергии от источника питания (Еип) к нагрузке |
|
|
управляет входной сигнал Uвх. |
|
|
1.8 Усилительные каскады
.
Усиление основано на преобразовании электроэнергии источника постоянного ЭДС в энергию выходного сигнала путем изменения сопротивления управляемого элемента по закону,
задаваемому входным сигналом.
Основные параметры
1. Коэффициент усиления по напряжению
KU Uвых ; Uвх
2. Коэффициент усиления по току
|
|
KI |
Iвых |
; |
|
|
||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Iвх |
|
|
||
3. Коэффициент усиления по мощности |
|
|
||||||
K |
P |
Pвых |
IвыхUвых |
K |
I |
K . |
||
|
|
|
||||||
|
Pвх |
|
IвхUвх |
U |
||||
|
|
|
|
8 |
||||
1.8 Усилительные |
|
|
каскады |
|
. |
|
Классификация усилителей |
|
1.Усилители тока, напряжения, мощности.
2.Однокаскадные (KU <100) и многокаскадные (KU >100).
N
Kобщ Kn. n 1
3.В зависимости от диапазона частот входного сигнала: - усилители постоянного тока; - низкой частоты (УНЧ) 20 Гц-20 кГц;
- высокой частоты (УВЧ) 20 кГц-100 МГц; - импульсные (широкополосные); - избирательные.
4.Усилительные каскады с общим эмиттером; коллектором; базой.
9
1.8 Усилительные |
|
каскады |
. |
Коэффициенты усиления чаще выражают не в абсолютных величинах, а в логарифмических единицах - децибелах или неперах:
КU(дБ) = 20lgКU; КI(дБ)= 20lg КI; КP(дБ) = 10lg КP КU(Нп) = lnКU; КI(Нп)= lnКI; КP(Нп)= lnКP.
Амплитудная характеристика - это зависимость амплитуды выходного напряжения (тока) от амплитуды входного напряжения (тока)
10