Принцип роботи біполярного транзистора.
Транзисторомназивається електро перетворювальний НП прилад, який має один або декілька р-п переходів, три або більше виводів і здатний підсилювати потужність електричного сигналу.
Широко розповсюджені транзистори з двома р-п переходами, що мають назву біполярних -взаємодією носіїв заряду двох типів: електронів і дірок. Поділяються на два класи: п-р-п і р-п-р типу. Використовують германій і частіше кремній.
Рис. 2.11 - Схематична побудова та умовне позначення транзисторів п-р-п{а) та р-п-р{6) типів
На перехід ЕБ напруга подається у прямому напрямку, на КБ - подається у зворотному напрямку. Зазвичай її значення на декілька порядків перевищує U на переході ЕБ.
Підсилюючі властивості біполярного транзистора забезпечуються тим, що р-п переходи в ньому не незалежні, а взаємодіють один з одним, що, у свою чергу, забезпечується технологічними особливостями виконання тришарової структури. А саме:
1) емітер виконано з великою кількістю домішки - він має велику кількість вільних носіїв заряду;
2) база виконана тонкою і має малу кількість основних носіїв заряду;
3) колектор - масивний і має кількість носіїв, меншу, ніж емітер.
Розглянемо роботу транзистора типу п-р-п.
Рис. 2.13 - Схема вмикання транзистора
Дня початку припустимо, що увімкнено лише перехід КБ: до нього прикладено напругу джерела колекторного живлення Ек,. Емітерний струм IR =0, у транзисторі протікає лише незначний зворотний струм через колекторний перехід.Якщо підімкнути емітерне джерело живлення ЕЕ, емітерний перехід зміщується у прямому напрямку, через нього тече струм ІЕ визначеної величини.
|
|
|
Оскільки зовнішню напругу прикладено до емітерного переходу у прямому напрямку, електрони долають перехід і потрапляють у зону бази, де частково рекомбінують з її дірками, утворюючи струм бази ІБ. Більшість електронів, що є неосновними носіями для бази, завдяки дрейфу досягають зони колектора, де вони є основними носіями, і, потрапляючи під дію поля Е утворюють колекторний струм Ік Струм Ік практично дорівнює ІЕ.
Рівняння для струмів транзистора в усталеному режимі має вигляд: 
(2.4)
Зв’язок між струмом емітера і струмом колектора характеризується коефіцієнтом передачі струму:
(2.5) Для сучасних транзисторів а = 0,9 , 0,995.
В транзисторі р-п-р типу аналогічна дія, тільки струм зумовлений дірками, а полярність підмикання джерел живлення протилежна.
Варіант №6
Системи імпульсно-фазового керування.
Регулювання напруги тиристорних перетворювачів здійснюється шляхом зміни кута відкривання тиристорів. З цією метою кожен тиристорний перетворювач оснащується системою управління, яка забезпечує формування управляючих імпульсів, а також зсув цих імпульсів по фазі щодо анодного напруги тиристорів. Такі системи управління називають імпульсно-фазовими.
|
|
|
СІФК повинні задовольняти ряду специфічних вимог, які можна розділити на дві групи:
1. Вимоги, що ставляться до керуючого імпульсу.
2. Вимоги, обумовлені схемою випрямлення та використовуваними режимами тиристорних перетворювачів.
Структурно система імпульсно-фазового управління складається з компаратора, підсилювача-формувача і імпульсного трансформатора. На вхід компаратора надходять опорна і керуюча напруга з виходу регулятора струму. Компаратор формує двухполярной напругу змінної скважності, яка залежить від рівня і знаку керуючої напруги. Компаратор будується на аналоговому інтегральному підсилювачі без зворотних зв'язків.
Підсилювач-формувач перетворює напругу на виході компаратора в серію однополярних вузьких імпульсів постійної амплітуди і ширини, фаза імпульсів залежить від величини скважності сигналу на виході компаратора. Підсилювач-формувач будується на біполярних транзисторах і резистивної-ємнісних ланцюгах.
Імпульсний трансформатор гальванічно розділяє силову частину перетворювача і систему управління.
|
|
|
Таким чином, система імпульсно-фазового управління перетворить двухполярной аналогове напруга на виході регулятора струму в серію імпульсів прямокутної форми, що надходять на керуючі електроди тиристорів в необхідній фазі.
Швидкодія системи управління тиристорними перетворювачами є одним з найважливіших її показників. З метою досягнення максимальної швидкодії перетворювача СІФК виконуються практично безінерційні.
Особливістю багатоканальних СІФК є те, що формування і фазовий зсув імпульсів здійснюється в окремому каналі для кожного вентильного плеча багатофазного тиристорного перетворювача.
Рис. 1. Функціональна схема одного каналу СІФК
Функціональна схема одного каналу СІФК показана на рис. 1. Кожен канал, як правило, містить фазодвігающееся пристрій ФСУ і формувач імпульсів ФИ. Фазосдвигающей пристрій, в свою чергу, містить пристрій синхронізації з мережею С, генератор розгортки ГР і граничне пристрій (нуль-орган) НО. На вхід НО подається крім опорної напруги сигнал управління тиристорного перетворювача Uу У загальному випадку напруга U може подаватися через спеціальний вхідний пристрій, що здійснює узгодження параметрів сигналу керування тиристорного перетворювача зі входом СІФК.
|
|
|
У момент рівності опорної напруги і напруги керування U порогове пристрій перемикається, і формувач імпульсів ФИ в цей же момент часу видає керуючий імпульс. Всі перераховані елементи можуть мати різне виконання і відрізнятися за принципом роботи.
Варіант №6
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 283; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!