Đăng ký Đăng nhập

Tài liệu Phan 01

.PDF
50
179
51

Mô tả:

ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Tài liệu tham khảo • Điện tử công suất – Lê Văn Doanh • Giáo trình điện tử công suất – Nguyễn Văn Nhờ • Điện tử công suất – Nguyễn Bính [email protected] 0903 586 586 CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU – CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1.1 Khái niệm chung Điện tử Công suất lớn Các linh kiện điện tử công suất được sử dụng trong các mạch động lực – công suất lớn Sự khác nhau giữa các linh kiện điện tử ứng dụng (điện tử điều khiển) và điện tử công suất • Công suất: nhỏ – lớn • Chức năng: điều khiển – đóng cắt dòng điện công suất lớn Điều khiển Động lực IC IB • Thời điểm • Công suất Các linh kiện điện tử công suất chỉ làm chức năng đóng cắt dòng điện – các van Transistor điều khiển: Khuyếch đại IC R UCE = UCE1 iC C iB B a UCE = U - RIC IB1 > 0 A E IB2 > IB1 A uCE B uBE b U U R IB = 0 iE IB IB2 Transistor công suất: đóng cắt dòng điện UCE1 U UBE < 0 UCE Đặc tính Volt – Ampe của van công suất lý tưởng i b i c điều khiển a u d u Đối tượng nghiên cứu của điện tử công suất • Các bộ biến đổi công suất • Các bộ khóa điện tử công suất lớn Chỉnh lưu • BBĐ điện áp xoay chiều (BĐAX) • Biến tần BBĐ điện áp một chiều (BĐXA) Nghịch lưu 1. 2. Các linh kiện điện tử công suất 1.2.1 Chất bán dẫn - Lớp tiếp giáp P - N Chất bán dẫn: Ở nhiệt độ bình thường có độ dẫn điện nằm giữa chất dẫn điện và chất cách điện Loại P: phần tử mang điện là lỗ trống – mang điện tích dương Loại N: phần tử mang điện là các electron – mang điện tích âm J + + + + P P + + + + - - - - + + + + - - - - + + + - - - + + + - - - + + + - - - Miền bão hòa - Cách điện N N Phân cực ngược N P - + + + - - - + + + - - - + + + - - - + Miền bão hòa - Cách điện N P - + - + - + Miền bão hòa - Cách điện + Phân cực thuận N P + + + + - - - + + + - - - + + + - - - - Miền bão hòa - Cách điện - + i 1.2.2 Diode Cấu tạo, hoạt động uF iF Anode A Katode P N K Hướng thuận A Hướng ngược R: reverse – ngược F: forward – thuận K iR uR Đặc tính V – A i Diode lý tưởng Hai trạng thái: mở – đóng I F [A] Diode thực tế Nhánh ngược – đóng 100 Nhánh thuận – mở u Nhánh thuận – mở 50 U[BR] UR [V] 800 Nhánh ngược – đóng dU R rR = dI R điện trở ngược trong diode UBR: điện áp đánh thủng 400 o T = 160 C j o T = 30 C j UF [V] 1 0 1,5 UTO: điện áp rơi trên diode 20 URRM URSM dU F dI F điện trở thuận trong diode rF = 30 IR [mA] Đặc tính động của diode I • UK: Điện áp chuyển mạch • trr: Thời gian phục hồi khả năng đóng • irr: Dòng điện chuyển mạch – phục hồi L UK - Qr = ∫ irr dt : điện tích chuyển mạch iF iF iF = I 0 + Ðóng S t rr S trr 0,1 irrM O iR irrM Quá áp trong t irr iR irr Qr uF t O uR Uk uRM uR = Uk Bảo vệ chống quá áp trong R Mở C Đóng t O iRC uR V L V irr iL irr Uk - + iRC t O Uk i L = irr + i RC u = U − L diL R k dt Các thông số chính của diode IF [A] Điện áp: • Giá trị điện áp đánh thủng UBR • Giá trị cực đại điện áp ngược lập lại: URRM • Giá trị cực đại điện áp ngược không lập lại: URSM Dòng điện - nhiệt độ làm việc • Giá trị trung bình cực đại dòng điện thuận: IF(AV)M • Giá trị cực đại dòng điện thuận không lập lại: IFSM 100 Nhánh thuận – mở 50 U[BR] Nhánh ngược – đóng UR [V] 800 400 o T = 160 C j o T = 30 C j UF [V] 1 0 1,5 20 URRM URSM 30 IR [mA] Diode thực tế: IDB30E60 – Infineon Technologies 1.2.3 Transistor lưỡng cực (BT) (Bipolar Transistor) Cấu tạo, hoạt động C C P N B B N P P N E E R R iC iC E iE uEC B uEB U C iB uCE B uBE U C iB E iE Đặc tính Volt – Ampe Miền mở bão hòa IC UCE = UCE1 b • Đặc tính ngoài IC = f(UCE) • Đặc tính điều khiển IC = f(IB) U R B Mở a UCE = U - RIC IB2 > IB1 A IB1 > 0 A Đóng IB IB2 UCE1 U Miền đóng bão hòa IB = 0 UBE < 0 UCE a) ICE UBR(CE0) IB = 0 ICE0 ICER ICES ICEU UBR(CER) UBR(CES) UBR(CEU) O UCES UCE0 UCER UCEU b) RB RB + -IB -IB UBE - + + UBE - • 0 … Hở mạch B – E (IB = 0) • R … Mạch B – E theo hình b) • S … Ngắn mạch B – E (RB →0) • U … Mạch B – E theo hình c) UCE c) ICEU Quá trình quá độ của transistor iB IB 0.9IB 0.1IB O t td tr uCE O 0.1IC ton 0.9IC tf ts iC 0.1IC IC toff Mạch trợ giúp đóng mở Các thông số chính Điện áp: • Giá trị cực đại điện áp colector – emitor UCE0M khi IB = 0 • Giá trị cực đại điện áp emitor – bazơ UEB0M khi IC =0 Dòng điện: Giá trị cực đại của các dòng điện IC, IB, IE (Điện tử công suất – Nguyễn Bính)
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan