Đang tải... (xem toàn văn)
Ch¬ng IC¸c phÇn tö b¸n dÉn c«ng suÊtTrong mét thêi gian dµi øng dông cña kü thuËt ®iÖn tö chñ yÕu lµ trong lÜnh vùc tÇn sè cao. Tõ nh÷ng n¨m 50 ngµnh ®iÖn tö c«ng nghiÖp ra ®êi nhng øng dông cña chóng bÞ h¹n chÕ v× thiÕu nh÷ng linh kiÖn ®iÖn tö c«ng suÊt cã hiÖu suÊt cao, kÝch thíc nhá vµ ®Æc biÖt lµ cã ®é tin cËy cao. C¸c ®Ìn ®iÖn tö ch©n kh«ng vµ cã khÝ, c¸c ®Ìn thuû ng©n kh«ng ®¸p øng ®îc yªu cÇu kh¾t khe cña ®iÒu khiÓn c«ng
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 dqvinh@dng.vnn.vn 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 tửứng 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 I B I C •Thời điểm • Công suất Động lực Điều khiển Các linh kiện điện tử công suất chỉ làm chức năng đóng cắt dòng điện – các van Transistor điều khiển: Khuyếch đại Transistor công suất: đóng cắt dòng điện B I C U R a b A A U CE = U - RI C U CE = U CE1 U CE1 U I B2 > I B1 I B1 > 0 I B = 0 U BE < 0 U CE I B2 I B R U u CE C i B B u BE E i E i C Đặc tính Volt – Ampe của van công suất lý tưởng i u điều khiển u i ac b d 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 Nghịch lưu BBĐ điện áp một chiều (BĐXA) • BBĐ điện áp xoay chiều (BĐAX) •Biến tần 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 + + + + + + + + -+ - - Miền bão hòa -Cách điện PN + + + + + + + + + + + -+ - - PN J Phân cực ngược + + + + + + + + -+ - - Miền bão hòa -Cách điện P N + - + + + - - - Miền bão hòa - Cách điện P N + - Phân cực thuận + + + + + + + + -+ - - Miền bão hòa -Cách điện P N - + - + i 1.2.2 Diode Cấu tạo, hoạt động R: reverse – ngược F: forward – thuận N P Katode K A Anode i R u R i F u F KA Hướng ngược Hướng thuận [...]... 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) Transistor thực tế - MJW3281A (NPN) – ON Semiconductor 1.2.4 Transistor trường... (holding) IL: Latching Các thông số chính 10 -3 UR [V] 10 3 U[BR] 10 2 10 u Nhánh khóa – khóa IG = 0 IG = 25 mA U[BR] 1 1 IG = 0 10 IG = 25 mA 10 Nhánh ngược – đóng 10 10 10 2 10 3 -3 U[TD] -2 -1 IR [A] UT UD [V] Đặc tính điều khiển của thyristor: iG 40 iG IG UG[V] 2π 30 R uG U Ψ ωt (PGM)Ψ=π/12 20 (PGM)Ψ=π/6 UG=U-RIG iG -400C UGT O IGT 0 t 1 IG[A] 2 Đặc tính động Tổn thất công suất khi mở thyristor... CDS + UG - uGS CGS off + uDS S U GS 0.9UG UG 0.1UG UGS(th) uDS iD 0.9U t 0.9U U 0.1U tr td(on) tf td(off) ton toff MOSFET thực tế - 19MT050XF – International Rectifier 1.2.5 Transistor lưỡng cực cổng cách ly - IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor C C G G E E iC Đặc tính động R C RG on U G E off UG uCE uGE 0.9UG UG uGE UGE(th) 0.1UCM t uCE iC U 0.9ICM 0.1ICM ICM 0.1ICM tr td(on) ICT tf td(off) ton... 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