Przyrządy półprzewodnikowe część 5

Podobne dokumenty
Przyrządy półprzewodnikowe część 5

Elementy i Układy Sterowania Mocą

Elementy i Układy Sterowania Mocą

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój:

Część 3. Przegląd przyrządów półprzewodnikowych mocy. Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 51

Prowadzący: Prof. PŁ, dr hab. Zbigniew Lisik. Program: wykład - 15h laboratorium - 15h wizyta w laboratorium technologicznym - 4h

Elementy elektroniczne Wykład 9: Elementy przełączające

ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH

Przyrządy półprzewodnikowe część 3

Przegląd półprzewodnikowych przyrządów mocy

Właściwości tranzystora MOSFET jako przyrządu (klucza) mocy

SYMBOLE GRAFICZNE. Tyrystory. Struktura Charakterystyka Opis

7. Tyrystory. Tyrystor SCR (Silicon Controlled Rectifier)

Przyrządy półprzewodnikowe część 5 FET

Politechnika Białostocka

Przyrządy półprzewodnikowe część 3

Tranzystory polowe JFET, MOSFET

Ćwiczenie 4. Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH LABORATORIUM ELEKTRYCZNE.

TRANZYSTORY MOCY. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi tranzystorami i ich charakterystykami.

Politechnika Białostocka

Przyrządy półprzewodnikowe część 6

Podstawy Elektroniki dla Tele-Informatyki. Tranzystory unipolarne MOS

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Tranzystory unipolarne MOS

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój:

Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET

BADANIE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO Z IZOLOWANĄ BRAMKĄ (IGBT)

Złożone struktury diod Schottky ego mocy

Politechnika Białostocka

Tranzystory polowe. Podział. Tranzystor PNFET (JFET) Kanał N. Kanał P. Drain. Gate. Gate. Source. Tranzystor polowy (FET) Z izolowaną bramką (IGFET)

Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET

Działanie przetwornicy synchronicznej

1. Zarys właściwości półprzewodników 2. Zjawiska kontaktowe 3. Diody 4. Tranzystory bipolarne

Włączanie i wyłączanie tyrystora. Włączanie tyrystora przy pomocy kondensatora Cel ćwiczenia;

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Badanie tranzystorów unipolarnych typu JFET i MOSFET

ANALOGOWE I MIESZANE STEROWNIKI PRZETWORNIC. Ćwiczenie 3. Przetwornica podwyższająca napięcie Symulacje analogowego układu sterowania

Tranzystory. 1. Tranzystory bipolarne 2. Tranzystory unipolarne. unipolarne. bipolarny

Temat: Tyrystor i triak.

Rozmaite dziwne i specjalne

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych. Ćwiczenie 2

AC/DC. Jedno połówkowy, jednofazowy prostownik

Ćwiczenie 2 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Rozmaite dziwne i specjalne

ĆWICZENIE 10 BADANIE PARAMETRÓW STATYCZNYCH TYRYSTORA

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 11

Zasada działania tranzystora bipolarnego

Elementy elektroniczne Wykłady 5,6: Tranzystory bipolarne

LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

SERIA IV. 1. Tranzystor unipolarny: budowa, symbole, zastosowanie, parametry.

Wykład VIII TRANZYSTOR BIPOLARNY

Politechnika Białostocka

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych test kompetencji zagadnienia

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Elementy elektroniczne Wykłady 7: Tranzystory polowe

ZŁĄCZOWY TRANZYSTOR POLOWY

Miniaturowy powielacz napięcia w układzie Cockcroft'a Walton'a. Specyfikacja techniczna v.1

Lekcja 19. Temat: Wzmacniacze pośrednich częstotliwości.

7. TYRYSTORY 7.1. WSTĘP

Wprowadzenie do techniki Cyfrowej i Mikroelektroniki

Część 2. Przewodzenie silnych prądów i blokowanie wysokich napięć przy pomocy przyrządów półprzewodnikowych

ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH

Moduł Zasilacza Buforowego MZB-01EL

Elementy przełącznikowe

Przyrządy półprzewodnikowe część 4

Instrukcja obsługi (wersja 2)

Tranzystory. bipolarne (NPN i PNP), polowe (MOSFET), fototranzystory

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH. Ćwiczenie nr 6 TYRYSTOR

Woltomierz analogowy AC/DC [ BAP_ doc ]

PL B1. Przekształtnik rezonansowy DC-DC o przełączanych kondensatorach o podwyższonej sprawności

strona 1 MULTIMETR CYFROWY M840D INSTRUKCJA OBSŁUGI

Badanie diody półprzewodnikowej

LABORATORIUM ELEKTRONIKA I ENERGOELEKTRONIKA BADANIE GENERATORÓW PRZEBIEGÓW PROSTOKĄTNYCH I GENERATORÓW VCO

Sterownik dla podajników wibracyjnych

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 26/16

KARTA PRZEDMIOTU. studia niestacjonarne. Kod przedmiotu:

Rys.1. Układy przełączników tranzystorowych

Politechnika Śląska w Gliwicach Wydział Elektryczny

TRANZYSTORY - PORÓWNANIE WYKŁAD 15 SMK

III. TRANZYSTOR BIPOLARNY

ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH

EL08s_w03: Diody półprzewodnikowe

PRZEŁĄCZANIE DIOD I TRANZYSTORÓW

Elektronika. Wzmacniacz tranzystorowy

(1) gdzie I sc jest prądem zwarciowym w warunkach normalnych, a mnożnik 1,25 bierze pod uwagę ryzyko 25% wzrostu promieniowania powyżej 1 kw/m 2.

Prostowniki. Prostownik jednopołówkowy

PLAN PREZENTACJI. 2 z 30

IV. TRANZYSTOR POLOWY

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Moduł wejść/wyjść VersaPoint

Karta charakterystyki online. i10-e0454 Lock i10 Lock ZAMKI BEZPIECZEŃSTWA Z RYGLOWANIEM

Przyrządy półprzewodnikowe część 2

Tyrystorowy przekaźnik mocy

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój:

ZŁĄCZOWE TRANZYSTORY POLOWE

Wybrane elementy optoelektroniczne. 1. Dioda elektroluminiscencyjna LED 2. Fotodetektory 3. Transoptory 4. Wskaźniki optyczne 5.

Tranzystory bipolarne w układach CMOS i ich modelowanie

Dane techniczne. Dane ogólne Funkcja elementów przełączających NAMUR, NC Nominalny zasięg działania s n 4 mm. 2,2 ma Płyta pomiarowa wykryta

WZMACNIACZE MOCY. Klasy, zniekształcenia nieliniowe, sprawność energetyczna, wzmacniacze przeciwsobne, zabezpieczenia przeciwzwarciowe.

Laboratorium Elementów Elektronicznych. Sprawozdanie nr Charakterystyki i parametry dyskretnych półprzewodnikowych.

Transkrypt:

Przyrządy półprzewodikowe część 5 Prof. Zbigiew Lisik Katedra Przyrządów Półprzewodikowych i Optoelektroiczych pokój: 116 e-mail: zbigiew.lisik@p.lodz.pl wykład 30 godz. laboratorium 30 godz WEEIiA E&T

Przyrządy Mocy Przyrządy mocy - przegląd Podstawowe cechy : główe zastosowaia klucze w obwodach DC i AC duże wymiary wymagaja chłodzeia duża jedostkowa cea

Przyrządy Mocy Przyrządy mocy - przegląd Podstawowe wymagaia : duży prąd przewodzeia : typowo 40-1000 A, max. 6 ka duże apięcie blokowaia : typowo 300V - 2kV, max. 10 kv duża częstotliwość przełączaia : dla bipolarych > 10 khz dla uipolarych > 100kHz małe straty mocy (U o I o ) w staie przewodzeia proste sterowaie

Przyrządy Mocy Przyrządy mocy - przegląd Bipolare Trazystory bipolare Diody Tyrystory TO BiMOS Trazystory z izolowaą bramką (IBT) Static Iductio Thyristor (SITh) Uipolare Trazystory MOSFET Trazystory JFET

Bipolare Przyrzady Mocy - Trazystor bipolary Trazystor wysokoapięciowy - kostrukcja Rozkład domieszkowaia U CE0 150 V: B E p + C Cecha charakterystycza:: Złącze kolektorowe wykoae jako złącze wysokoapięciowe z szeroką warstwą iskodomieszkowaą, odpowiedzialą za wartość blokowaego apięcia

Bipolare Przyrzady Mocy - Trazystor bipolary Trazystor wysokoapięciowy Charakterystyki wyjściowe: A B C Charakterystycze obszary:: A Obszar pełego asyceia B Obszar quasi-asyceia C Obszar aktywy

Bipolare Przyrzady Mocy - Trazystor bipolary Trazystor Darligtoa Idea- rozwiązaie techicze - struktura B B E

Bipolare Przyrządy Mocy - Tyrystor Zasada budowy Jest to przyrząd 3-złączowy pochodzący od zaego układu dwutrazystorowego, tzw. łączika TT: struktura -p--p cztery warstwy p A A I A trzy złacza T2 three electrodes: A aoda p T1 K katoda I bramka K K I K = I A + I

Bipolare Przyrządy Mocy - Tyrystor Zasada działaia polaryzacja wstecza - U AK < 0, przyrząd może jedye blokować apięcie, polaryzacja w kieruku przewodzeia - U AK > 0, przyrząd blokuje apięcie lub może być przełączoy w sta przewodzeia (duży aodowy prąd I A przy małym spadku apięcia), p A p K T1 K A I A T2 I K = I A + I I przyrząd jest steroway prądem bramki I, który może go załączyć przy polaryzacji w kieruku przewodzeia, w ormalych tyrystorach wyłączeie prądem bramki ie jest możliwe (jest oo możliwe jedyie w tyrystorach TO).

Bipolare Przyrządy Mocy - Tyrystor Załączaie bramkowe sta blokowaia: U AK = U ext > 0, I = 0, I A = 0 A I A = I E2 I T start załączaia : U AK = U ext > 0, I = I 0 > I mi, I C1 = I C2 = 0 I A = 0 sta przejściowy dodatie I C1 = I B2 T1 T2 I C2 I B1 I U AK sprzężeie zwrote: I A = I C1 + I C2 K I K = I E1 I B1 = I = I 0 I B2 = I C1 = 1 I 0 I C1 = 1 I 0 I C2 = 2 I B2 = 1 2 I 0 I B1 = I C2 + I 0 I C1 = 1 I B1 = 1 (I C2 +I 0 ) I B2 = I C1 = 1 (I C2 +I 0 ) I C2 = 2 I B2 = 1 2 (I C2 +I 0 ) I C1 =..I C2 =...

Bipolare Przyrządy Mocy - Tyrystor Załączaie bramkowe sta blokowaia: U AK = U ext > 0, I = 0, I A = 0 A I A = I E2 I T start załączaia : U AK = U ext > 0, I = I 0 > I mi, I C1 = I C2 = 0 I A = 0 sta przejściowy dodatie I C1 = I B2 T1 T2 I C2 I B1 I U AK sprzężeie zwrote: I A = I C1 + I C2 K I K = I E1 I B1 = I = I 0 I B2 = I C1 = 1 I 0 I C1 = 1 I 0 I C2 = 2 I B2 = 1 2 I 0 I C1 =..I C2 =... sta przewodzeia: I = 0 I = 0, I A = I K U AK = U T = 1,6 2 V

Bipolare Przyrządy Mocy - Tyrystor Załączaie bramkowe I M amplituda prądu bramki I M I U D I T apięcie blokowaia prąd przewodzeia tyrystora 0.1I M t t t t d czas trwaia impulsu prądu bramki czas opóźieia U DM U AK t d t r 0.9U D 0.1U D t t r czas arastaia I A I T t o = t d + t r t

Bipolare Przyrządy Mocy - Tyrystor Charakterystyka bramkowa A obszar iemożliwych przełączeń tyrystora B obszar iepewego wyzwalaia I C obszar pewego wyzwalaia I FM P max I T U T prąd przełączający bramki apięcie przełączające bramki I T B C I FM szczytowy prąd przewodzeia bramki A U T U FM U U FM szczytowe apięcie przewodzeia bramki

Bipolare Przyrządy Mocy - Tyrystor Wyłączaie wymuszoe obwód wyłączaia wymuszoego E t d R Th I T t E U T t d czas dyspooway określoy przez obwód zewętrzy

Bipolare Przyrządy Mocy - Tyrystor Wyłączaie wymuszoe E t d R Th I T Proces wyłączaia t E U T I T U T t q t q czas wyłączaia, określoy przez zjawiska wewątrz tyrystora prowadzące do odzyskaia zdolości blokowaia apięcia

Uipolare Przyrządy Mocy SIT Wywodzący się z idei JFET Static Iductio Trasistor SIT (uipolary) p + + - + S D Kostrukcja bramki zagrzebaej Kostrukcja SIT jest wzorowaa a idei lampy elektroowej triody

Uipolare Przyrządy Mocy Trazystor VMOS Wywodzący się z idei MOSFET Vertical MOS VMOS (uipolary) p S S Pojedycza komórka przyrząd składa - się z tysięcy takich komórek + D Idetyczość komórek MOS jest uzyskiwaa dzięki jedorodości procesu suchego trawieia

Uipolare Przyrządy Mocy Trazystor VDMOS Wywodzący się z idei MOSFET Vertical Double Diffusio VDMOS (uipolary) S p S Pojedycza komórka - przyrząd składa się z tysięcy takich komórek + D Idetyczość komórek MOS jest uzyskiwaa dzięki jedorodości procesu podwójej dyfuzji (jeda maska dla wysp i p)

Uipolare Przyrządy Mocy Trazystor CoolMOS Wywodzący się z idei MOSFET CoolMOS (uipolary) Pojedycza komórka przyrząd składa się z tysięcy takich komórek Idetyczość komórek jest uzyskiwaa m.i. dzięki jedorodości procesu podwójej dyfuzji (jeda maska dla wysp i p)

Bi-MOS Przyrządy Mocy Tyrystor SITh Wywodzący się z idei JFET Static Iductio Thyristor SITh (Bi-MOS) SIT S SITh K + + p + - - Złącze emiterowe + p + D A

Bi-MOS Przyrządy Mocy Trazystor IBT Wywodząca się z idei trazystora bipolarego Itegrated ate Bipolal Trasistor IBT (Bi-MOS) S p + D Wyjściowa struktura MOS - S + D

Bi-MOS Przyrządy Mocy Trazystor IBT Idea trazystora IBT Itegrated ate Bipolal Trasistor IBT (Bi-MOS) VDMOS IBT S E p + p + E - + - p + C D C I B =0

Bi-MOS Przyrządy Mocy Trazystor IBT Idea trazystora IBT Sta przewodzeia - proces przełączaia I Cm 0.9I Cm I C t s t f Charakterystyka trazystora p--p + 0.1I Cm t d t r t I E E p + I ed E t s = 0 U CE - p + C I he C

Bi-MOS Przyrządy Mocy Trazystor IBT Charakterystyki Trazystora E p Wyłączeie w obwodzie z R i L - p + C Charakterystyka statycza I-V

Zitegrowae Przyrządy Mocy - IPM IPM Iteligemt Power Module