APPLICATION OF AN EXPERT SYSTEM FOR ASSESSMENT OF THE SHORT TIME LOADING CAPABILITY OF TRANSMISSION LINES BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑH Sö Phaïm Kyõ Thuaät TP HCM CHƯƠNG II DIODE VAØ MAÏCH ÖÙNG DUÏN[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM KHOA ĐiỆN-ĐIỆN TỬ Bộ Môn Cơ Sở KỸ Thuật Điện Tử DIODE VÀ MẠCH ỨNG DỤNG CHƯƠNG II: DIODE Điện tử Diode chỉnh lưu Cấu tạo : Anode P Điện trường tiếp xúc P có hướng từ N Mặt ghép Cathode N Vùng nghèo Ký hiệu : Anode (A) Thực tế : Điện tử A Cathode (K) K Đặc tuyến Volt Ampere IAK Cathode (K) Anode (A) Vùng đánh thủng Vùng dẫn VAK > Vγ VBR VAK Vùng phân cực ngược (V) Vùng phân cực thuận chưa dẫn VAK < Vγ Điện tử Các tham số Diode Điện trở tĩnh (điện trở dc) Điện tử Điện trở động (điện trở ac) Nếu vùng làm việc Diode xem tuyến tính thì: Mà: Suy Do ID >> IS nên Điện tử Điện dung Diode Gây tác động (ngắn mạch) Diode hoạt động tần số cao Gồm loại: a Điện dung chuyển tiếp (CT: transistion) • Vùng tiếp xúc: điện tích trái dấu, cách điện tụ điện có điện dung CT • Giá trị CT phụ thuộc vào bề rộng vùng tiếp xúc (bề rộng vùng nghèo) • CT tác động Diode phân cực ngược (đáng kể) phân cực thuận (ko đáng kể) Điện tử Điện dung Diode b Điện dung khuếch tán (CD: diffusion) • CD phụ thuộc tốc độ điện tích phun vào vùng nằm ngồi vùng nghèo • CD tỉ lệ thuận với điện áp phân cực thuận cho Diode Điện tử Đặc tuyến quan hệ điện dung Diode điện áp phân cực cho Diode Điện tử Thời gian khôi phục ngược ts: thời gian trữ id Iforward tt: thời gian dòng điện giảm t Ireverse tt ts trr: tổng thời gian khôi phục ngược trr Điện tử 10 Trường hợp có tụ 4.f.R L.C V Om VODC + 4.f.R L.C 4.60.2200.50.106 14.86 14.32V 6 4.60.2200.50.10 + r% Ur,rms UODC 100% f.R L.C 100% 2.19% 6 3.60.2200.50.10 Điện áp gợn sóng đỉnh đỉnh Vr ( p p) 2(Vom VoDC ) 2(14.86 14.32) 1.08V Điện tử 49 Mạch xén Mạch xén nối tiếp (Diode nối tiếp ngõ ra) + D1 R VIn VOut - VOut(t) +VMax VIn(t) +VMax t -VMax t -VMax Điện tử 50 Mạch xén Mạch xén song song (diode mắc song song ngõ ra) + R VIn(t) VOut(t) D1 - VIn(t) +VMax VOut(t) +VMax t t -VMax -VMax Điện tử 51 Mạch xén (Clippers) Các bước làm Tìm điều kiện Vi để Diode dẫn (dùng định luật Kirchhoff) Tìm Vo tương ứng Diode dẫn Tìm điều kiện Vi để Diode ngưng dẫn (ngược lại điều kiện dẫn) Tìm Vo tương ứng Diode không dẫn Vẽ Vo Điện tử 52 Mạch xén a Mạch xén song song không tải K2: -4 + VAK + IR + Vi= Vi VAK= -Vi + + IR Diode dẫn: VAK (lí tưởng) → Vi 4V (do xét điều kiện bắt đầu dẫn nên I= 0) Vo ideal VOut(t) +16V Vo= 4V +4V t T/2 Diode không dẫn Vi 4V T -16V Vo = Vi Điện tử 53 b Mạch xén song song có tải R + RL V V Diode dẫn : i RL Khi Vo V Vi Vγ Vo RL RL Vi Vo RL + R R + RL 4 V - Vγ RL Khi V RL V o i RL + R Diode ko dẫnVi Điện tử Vi 54 c Mạch xén nối tiếp Si K2: -4 + VAK + IR - Vi= VAK= Vi + - IR Diode dẫn: VAK 0.7 → Vi -3.3V (do xét điều kiện bắt đầu dẫn nên I= 0) 0.7V Vo Vi + 3.3 V im 3.3+Vim Vo 3.3V Diode ko dẫn : Vi < - 3.3V -3.3V Vi -Vim Vo IR Điện tử 55 Vd: mạch xén K2: 5.7 + VAK1 + IR - Vi= VAK1= Vi – 5.7 - IR Diode dẫn: VAK1 0.7 → Vi 6.4V (do xét điều kiện bắt đầu dẫn nên I= 0) K2: -7.7 – VAK2 + IR - Vi= VAK2= Vi + 5.7 - IR Diode dẫn: VAK2 0.7 → Vi -8.4V (do xét điều kiện bắt đầu dẫn nên I= 0) Điện tử 56 Vd: mạch xén Khi Vi 6.4V: D1 on, D2 off → Vo= 6.4V Khi Vi -8.4V: D1 off, D2 on → Vo= -8.4V Khi -8.4V < Vi < 6.4V: D1 off, D2 off → Vo= Vi Điện tử 57 Mạch kẹp – Mạch dời mức DC (Clampers) Mạch kẹp Bán kì âm Bán kì dương Điện tử 58 Mạch nhân áp Mạch nhân áp bán kì + Vp Vo= 2Vp + Điện tử 59 IAK Diode zener A Cấu tạo K Thường cấu tạo Si Vz Vuøng Zener Phân cực thuận: Hoạt động giống diode thường (Vγ= 0.7V, Si) Đặc tuyến giới hạn công suaát 0v Izmin VAK Izmax VZ: Điện áp ghim zener Điện tử 60 IAK Diode zener Phân cực ngược: Vz 0v Vuøng Zener Đặc tuyến giới hạn công suất VKA VZ IZmin IZ IZmax: VZ: Điện áp ghim zener dẫn ngược VKA= VZ, zener IZ VKA < VZ: zener không dẫn, IZ= VAK Izmin Izmax A K Ứng dụng phân cực ngược làm mạch ổn áp Thực tế 1.8V VZ 200V, công suất 0.25W : 50W Điện tử 61 Vd: Mạch xén dùng zener → Vo= 10.7V VZ1 = VZ2 = 10V Khi Vi 10.7V: Dz1 dẫn thuận, Dz2 dẫn ngược Khi -10.7 < Vi < 10.7V: Dz1 ko dẫn, Dz2 ko dẫn 10V → Vo= -10.7V 0.7V Khi Vi - 10.7V: Dz1 dẫn ngược, Dz2 dẫn thuận Điện tử → Vo= Vi 62 Vd: Mạch ổn áp dùng zener VZ= 9V, RL = 1k, PZM = 300mW, RS = 100 Hãy xác định giá trị Vi cho Vo = 9V zener diode hoạt động hoạt động không công suất (Izmin= 1mA) Izmax= PZM/VZ= 300/ 9= 33.33mA IL= Vo/ RL= VZ/ RL= 9/ 1= 9mA K1: IRS= IZ + IL K2: -Vi + IRS.RS + VZ= → Vi= IRS.RS + VZ Zener hoạt động ko công suất là: IZmin IZ IZmax →(9 + 1).100.10-3 + Vi (9 + 33.33).100.10-3 + Hay: 10V Vi 14.32V Điện tử 63 ... I D R 0V ? ?i? ??n tử 25 Diode mạch chiều Diode Si Ge phân cực thuận ? ?i? ??n tử 26 Diode mạch chiều ? ?i? ??n tử 27 Diode mạch chiều ? ?i? ??n tử 28 Diode mạch chiều ? ?i? ??n tử 29 Diode mạch chiều ? ?i? ??n tử 30 Diode. .. quan hệ ? ?i? ??n dung Diode ? ?i? ??n áp phân cực cho Diode ? ?i? ??n tử Th? ?i gian kh? ?i phục ngược ts: th? ?i gian trữ id Iforward tt: th? ?i gian dòng ? ?i? ??n giảm t Ireverse tt ts trr: tổng th? ?i gian kh? ?i phục ngược... xác ? ?i? ??n tử 12 Các thông số gi? ?i hạn Diode ? ?i? ??n tử 13 Datasheet Diode ? ?i? ??n tử 14 Datasheet Diode ? ?i? ??n tử 15 ? ?i? ??n tử 16 ? ?i? ??n tử 17 Các lo? ?i diode ? ?i? ??n tử 18 Diode tách sóng : sử dụng tiếp xúc ? ?i? ??m