Bài giảng Điện tử công suất: Các linh kiện bán dẫn (p1) - PGS.TS Lê Minh Phương

Chương này gồm có những nội dung chính sau: Diodes, bipolar junction transistor (BJT), metal oxide semiconductor effect transistor (MOSFET), insulated gate bipolar transistor (IGBT), thyristor, gate turn of thyrisor (GTO), triode alternative current (TRIAC). Mời tham khảo.

1/21/2013 Ho Chi Minh City University of Technology PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường Đại Học Bách Khoa TP HỒ CHÍ MINH Contact info: Address: 268 Lý Thường Kiệt, P.14,Q.10, TP Hồ Chí Minh Telephone: 84-08-38647256 (5722) Mobile: 0988572177 E-mail: lmphuong@hcmut.edu.vn; ivanphuong@yahoo.com Power Electronics ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường ĐHBK TPHCM TPHCM 2012 1/21/2013 Contents – Nội dung Tổng quan Điện tử công suất Các linh kiện bán dẫn Mô Matlab-Simulink Bộ chỉnh lưu Bộ biến đổi điện áp xoay chiều Bộ biến đổi điện áp chiều Bộ nghịch lưu –biến tần 1/21/2013 PGS.TS Le Minh Phuong References MÔ PHỎNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TRONG MATLAB/SIMULINK - Lê Minh Phương, Phan Quốc Dũng – Nhà xuất ĐHQG 2011 POWER ELECTRONICS HANDBOOK – Muhammad H Rashid MATLAB/SIMULINK - Mathworks http://www.mathworks.com/ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT – Nguyễn Văn Nhờ Nhà xuất ĐHQG 1/21/2013 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Power Electronics Chương CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường ĐHBK TPHCM TPHCM 2012 Contents – Nội dung Diodes Bipolar Junction Transistor (BJT) Metal Oxide Semiconductor Effect Transistor (MOSFET) Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) Thyristor Gate Turn Of Thyrisor (GTO) Triode Alternative Current (TRIAC) 1/21/2013 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Power Electronic Devices Các linh kiện bán dẫn 1/21/2013 PGS.TS Le Minh Phuong Power Electronic Devices Đặc điểm: Chỉ làm việc chế độ đóng ngắt switching (Đóng –Ngắt) Khi đóng (ON):  Cho dòng điện lớn chạy qua  Điện áp linh kiện nhỏ (Vf  0)  Điện trở Rf   Khi ngắt (OFF):  Dòng điện thuận If =0  Điện trở Rr     1/21/2013 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Power Electronic Devices So sánh công suất linh kiện bán dẫn 1/21/2013 PGS.TS Le Minh Phuong Power Electronic Devices The PN Junction 1/21/2013 Metallurgical SteadyCharge State Junction: Space Region - Depletion region (vùng hiếm) Na & Nd: The interface where the pn-type and materials When no external source isand connected to the pn meet junction, diffusion This region includes positively negatively charged regions Vùng mang điện tích the âm net điện tích dương 10 (khuyếch tán) and drift (tái kết) balance each other out for both the The space charge region does not have any free carriers PGS.TS Le Minh Phuong holes and electrons 1/21/2013 Power Electronic Devices Diodes Diode linh kiện bán dẫn khơng điều khiển có cấu tạo đơn giản nhất, gồm lớp tiếp xúc p-n, gồm điện cực Anode (A) K (Cathode) The diode is designed to allow current to flow in only one direction The perfect diode would be a perfect conductor in one direction (forward bias) and a perfect insulator in the other direction (reverse bias).In many situations, using the ideal diode approximation is acceptable 1/21/2013 11 PGS.TS Le Minh Phuong Power Electronic Devices Diodes When an external voltage is applied, the p-n junction is considered biased There are two types of biasing: Forward bias and Reverse bias 1/21/2013 Forward Bias -Phân cực thuận,(UAK>Vf): When the applied voltage increases, current to flow across the junction PGS.TSstarts Le Minh Phuong 12 1/21/2013 Power Electronic Devices Diodes Reverse Bias -Phân cực ngược, UAK0 lớp tiếp xúc p-n Base Emiter phân cực thuận, nhờ điện tử dịch chuyển từ Emiter đến Base Vì vùng Base có cấu trúc mỏng nên có phần nhỏ điện tử kết hợp với điện tích dương vùng Lúc VCE>0 nên Phần lớn điện tử chạy đến vùng phân cực ngược Base – Collector tới cực Collector làm BJT dẫn Trạng thái đóng ngắt UCE>0, IB>0  BJT đóng (dẫn) UCE>0 ,IB