Trắc nghiệm, bài giảng pptx các môn chuyên ngành Y dược và các ngành khác hay nhất có tại “tài liệu ngành Y dược hay nhất”; https://123doc.net/users/home/user_home.php?use_id=7046916. Slide bài giảng môn điện tử công suất ppt dành cho sinh viên chuyên ngành công nghệ - kỹ thuật và các ngành khác. Trong bộ sưu tập có trắc nghiệm kèm đáp án chi tiết các môn, giúp sinh viên tự ôn tập và học tập tốt môn điện tử công suất bậc cao đẳng đại học chuyên ngành công nghệ - kỹ thuật và các ngành khác
CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.1 Giới thiệu: Điốt dụng cụ bán dẫn hai điện cực, điện cực anốt điện cực thứ hai katốt Trạng thái (dẫn hay khoá) điốt xác lập tuỳ thuộc dấu điện áp V a anốt katốt Nếu điện áp dương điốt xác lập trạng thái dẫn (điện trở tương đương nhỏ), ngược lại xác lập trạng thái khoá (điện trở tương đương lớn) 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) Chức Điốt TBĐTCS: chỉnh lưu dòng điện xoay chiều cách ly phần tử chuyển hướng dòng điện phần tử mạch 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) Nội dung nghiên cứu Điốt chuyển mạch bán dẫn: sở xác lập hai trạng thái quan hệ dòng điện điện áp trạng thái trình chuyển trạng thái, hay trình độ 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.2 Cấu trúc hình thành mối nối pn Điốt gồm tinh thể bán dẫn kích tạp tạo nên lớp bán dẫn P nối với cực Anốt lớp bán dẫn N nối với cực Katốt 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) Sự hình thành mối nối PN: Trong bán dẫn P nồng độ động tử (lỗ trống) pP cao nhiều so với nồng độ động tử không (êlếctrơn) np (pp >> np), Cịn bán dẫn N nồng độ êlếctrôn nn cao nhiều so với nồng độ lỗ trống pn (nn >> pn) 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) Sự hình thành mối nối PN: 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) Sự hình thành mối nối PN: Sự khuếch tán làm cho số nguyên tử chất nhận, lân cận với mặt tiếp xúc bên phía P, bị lỗ trống trở thành iôn bất động mang điện âm Tương tự số nguyên tử chất cho, lân cận bên phía lớp N, bị êlếctrôn trở thành iôn bất động mang điện dương Như bên phía P hình thành miền điện tích âm khơng gian, cịn bên phía N hình thành miền điện tích dương khơng gian Hai miền điện tích khơng gian trái dấu sinh điện trường nội E hướng từ phía N sang phía P 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) Sự hình thành mối nối PN: Điện trường tác động ngược chiều với trình khuếch tán, tức cản trở trình khuếch tán động tử Động tử khuếch tán bị đẩy trở lại động khơng đủ lớn Vậy khuếch tán tạo nên điện trường E0 điện trường lại cản trở khuếch tán Sự tác động tương hỗ cuối xác lập trạng thái cân động cho tốc độ khuếch tán cân với tốc độ đẩy động tử hai phía điện trường E Khi phân bố mật độ động tử p(x) n(x) dọc theo toạ độ x xác lập, đồng thời miền điện tích khơng gian có bề dày khơng đổi ∆xo Miền điện tích khơng gian hai tinh thể bán dẫn khác loại tượng khuếch tán tạo nên gọi chuyển tiếp P-N 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.3 Đặc tính V/A (tĩnh): Là phần tử tự chuyển mạch trạng thái điốt đánh giá qua đặc tính tĩnh hay đặc tính vơn-ampe Đó quan hệ dịng điện chảy qua điốt điện áp rơi hai điện cực chế độ xác lập 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.3 Đặc tính V/A (tĩnh): Đặc vơn-ampe hay cịn gọi đặc tính tĩnh điốt dạng giải tích mơ tả biểu thức Sơtky: Trong đó: I D = I T (eVD / nVT − 1) ID : dòng điện chảy qua điốt; VD : điện áp rơi điốt IT : dòng điện ngược hay dòng điện nhiệt bão hòa, giá trị từ 10-6 đến 10-15 A; n = ÷2 số kinh nghiệm, VT : số, gọi hiệu điện nhiệt k = 1,3806 × 10-23 J/K số Bôsman, T nhiệt độ K tuyệt đối, (K = 273 + 0C), q = 1,6022 × 10-19 Culơng, điện tích êlectrơn kT VT = q 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Đặc tính chuyển mạch (động): 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Đặc tính chuyển mạch (động): Chuyển mạch dẫn: ứng với khoảng t1 t2 Khi điốt trạng thái phân cực ngược dòng điện động tử không tạo nên Nếu cấp điện áp dương cho anốt điều kiện điốt nhanh chóng chuyển sang trạng thái dẫn mang dịng điện thuận Tuy nhiên q trình đòi hỏi khoảng thời gian để động tử điền đầy miền điện tích khơng gian chuyển tiếp trước phân cực ngược Khoảng thời gian cần thiết để điốt chuyển từ trạng thái khoá sang trạng thái dẫn gọi thời gian mở hay thời gian chuyển mạch dẫn Thời gian thường nhỏ nhiều so với thời gian khoá nên thực tế bỏ qua, cần quan tâm để đảm bảo an toàn cho điốt 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Đặc tính chuyển mạch (động): Chuyển mạch khoá: 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Đặc tính chuyển mạch (động): Chuyển mạch khoá: Tỷ số t5/t4 gọi hệ số cản dịu ký hiệu kcd Trong thực tế hệ số phụ thuộc thời gian hồi phục tổng thf dịng điện ngược cực đại IRR.Ta có thf = t5 + t4 Dòng điện ngược cực đại IRR biểu diễn gần theo tốc độ biến thiên : I RR di = t4 dt 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Đặc tính chuyển mạch (động): Chuyển mạch khố: Về mặt điện tích q trình trình hồi phục q trình giải phóng tồn số động tử tự hay điện tích tích tụ cấu trúc điốt trước khố Tổng số điện tích gọi điện tích tích tụ, ký hiệu Qhf Thông thường t5 nhỏ nhiều so với t4, t4 ≈ thf , nhận được: 1 Qhf ≅ I RRt4 + I RRt5 = I RRthf 2 t hf ≅ 2Qhf di / dt I R = 2Qhf di dt 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Phân loại điốt • Theo thời gian hồi phục điốt chia thành số loại, công suất thời gian nhỏ giá thành điốt cao • Vì sử dụng điốt loại cho phù hợp với yêu cầu cụ thể vừa có ý nghĩa kỹ thuật vừa có ý nghĩa kinh tế Tuỳ thuộc thời gian hồi phục công nghệ chế tạo điốt công suất chia thành ba nhóm: điốt thơng dụng điốt tác động nhanh siêu nhanh điốt Sốtky 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Phân loại điốt Điốt thông dụng Các điốt có thời gian hồi phục tương đối lớn, thường 25 µs, chủ yếu ứng dụng lĩnh vực tần số chỉnh lưu nghịch lưu đến tần số đến kHz Những điốt thuộc nhóm chế tạo cơng nghệ khuếch tán, với dịng điện từ đến hàng ngàn ampe điện áp từ 50 V đến kV 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Phân loại điốt Điốt tác động nhanh Các điốt có thời gian tác động nhỏ, µs, chúng thường dùng mạch biến đổi điện áp chiều thành điện áp chiều (hay băm xung) chiều thành xoay chiều (hay nghịch lưu), trường hợp thời gian hồi phục hay thời gian chuyển mạch khố có ý nghĩa quan trọng Các điốt tác động nhanh thường chế tạo với dòng điện từ A đến hàng trăm ampe điện áp từ 50 V đến kV Đối với điện áp 400 V, điốt tác động nhanh chế tạo theo công nghệ khuếch tán, thời gian hồi phục khống chế khuếch tán bạch kim vàng Còn điện áp 400 V điốt chế tạo theo công nghệ êpitắc, thời gian hồi phục điốt nhỏ 50 ns 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Phân loại điốt Điốt Sốtky Hiện tượng tích tụ điện tích chuyển tiếp P-N loại trừ giảm thiểu điốt Sốtky Vấn đề giải theo nguyên lý hàng rào nhờ tiếp xúc kim loại bán dẫn, tiếp xúc lớp kim loại với lớp mỏng bán dẫn silíc êpitắc loại N Nhờ thời gian hồi hồi phục điốt Sốtky giảm đáng kể so với điốt có chuyển tiếp P-N thông thường Ưu điểm điốt Sốtky điện áp rơi hay sụt áp thuận tương đối nhỏ Nhược điểm phải kể đến điốt Sốtky là: 1) 2) 3) có dịng ngược hay dịng rị sốtky lớn so với dòng điện điốt P-N có điện áp ngược cực đại khơng lớn, thường khơng 100 V Dòng điện điốt Sốtky nằm khoảng từ đến 300 A Các điốt Sốtky coi lý tưởng cho trường hợp điện áp thấp dịng điện cao, ví dụ nguồn chiều điện áp thấp Trong nguồn chiều dòng nhỏ chúng sử dụng nhằm nâng cao hiệu suất ... điốt 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Đặc tính chuyển mạch (động): Chuyển mạch khoá: 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Đặc tính chuyển mạch (động): Chuyển mạch khoá:... êlectrơn kT VT = q 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Đặc tính chuyển mạch (động): 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) 1.3.4 Đặc tính chuyển mạch (động): Chuyển mạch dẫn: ứng với khoảng... xoay chiều cách ly phần tử chuyển hướng dòng điện phần tử mạch 1.3 CHUYỂN MẠCH BÁN DẪN HAI LỚP (ĐIỐT) Nội dung nghiên cứu Điốt chuyển mạch bán dẫn: sở xác lập hai trạng thái quan hệ dòng