Главная страница
Навигация по странице:

  • Стабилитроны

  • Светодиоды

  • Транзисторы Транзистор

  • Классификация транзисторов

  • Тиристоры Тиристор

  • Динисторы (двухэлектродные)

  • Тиристоры (тринисторы - трехэлектродные)

  • Симисторы (симметричные тиристоры)

  • Дополнительные источники

  • электротехника лекция. Ннноу экономикоправовой колледж


    Скачать 1.64 Mb.
    НазваниеНнноу экономикоправовой колледж
    Дата20.10.2022
    Размер1.64 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаэлектротехника лекция.docx
    ТипСамостоятельная работа
    #745076
    страница7 из 7
    1   2   3   4   5   6   7

    Универсальные диоды служат для выпрямления токов в широком диапазоне частот (до нескольких сотен мегагерц). Параметры этих диодов те же, что и у выпрямительных, только вводятся еще дополнительные: максимальная рабочая частота (мГц) и емкость диода (пФ).

    Импульсные диоды предназначены для преобразования импульсного сигнала, применяются в быстродействующих импульсных схемах. Требования, предъявляемые к этим диодам, связаны с обеспечением быстрой реакции прибора на импульсный характер подводимого напряжения - малым временем перехода диода из закрытого состояния в открытое и обратно.

    Стабилитроны - это полупроводниковые диоды, падение напряжения на которых мало зависит от протекающего тока. Служат для стабилизации напряжения.

    Варикапы - принцип действия основан на свойстве p-n-перехода изменять значение барьерной емкости при изменении на нем величины обратного напряжения. Применяются в качестве конденсаторов переменной емкости, управляемых напряжением. В схемах варикапы включаются в обратном направлении.

    Светодиоды - это полупроводниковые диоды, принцип действия которых основан на излучении p-n-переходом света при прохождении через него прямого тока.

    Фотодиоды – обратный ток зависит от освещенности p-n-перехода.

    Диоды Шоттки – основаны на переходе металл-полупроводник, за счет чего обладают значительно более высоким быстродействием, нежели обычные диоды.



    Рисунок 2 – Условно-графическое обозначение диоды

    Транзисторы

    Транзистор - это полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов, а также коммутации электрических цепей.

    Отличительной особенностью транзистора является способность усиливать напряжение и ток - действующие на входе транзистора напряжения и токи приводят к появлению на его выходе напряжений и токов значительно большей величины.

    С распространением цифровой электроники и импульсных схем основным свойством транзистора является его способность находиться в открытом и закрытом состояниях под действием управляющего сигнала.

    Свое название транзистор получил от сокращения двух английских слов tran(sfer) (re)sistor - управляемый резистор. Это название неслучайно, так как под действием приложенного к транзистору входного напряжения сопротивление между его выходными зажимами может регулироваться в очень широких пределах.

    Транзистор позволяет регулировать ток в цепи от нуля до максимального значения.

    Классификация транзисторов:

    - по принципу действия: полевые (униполярные), биполярные, комбинированные.

    - по значению рассеиваемой мощности: малой, средней и большой.

    - по значению предельной частоты: низко-, средне-, высоко- и сверхвысокочастотные.

    - по значению рабочего напряжения: низко- и высоковольтные.

    - по функциональному назначению: универсальные, усилительные, ключевые и др.

    - по конструктивному исполнению: бескорпусные и в корпусном исполнении, с жесткими и гибкими выводами.

    В зависимости от выполняемых функций транзисторы могут работать в трех режимах:

    1) Активный режим - используется для усиления электрических сигналов в аналоговых устройствах. Сопротивление транзистора изменяется от нуля до максимального значения - говорят транзистор «приоткрывается» или «подзакрывается».

    2) Режим насыщения - сопротивление транзистора стремится к нулю. При этом транзистор эквивалентен замкнутому контакту реле.

    3) Режим отсечки - транзистор закрыт и обладает высоким сопротивлением, т.е. он эквивалентен разомкнутому контакту реле.

    Режимы насыщения и отсечки используются в цифровых, импульсных и коммутационных схемах.

    Биполярный транзистор - это полупроводниковый прибор с двумя p-n-переходами и тремя выводами, обеспечивающей усиление мощности электрических сигналов.

    В биполярных транзисторах ток обусловлен движением носителей заряда двух типов: электронов и дырок, что и определяет их название.

    На схемах транзисторы допускается изображать, как в окружности, так и без неё (рис. 3). Стрелка указывает направление протекания тока в транзисторе.



    Рисунок 3 - Условно - графическое обозначения транзисторов n-p-n (а) и p-n-p (б)

    Основой транзистора является пластина полупроводника, в которой сформированы три участка с чередующимся типом проводимости - электронным и дырочным. В зависимости от чередования слоев различают два вида структуры транзисторов: n-p-n (рис. 3, а) и p-n-p (рис. 3, б).

    Эмиттер (Э) - слой, являющийся источником носителей заряда (электронов или дырок) и создающий ток прибора;

    Коллектор (К) – слой, принимающий носители заряда, поступающие от эмиттера;

    База (Б) - средний слой, управляющий током транзистора.

    При включении транзистора в электрическую цепь один из его электродов является входным (включается источник входного переменного сигнала), другой - выходным (включается нагрузка), третий электрод - общий относительно входа и выхода. В большинстве случаев используется схема с общим эмиттером (рис 4). На базу подается напряжение не более 1 В, на коллектор более 1 В, например +5 В, +12 В, +24 В и т.п.



    Рисунок 4 – Схемы включения биполярного транзистора с общим эмиттером

    Ток коллектора возникает только при протекании тока базы Iб (определяется Uбэ). Чем больше Iб, тем больше Iк. Iб измеряется в единицах мА, а ток коллектора - в десятках и сотнях мА, т.е. IбIк. Поэтому при подаче на базу переменного сигнала малой амплитуды, малый Iб будет изменяться, и пропорционально ему будет изменяться большой Iк. При включении в цепь коллектора сопротивления нагрузки, на нем будет выделяться сигнал, повторяющий по форме входной, но большей амплитуды, т.е. усиленный сигнал.

    К числу предельно допустимых параметров транзисторов в первую очередь относятся: максимально допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе Рк.mах, напряжение между коллектором и эмиттером Uкэ.mах, ток коллектора Iк.mах.

    Для повышения предельных параметров выпускаются транзисторные сборки, которые могут насчитывать до нескольких сотен параллельно соединенных транзисторов, заключенных в один корпус.

    Биполярные транзисторы ныне используются все реже и реже, особенно в импульсной силовой технике. Их место занимают полевые транзисторы MOSFET и комбинированные транзисторы IGBT, имеющие в этой области электроники несомненные преимущества.

    В полевых транзисторах ток определяется движением носителей только одного знака (электронами или дырками). В отличии от биполярных, ток транзистора управляется электрическим полем, которое изменяет сечение проводящего канала.

    Так как нет протекания тока во входной цепи, то и потребляемая мощность из этой цепи практически равна нулю, что несомненно является достоинством полевого транзистора.

    Конструктивно транзистор состоит из проводящего канала n- или p-типа, на концах которого находятся области: исток, испускающий носители заряда и сток, принимающий носители. Электрод, служащий для регулирования поперечного сечения канала, называют затвором.

    Полевой транзистор - это полупроводниковый прибор, регулирующий ток в цепи за счет изменения сечения проводящего канала.

    Различают полевые транзисторы с затвором в виде p-n перехода и с изолированным затвором.

    У полевых транзисторов с изолированным затвором между полупроводниковым каналом и металлическим затвором расположен изолирующий слой из диэлектрика - МДП-транзисторы (металл - диэлектрик - полупроводник), частный случай - окисел кремния - МОП-транзисторы.

    МДП-транзистор со встроенным каналом имеет начальную проводимость, которая при отсутствии входного сигнала (Uзи = 0) составляет примерно половине от максимальной. В МДП-транзисторы с индуцированным каналом при напряжении Uзи=0 выходной ток отсутствует, Iс =0, так как проводящего канала изначально нет.

    МДП-транзисторы с индуцированным каналом называют также MOSFET транзисторы. Используются в основном в качестве ключевых элементов, например в импульсных источниках питания.

    Ключевые элементы на МДП-транзисторах имеют ряд преимуществ: цепь сигнала гальванически не связана с источником управляющего воздействия, цепь управления не потребляет тока, обладают двухсторонней проводимостью. Полевые транзисторы, в отличие от биполярных, не боятся перегрева.

    Тиристоры

    Тиристор - это полупроводниковый прибор, работающие в двух устойчивых состояниях – низкой проводимости (тиристор закрыт) и высокой проводимости (тиристор открыт). Конструктивно тиристор имеет три или более p-n – переходов и три вывода.

    Кроме анода и катода, в конструкции тиристора предусмотрен третий вывод (электрод), который называется управляющим.

    Тиристор предназначен для бесконтактной коммутации (включения и выключения) электрических цепей. Характеризуются высоким быстродействием и способностью коммутировать токи весьма значительной величины (до 1000 А). Постепенно вытесняются коммутационными транзисторами.



    Рисунок 5 - Условно - графическое обозначение тиристоров

    Динисторы (двухэлектродные) - как и обычные выпрямительные диоды имеют анод и катод. С увеличением прямого напряжения при определенном значении Ua = Uвкл динистор открывается.

    Тиристоры (тринисторы - трехэлектродные) - имеют дополнительный управляющий электрод; Uвкл изменяется током управления, протекающим через управляющий электрод.

    Для перевода тиристора в закрытое состояние необходимо подать напряжение обратное (- на анод, + на катод) или уменьшить прямой ток ниже значения, называемого током удержания Iудер.

    Запираемый тиристор – может быть переведен в закрытое состояние подачей управляющего импульса обратной полярности.

    Тиристоры: принцип действия, конструкции, типы и способы включения

    Симисторы (симметричные тиристоры) - проводят ток в обоих направлениях.

    Тиристоры применяются в качестве бесконтактных переключателей и управляемых выпрямителей в устройствах автоматики и преобразователях электрического тока. В цепях переменного и импульсных токов можно изменять время открытого состояния тиристора, а значит и время протекания тока через нагрузку. Это позволяет регулировать мощность, выделяемую в нагрузке.

    Основные источники:

    1. Бутырин П.А. Электротехника: Учебник для нач. проф. образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 272 с.

    2. Полещук В.И. Задачник по электротехнике и электронике: Учебник для студентов сред. профессиональных учебных заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 256 с.

    3. Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники: учебное пособие для учащихся профессиональных училищ, лицеев и колледжей. – Ростов н/Д: Феникс, 2006. – 416 с.
    Дополнительные источники:

    1. Березкина Т.Ф., Гусев Н.Г, Масленников В.В. Задачник по общей электротехники с основами электроники. – М.: Высшая школа, 2003.

    2. Данилов И.А., Иванов П.М. Дидактический материал по общей электротехнике с основами электроники. – М.: Мастерство, 2000. – 319 с.

    3. Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. – М.: Мастерство, 2001. – 754 с.

    4. Трансформаторы, Серебряков А.С., 2013.

    5. Лоторейчук Е.А. Теоретические основы электротехники: Учебник. - М.: ФОРУМ-ИНФА-М, 2004. – 316 с.
    Интернет-ресурсы:

    1. http://www.twirpx.com

    2.

    http://mat.net.ua/mat/biblioteka-fizika/Savelyev-fizika-t2.pdf

    3. http://elib.oreluniver.ru/media/attach/note/2012/osnovielektrotech_elektroniki.pdf

    4. https://booksee.org/book/473680

    5. https://www.studmed.ru/science/radioelektronika/components/rezistory-i-kondensatory

    1   2   3   4   5   6   7


    написать администратору сайта