Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1.Złącze pn 2.Polaryzacja złącza 3.Charakterystyki prądowo-napięciowe diody 4.Parametry techniczne diod 5.Prostowniki ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA –

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1.Złącze pn 2.Polaryzacja złącza 3.Charakterystyki prądowo-napięciowe diody 4.Parametry techniczne diod 5.Prostowniki ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA –"— Zapis prezentacji:

1

2 1.Złącze pn 2.Polaryzacja złącza 3.Charakterystyki prądowo-napięciowe diody 4.Parametry techniczne diod 5.Prostowniki ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA – Jakub Dawidziuk niedziela, 3 listopada 2013 Diody półprzewodnikowe i ich zastosowanie

3 Rozwój elektroniki był i jest ściśle związany z rozwojem przyrządów półprzewodnikowych, osiąganiem przez nie większych prądów przewodzenia, wyższych napięć blokujących i korzystniejszych parametrów dynamicznych. Przyrządy półprzewodnikowe można podzielić na trzy zasadnicze grupy: przyrządy jonowe, elektronowe i półprzewodnikowe. jonowe to prostowniki rtęciowe, ignitrony i tyratrony, elektronowe to diody i triody próżniowe, półprzewodnikowe to diody półprzewodnikowe, tranzystory bipolarne, tyrystory konwencjonalne, tyrystory wyłączalne, tranzystory polowe mocy, tranzystory IGBT, ulepszone przyrządy mocy sterowane napięciowo, układy scalone analogowe i cyfrowe. Rodzaje przyrządów półprzewodnikowych

4 Półprzewodniki Wykorzystanie materiałów półprzewodnikowych spowodowało rozwój przemysłu elektronicznego dzięki produkcji takich przyrządów półprzewodnikowych jak diody, tranzystory i układy scalone. Atomy węgla, germanu i krzemu posiadają cztery elektrony w paśmie walencyjnym. Znajdują się one pomiędzy metalami i niemetalami i nazywają się półprzewodnikami. Oporność właściwa półprzewodników jest dużo większa niż metali i dużo mniejsza niż dielektryków. Podstawowym materiałem stosowanym przy produkcji elementów półprzewodnikowych jest krzem. Oporność właściwa: german 45 Ωcm, krzem Ωcm, węgiel 0,35 Ωcm.

5 Klasyfikacja materiałów elektrycznych

6 Domieszkowanie materiałów półprzewodnikowych

7 Domieszki w krzemie - liczbowo

8 Polaryzacja w kierunku przewodzenia i zaporowym oraz prądy w złączu

9 Charakterystyka prądowo-napięciowa diody Zakres przewodzenia Zakres przebicia

10 Charakterystyka prądowo-napięciowa diody UWAGA: skale osi prądu i napięcia dla kierunku przewodzenia i zaporowego są r ó żne!!

11 Charakterystyka diody germanowej i krzemowej

12 WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Temat i plan wykładu Prostowniki 1.Prostowniki jednofazowych 2.Prostowniki trójfazowe 3.Zastosowania prostowników ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA – Jakub Dawidziuk niedziela, 3 listopada 2013

13 Zasilacz napięcia (prądu) stałego - transformatorowy, zbudowany jest z: transformatora zmieniającego napięcie zasilające (np. 230 V) na żądane napięcie (np. 12 V). Napięcie to jest prostowane poprzez diodę (prostownik półokresowy), lub mostek Graetza składający się z czterech diod (prostownik pełnookresowy). Wyprostowane napięcie może być wygładzone poprzez filtry składające się z cewki, opornika, dławika i kondensatorów elektrolitycznych i stabilizowane za pomocą scalonych układów stabilizujących. Popularne zasilacze transformatorowe występują najczęściej w obudowie zawierającej wtyk sieciowy i są wkładane bezpośrednio do gniazda sieciowego. Zasilacze napięcia stałego

14 Prostownik z filtrem kondensatorowym

15 Prostowniki Prostownik jest układem przekształcającym napięcie przemienne na napięcie jednego znaku, które po dalszym odfiltrowaniu może być zamienione na napięcie stałe. Najczęściej wejściowym napięciem przemiennym jest napięcie sieciowe: 230 V, 50 Hz – prostowniki jednofazowe; 400 V, 50 Hz – prostowniki trójfazowe.

16 Prostowniki jednofazowe i trójfazowe prostowniki przekształcają napięcie przemienne na napięcie stałe, wartość stałego napięcia wyjściowego jest regulowana przez ustalenie odpowiedniego wejściowego napięcia przemiennego, dzielone są na układy jednopołówkowe (półokresowe, jednopulsowe) i dwupołówkowe (całookresowe, dwupulsowe), prostowniki jednofazowe i trójfazowe, prostowniki wielofazowe, prostowniki sterowane.

17 Symbole prostowników Symbol prostownika mostkowego (po lewej) i prostownika (po prawej) używane w schematach blokowych

18 Obudowy diod i mostków prostowniczych

19 Zastosowanie prostowników Prostowniki są stosowane w energetyce, zasilaniu maszyn i urządzeń (np. w elektrowozach), w galwanotechnice oraz w większości urządzeń elektronicznych zasilanych z sieci energetycznej lub jakimkolwiek napięciem przemiennym (np. układy elektryczne samochodów). Prostownikiem jest również detektor diodowy wykorzystywany do detekcji sygnału radiowego zmodulowanego modulacja amplitudy AM lub modulacja częstotliwości FM. Nazwa ''prostownik'' jest używana również w języku potocznym jako określenie ładowarki akumulatorów samochodowych. (Technicznie nie jest to jednak określenie poprawne, ponieważ ładowarki takie składają się z transformatora, prostownika właściwego (często sterowanego), układu regulującego, itd.)

20 Prostownik jednopołówkowy obciążenie R podczas dodatniej półfali dioda przewodzi, podczas ujemnej półfali dioda jest blokowana, kształt prądu diody powtarza kształt napięcia na obciążeniu.

21 Prostownik jednopołówkowy RC f=50 Hz jednopołówkowy f=100 Hz dwupołówkowy

22 Ładowanie baterii z prostownika jednopołówkowego dioda przewodzi jeżeli wartości chwilowe napięcia wejściowego przekroczą napięcie baterii, dioda jest blokowana w czasie kiedy wartości chwilowe napięcia zasilającego są niższe od napięcia baterii, kształt prądu diody powtarza kształt napięcia wymuszającego jego przepływ. (b) Przebiegi napięć i prądu

23 Prostownik mostkowy pełnookresowy (dwupulsowy) może być użyty bez transformatora diody przewodzą podczas dodatnich i ujemnych półfal napięcia zasilającego, pojemność kondensatora filtrującego dwa razy mniejsza niż w 1f, dla tych samych Io i ΔU (dlaczego?)

24 Prostownik mostkowy pełnookresowy (dwupulsowy) z transformatorem masa elektroniki zero sieci N

25 Prostownik napięć symetrycznych na wyjściu napięcia symetryczne względem masy (dodatnie i ujemne o jednakowej wartości bezwzględnej), dobra sprawność ponieważ wykorzystywane są obie połówki okresu sygnału wejściowego we wszystkich uzwojeniach transformatora.

26 Prostownik trójfazowy jednopołówkowy Prostowniki trójfazowe charakteryzują się one znacznie mniejszym tętnieniem napięcia wyjściowego niż prostowniki jednofazowe. Jednopołówkowe Trójfazowy prostownik jednopołówkowy może działać tylko w układzie trójfazowym z przewodem neutralnym. Oznacza to, że układ źródeł napięcia (lub uzwojeń wtórnych transformatora) musi być połączony w gwiazdę (połączenie w trójkąt nie posiada przewodu zerowego).

27 Prostownik trójfazowy dwupołówkowy Trójfazowy prostownik dwupołówkowy może być stosowany w dowolnym układzie napięcia trójfazowego - zarówno z przewodem neutralnym jak i bez niego. Napięcie wyjściowe wykazuje bardzo małe tętnienie (w porównaniu do prostowników opisanych powyżej). Energia źródeł zasilania jest wykorzystywana w największym zakresie, co jest szczególnie istotne w przypadku urządzeń dużej mocy, jak np. spawarki transformatorowe. Często prostowniki w tego typu urządzeniach posiadają możliwość sterowania wartością prądu wyjściowego.

28 Stabilizatory parametryczne stosowane są zazwyczaj tylko przy małych mocach wyjściowych i niezbyt wygórowanych wymaganiach jakościowych. Charakteryzują się one małą sprawnością, a ich współczynniki stabilizacji mają umiarkowaną wartość przy zmianach obciążenia i napięcia wejściowego. Wartość napięcia stabilizowanego jak i prądu wyjściowego zależą głównie od parametrów elementu nieliniowego. Jest to istotna wada tego typu układów ponieważ w przypadku konieczności zmiany tych wielkości, konieczna jest wymiana elementu nieliniowego (diody Zenera). Diody Zenera. Stabilizatory parametryczne.

29 Charakterystyka prądowo-napięciowa diody Zenera

30 Diody stabilizacyjne

31 Charakterystyki diod Zenera P zmax = I zmax U z

32 Rezystancja różniczkowa

33 Stabilizator z diodą Zenera

34 Najprostszym stabilizatorem napięcia jest układ z wykorzystaniem diody Zenera. Takie i podobne układy nazywane są również stabilizatorami parametrycznymi. Zmiany napięcia wejściowego ΔU we pociągają za sobą zmiany prądu diody ΔI D, to jednak nie pociąga za sobą dużych zmian napięcia wyjściowego ΔU wy. Można przyjąć, że pozostaje ono stałe i równe napięciu Zenera U Z.

35 Wartości katalogowe U Z - napięcie Zenera r z - rezystancja różniczkowa (Zenera) I zmax - prąd maksymalny P zmax – maksymalna moc rozproszenia P zmax = I zmax U z

36 Stabilizator z diodą Zenera zasilany z sieci

37 Obudowy diod Zenera metalowe

38 Złącze metal-półprzewodnik dioda Schottkyego Po zetknięciu metalu i półprzewodnika układ dąży do równowagi termodynamicznej poprzez przegrupowanie e-. Ponieważ Wme > Wpp, to wiecej e- będzie przepływać z pp do me niż odwrotnie. po stronie me pojawia się cienka warstwa ładunku ujemnego, a po stronie pp znacznie szersza warstwa ładunku dodatniego, dipolowa warstwa ładunku przestrzennego bariera potencjału jest równa różnicy potencjałów wyjścia elektronów (Vme – Vpp) złacze prostujace => dioda Schottkyego AK

39 Złącze metal-półprzewodnik


Pobierz ppt "1.Złącze pn 2.Polaryzacja złącza 3.Charakterystyki prądowo-napięciowe diody 4.Parametry techniczne diod 5.Prostowniki ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA –"

Podobne prezentacje


Reklamy Google