Elektronická zařízení potřebují ke své činnosti zdroj elektrické energie a to nejčastěji ve formě stejnosměrného DC výkonu. Postupem času zastarala klasická koncepce napájecích zdrojů proti napájenému zařízení tak mohutně, že disproporce byla nepřiměřená. Proto je možno cca od začátku 70-tých let 20. století pozorovat snahu i renomovaných firem tuto otázku řešit. U nás jsou tyto pokusy spojeny se jménem Ing.Kabeše, ve světě s tak proslulými firmami jako Hewlett§Packard a jiné. Každý napájecí zdroj lze podle Theveninovy věty nahradit sériovým spojením ideálního zdroje napětí a jeho ...
Vydal: FEKT VUT Brno
Autor: UREL - Vlastislav Novotný, Pavel Vorel, Miroslav Patočka
Strana 54 z 139
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
Pochopitelně neřízené součástky jako
čtyřvrsvé diody diak, Shockleyho dioda, DBB nebo jednopřechodový UJT tranzistor) jinak do
sepnutého stavu nedostaneme.2. 3. tyristorů
malých výkonů proudu anodou cca 15A) bývá kolem 1µs.
Oblast záporného odporu této části charakteristiky prvek negatívní odpor obloukového
typu podobně jako svářecí oblouk, jiskrový výboj, výbojky plněné plynem apod. Vliv
způsobu realizace zdroje hradle naznačen obr.1 školně stylizována: proudy jsou cca 1000 menší jak dovolený proud ITM podobná
relace napěťových poměrů. Dojde
k „vymazání“ blokovací oblasti prvek přímo přejde diodové oblasti chová podobně jako
dioda propustném směru. 5.1 naznačený proud ukončí oblast záporného odporu při zapínání prvku, při
poklesu proudu vypínacím procesu projeví určitá hystereze vypnutí bude při menším proudu
IH.1. Obranou proti rychlému nárůstu proudu sériově zapojená tlumivka obr. Výrazně lepší
vlastnosti dává druhý způsob, který vede zdroj napětí nikoliv proudu hradlovém obvodu.3. Budeme -li kreslit závislost spínacího napětí proudu hradlem dostaneme
převodní spínací) charakteristiku tyristoru obr. I
měření této oblasti prakticky neproveditelné ale pro naše aplikace nevadí. Nám musí stačit jen údaj čase sepnutí ev. Tyristor tedy nemá rád rychlé změny anodového napětí nebo impulsní rušení.Hlavně pro hodnoty dUak 50V/µs se
ke klidovému proudu středním přechodem přidává kapacitní proud tohoto přechodu ten urychlí
spínací proces. Hrozí svár těchto míst druhý
průraz tyristoru. Nelze pochopitelně považovat korektní způsob „ovládání“.54
parametru velikost vnitřního odporu zdroje dodávajícího proud hradla.
Oblast sepnutí (diodová) této části charakteristiky tyristor podobné vlastnosti jako plošní
výkonová dioda, jen úbytek napětí něco větší. nutno upozornit to, charakteristika obr.5.Blokovací oblast ještě
další,dynamickou vlastnost.) Pokud prvek
měl jakousi vyšší kvalitu“ tj.3. Tento vliv naznačen obr. Přechodový děj trvá tr, doba sepnutí tt.[11], bylo
by možno velice efektně tyristorem realisovat ušlechtilejší obvody jako generátory, multivibrátory a
dokonce výkonové zesilivače. vypnutí prvku. Pak nárůstem dip/dt nastane „rozhořívání oblouku“.
Zapínací proces tyristoru
Na obr. Tuto
dobu lze zkrátit proudovým přebuzením hradla. Jelikož jedná o
bipolární prvek pracující přepolarizací, bude vždy spínací doba výrazně kratší jak vypínací. Proud, který sledoval pokles napětí nezanikne skokem, ale jak běžné. okamžiku hradlo přiveden „zapalovací“ impuls není
kreslen). vpravo. Při spínání anodou u
výkonových tyristorů hrozí zhoršení blokovacích vlastností. Často bývá proto charakteristika kreslena logaritmickém měřítku
. Zde je
běžné zapojení odlehčovací sítě, obrázek neobsahuje ochrannou sériovou diodu. Jelikož struktuře obsažené komplementární tranzistory otevřou oba
najednou, klesne napětí struktuře prudce napětí téměř rovno otevřené diodě. Při zvyšování napětí anoda-katoda nad UD
začíná uzavřeném středním přechodu uplatňovat jev násobení minoritních nositelů náboje -
multiplikace. vypnutí tyristoru dojde při průchodu
napájecího napětí nulou. Poměr
je 1:5 1:10.
Napětí U(BO) teploty asi 130°C závislé teplotě málo, ale přehřátí nad cca 160° klesnou
obě napětí téměř nulu tyristor tepelně otevře.
5.Ale ochlazení obvykle blokovací vlastnosti
obnoví. Při rychlém
růstu proudu sepnutém tyristoru dojde určitému rozhořívání děje, proud postupně rozkládá po
ploše přechodu místa dříve aktivní mohla být proudově přetížena.
Tato strmost musí být hlídána viz dříve).Při nárůstu proudu spínaném prvku nutno navíc ošetřit omezit) proudový nárůst. výhodnější poměr mezi prvku náhradního schematu viz lit. obr. Proud zvětšuje díky vnitřní kladné proudové zpětné vazbě struktuře tyristoru
(připomíná bistabilní klopný obvod komplementárními tranzistory) dojde lavinovitému nárůstu
proudu sepnutí prvku. Ale tyto prvky jsou téměř vždy malovýkonové.4 modelová situace, kdy tyristor pro jednoduchost výkladu kreslení napájen
lichoběžníkovým napětím. Proud hradla urychluje
klopný proces struktury tak snožuje spínací pochopitelně blokovací) napětí téměř nule. Nulový proud IG
můžeme totiž realizovat buď odpojením pak RGK nebo zkratem RGKJ 0). Bohužel tento prvek vnitřně nestabilní proto ním lze realisovat
jen bistabilní klopný režim tedy spínač. 5. Ochrana
pžed tímto jevem spočívá paralelně tyristoru připojeném kondensátoru odlehčovací síť). Daleko častěji sepnutí tyristoru
využívá proudové ovládání hradla.Po dobu zpoždění tgd zdánlivě nic neděje, probíhají vnitřní klopné procesy struktury.Při rychlém vzrůstu anodového napětí hlavně pokud byl předtím obvod s
nulovým napětím bez předpětí) nebo při impulsním rušení anodového napětí může tyristor obvykle
nežádoucně sepnout při podstatně nižším spínacím napětí . 5. Toto tzv. spínání
anodou hlavně pro výkonové prvky moc nedoporučuje.2
