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 95 z 139
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
a) bipolární řízení
Princip bipolárního řízení naznačen obr.
.18.
• sepnutého bipolárního tranzistoru NPN inverzním režimu otevře přechod B-C, který se
chová jako pomalá dioda menším prahovým napětím, než zmíněná externí dioda
antiparalelní. případě pomalé substrátové
diody ale nutno její funkci znemožnit externí diodou, zapojenou seriově tranzistoru spínání
obou tranzistorů větvi pak lze klidně použít, neboť neaktuálnímu tranzistoru sériová dioda brání
vést proud. Při spínání
obou tranzistorů větvi samozřejmě potřeba není, vždy střídavě jeden tranzistor povede druhý
bude spínat zbytečně. Sepnutý „neaktuální“ tranzistor
MOSFET vede totiž dobře inverzním režimu úbytek něm pak může být menší, než kdyby
proud vedla jen příslušná antiparalelní nulová dioda. Při opačné polaritě proudu jsou neaktuální TAH TBD. Zanedbáme opět celkový odpor smyčkách
uzavírajících přes tlumivku proto průběhy proudů měniči aproximujeme šikmými přímkami. tím vzniká úbytek
napětí. Je
zbytečné neaktuální tranzistor větvi spínat. Ale skutečnosti záleží ještě typu použitých tranzistorů.
8.95
zdůrazníme, zátěž induktivní charakter.
• Jiná situace výkonových tranzistorů MOSFET.
• tranzistorů IGBT lze rovněž spínání obou tranzistorů větvi bez nebezpečí použít.
Po vypnutí aktuálního tranzistoru převezme proud jeho protilehlá dioda.
Při systému spínání pouze aktuálního tranzistoru větvi třeba mít přesnou informaci polaritě
proudu (čidlo proudu), aby bylo možno rozhodnout, který tranzistorů právě aktuální. Zde uplatní tzv. Tak dostáváme systému spínání jen jednoho
aktuálního tranzistoru větvi (obr 8. parazitní substrátová
dioda, která neodstranitelnou součástí čipu, tranzistoru zapojena antiparalelně. Pokud je
fyzikálně upravena tak, aby vykazovala velmi krátkou zotavovací dobu trr (většina moderních
tranzistorů MOSFET), pak plně využitelná jako antiparalelní nulová dioda (další externí dioda
se již obvodu ani nezapojuje). Má-li proud směr vyznačený obr. vyšší účinnost). 8. Ovšem zvýšení účinnosti pak již pochopitelně nedochází. Zdálo proto, výhodnější jednodušší systém spínání obou tranzistorů
ve větvi. Při daném směru proudu tedy větvi tranzistor
TAD neaktuální větvi neaktuální TBH.17, pak při sepnutých tranzistorech TAH TBD prvé úhlopříčky vedou proud tyto tranzistory, při
sepnuté opačné druhé úhlopříčce vedou proud pouze diody D3, protože TBH TAD proud tohoto
směru vést principiálně neumí (inverzní režim).
V obou větvích tedy platí, stále jeden tranzistorů sepnut. takovém případě varianta řízení spínáním obou
tranzistorů větvi výhodná nejen pro svou jednoduchost.18b). Při spínání obou tranzistorů větvi (obr
8. Díky jeho dlouhé zotavovací době
trr narostou přepínací ztráty dojde přehřátí tranzistoru případnou destrukcí. V
inverzním režimu jsou totiž principiálně nevodivé díky své čtyřvrstvové PNPN struktuře. Proto proud externí diody převezme přechod B-C. Spínáme-li pak neaktuální tranzistor větvi ležící antiparalelně této diodě, provozujeme jej
vlastně inverzním režimu, který může být nebezpečný (bipolární tranzistory) nebo naopak výhodný
(některé MOSFET tranzistory) anebo nemá žádný účinek (IGBT). Název bipolární řízení pochází faktu, průběh
u2(t) sestává impulsů střídající se, (tedy dvojí) polaritou. Celkové ztráty vedením jsou pak menší než
při spínání jen aktuálního tranzistoru větvi (tj. Buď jsou
sepnuty tranzistory TAH TBD tvořící jednu úhlopříčku nebo TAD TBH tvořící druhou úhlopříčku.18a) spínáme střídavě oba tranzistory každé větví, nezávisle směru proudu I2
