Vysokoškolská učebnica sa zaoberá výkonovými polovodičovými súčiastkami a rôznymi druhmi výkonových polovodičových meničov, určených pre jednosmerné aj striedavé elektrické pohony. Preberajú sa ich principiálne aj konkrétne schémy zapojení. Výklad sa opiera o matematické rozbory s príslušnými závermi a zhrnutím poznatkov. Autor sa čiastočne zameriava aj na dimenzovanie súčiastok meničov a čiastočne rozoberá vplyv elektrických pohonov s polovodičovými meničmi na energetickú sieť.Určená je predovšetkým poslucháčom elektrotechnických fakúlt. Na získanie základných poznatkov a prehľadu vo výkonovej elektronike môže poslúžiť aj študujúcim popri zamestnaní, poslucháčom iných fakúlt, ale aj inžinierom a ostatným záujemcom v praxi.
Pri malom priepustnom na
pätí UAK môže cez tyristor pretekať prúd niekoľko rádov až
5 rádov) väčší ako blokovací prúd IDpri blokovacích napätiach UDP UT.
Pri kladnom napätí UAK priechody polarizované priepustne
a iba stredný priechod 2je polarizovaný záverne.VÝKONOVĚ POLOVODIČOVĚ MENlCE VŠEOBECNĚ
0 JjH >JZJ3 Ir,
PNPN
Uak
NPNP
Obr. Stredný priechod napätím polarizovaný záverne, preto
v jeho okolí široká potenciálová bariéra. Smer
prúdu /Gje daný priamym smerom priechodu Keď prúd dosiahne určitú
kritickú hodnotu, spínací prúd hradia /Gx, nastáva prepólovanie priechodu^ do
priepustného stavu.18. Tieto ovplyvňo
vané vzájomne vytvorenou kladnou spätnou väzbou. Tomuto
javu hovoríme zapnutie tyristora. Zoberme najprv úvahy rozloženie priestorových nábojov záporných
ionizovaných akceptorov (ktoré miesta dier prijali nadbytočné elektróny) na
obr.j. 2. Pri blokovacom napätí UAK UD> preteká cez tyristor blokovací
prúd ID> pomocnej elektródy, t.
. Čiastočnou nerovnováhou daný
malý blokovaci prúd D. Štvorvrstvová štruktúra tyristora stane vodivou. Tento priechod súčasne bráni tomu,
aby pri priepustnej polarizácii priechodov väčšej miere porušila
rovnováha medzi ich difúznymi prúdmi majoritných nosičov náboja zvyško
vými prúdmi minoritných nosičov náboja. Teraz tyristor blokova-
com stave. 2. Tyristor priepustnom stave správa sa
ako polovodičová dióda polarizovaná priepustne. Príčinou je
tyristorovýjav, ktorý daný dvoma tranzistorovými javmi. Pri vyvrcholení jej účinku
dochádza pri lavínovom procese prepólovaniu priechoduj zapnutiu tyristo
ra. hradia možno priviesť hradlo
vý prúd Tento prúd preteká cez priechod/, vyteká katódy tyristora.19 oblastiach kladných ionizovaných donorov (odovzdali voľné
elektróny) Pri blokovacom napätí UAK UD> majú krajné priechody
P 3úzke potenciálové bariéry, pretože polarizované priepustne napä
tím UD.
Fyzikálny mechanizmus prepólovania priechodu pri zapnutí tyristora je
veľmi zložitý, pokúsime vysvetliť iba veľmi zjednodušene. Principiálne štruktúry schematické značky dvoch typov tyristorov
PN Tyristor závernom stave pri závernom napätí UAK Í/R< 0
preteká ním závěrný prúd /A—/ Závěrné veličiny označujú indexom R
