Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Teljesítményelektronika. Szakirodalom Csáky-Ganszky-Ipsits-Marti, Teljesítményelektronika, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1971. Heumann, K., A teljesítményelektronika.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Teljesítményelektronika. Szakirodalom Csáky-Ganszky-Ipsits-Marti, Teljesítményelektronika, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1971. Heumann, K., A teljesítményelektronika."— Előadás másolata:

1 Teljesítményelektronika

2 Szakirodalom Csáky-Ganszky-Ipsits-Marti, Teljesítményelektronika, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, Heumann, K., A teljesítményelektronika alapjai, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, Rashid, M.H., Power Electronics, Pretince-Hall International Inc., Ramshaw, R.S., Power Electronics Semiconductor Switches, Chapman & Hall, Bencze János, Új utakon a villamos hajtások, Magyar Elektronika, 1. Szám, 1994.

3 Teljesítményelektronika tárgyköre A villamos energia lehetőleg kisveszteségű átalakítása elektronikus eszközökkel ~ ~ = =

4 Áramirányítók osztályozása Egyenirányító (rectifier): Váltóirányító (inverter): Frekvenciaváltó (frequency converter): Szaggató (chopper): AC (alternative current)  DC (direct current) DC (direct current)  AC (alternative current) fázis : m1  m2 frekvencia: f1  f2 U1  U2 lehet DC/DC vagy AC/AC

5 Félvezetők Vezetők: - fémek Ag, Cu, Au, Al, Fe, … Szigetelők: - fa, porcelán, üveg, műanyag Az atomok periódusos rendszerének IV. oszlopába tartozó elemek: Ge, Si, C (gyémánt) fémf.vez.szig. vegyértéksáv vezetési sáv tiltott sáv kovalens kötés: Si E (e energiasávok) Alapállapotban szigetelők, de külső hatás következtében vezetővé válnak: hőmérséklet, fény, elektromos tér, mágneses tér

6 Szennyezés A) Intrinsic félvezető: tiszta félvezető: n i =p i B) Szennyezett (extrinsic) félvezető: a) n-típusú: 5 vegyértékű elemmel szennyezve: P, As, … - elektron: negatív szabad töltéshordozó b) p-típusú: 3 vegyértékű elemmel szennyezve: B, Al, Ga, … - lyuk: pozitív szabad töltéshordozó donor atomakcepor atom - hő (stb.) hatására a szennyezett félvezetőben is keletkeznek szabad elektron-lyuk párok, de sűrűségük nagyságrendekkel kevesebb többségi töltéshordozók kisebbségi töltéshordozók n e >>p i p e >>n i

7 pn +- AK pn +- AK pn +- p-n átmenet pn ++-- AK x u U U d ’=U-U d x u U d ’=U+U d U + -  E tértöltési tartomány x u UdUd Ud Ud  diffúziós potenciál  drift áram I D IDID (kisebbségi töltéshordozók) - ellentétes I d -vel dinamikus egyensúlyi állapot: I d =I D rekombináció IdId  diffuziós áram I d (többségi töltéshordozók) nyitóirányú igénybevétel záróirányú igénybevétel

8 Dióda pnAK - egy p-n átmenettel rendelkező félvezető elem - egyik irányba vezet, másikba nem Jelleggörbe: U I 0U I 0 ideális valóságos vezet zár letörés U ny küszöb- feszültség Áramköri jelölés: AnódKatód - lavina-hatás - Zener-hatás Típusai: Zener-dióda - feszültségstabilizálás Kapacitásdióda -feszültséggel változtatható kapacitás Fénykibocsátó dióda (LED) Fotodióda -megvilágítással nő a záróirányú áram Optocsatoló (fotocella) Fényelem: - fényenergia hasznosítása

9 Tranzisztor Jelleggörbék: pnpn EC B B (bázis) C (kollektor) E (emitter) -- IBIB ICIC U CE - egy p-n átmenet: nyitóirányú - egy p-n átmenet: záróirányú igénybevétel: - háromrétegű félvezető U BE Áramköri jelölés: CE B U BE IBIB 0 UCEUCE ICIC 0

10 Tirisztor Jelleggörbe: U I Ti 0 U 0 ideálisvalóságos vezet pnpn KA G gate (kapu) – vezérlő elektróda -- zár IGIG I Ti U - két p-n átmenet: nyitóirányú - egy p-n átmenet: záróirányú igénybevétel Áramköri jelölés: AnódKatód G Ti vezet, ha U A >U K i G >0 Ti lezár, ha I Ti

11 MCT Félvezető eszközök fejlődése dióda BJT SCR triak RCT LTT GTO MOSFET IGBT PIC SIT SITh

12 Teljesítmény félvezető eszközök PSD=Power Semiconductor Device Thyristor = tirisztor SCR= Silicon Controlled Rectifier Triac= Triode Alternating Current GTO= Gate Turn Off RCT= Reverse Conducting Thyristor SITh= Static Induction Thyristor MCT= MOS Controlled Thyristor LTT= Light Triggered Thyristor LASCR = Light Activated Silicon Controlled Rectifier

13 Teljesítmény félvezető eszközök PSD=Power Semiconductor Device Transistor (Trans - fer Re - sistor) = tranzisztor BJT= Bipolar Junction Transistor FET= Field Effect Transistor MOSFET= Metal Oxid Semiconductor FET IGBT= Insulated Gate Bipolar Transistor SIT= Static Induction Transistor PIC = Power Integrated Circuit - Power Modules, Intelligent Modules, Smart Power

14 Teljesítmény félvezető eszközök üzemmódja Kis teljesítmény esetén: lineáris üzemmód a normál aktív tartományban U CE ICIC 0 UtUt I Cmax UMUM IMIM M UtUt U be ZfZf R P = U M I M állandó veszteség => hő => hűtés

15 Teljesítmény félvezető eszközök üzemmódja Nagy teljesítmény esetén:kapcsolásos üzemmód UtUt U CE ICIC 0 I Cmax Ki: I=0 P = UI = 0 ? ki be Be: U=0

16 Teljesítmény félvezető eszközök üzemmódja t u 0 t i 0 t p=ui 0 ki be belső kapacitás f P 0 lineáris kapcsolásos induktív fogyasztó

17 1. Teljesítmény dióda önkényes határ: U R  250 V, I F  1 A R = reverse, F = forward AK

18 1.1. Bekapcsolási idő forward recovery vagy turn-on time -ameddig az összes töltéshordozó el kezd vezetni (kisebbségi) Bekapcsolási időállandó: T FR = r d C D  (1…100)  s r d = vezető irányú dinamikus ellenállás C D = diffúziós kapacitás  100  F 0 U I UU II r d =  U/  I r d = dU/dI

19 1.2. Felszabadulási idő reverse recovery time = t rr - visszatérési idő vagy tárolási idő ameddig az összes (kisebbségi) töltéshordozó visszatér és a pn átmenet visszanyeri záróképességét t rr = t a +t b t a = pn átmenetben tárolt kisebbségi töltéshordozók t b = a félvezető tömegében tárolt kisebbségi töltéshordozók

20 1.2. Felszabadulási idő jellemzői t rr = f(I F, di/dt,  C, …) lágysági tényező: SF= t b /t a I RR = felszabadulási áram lágy kikapcsolásmeredek kikapcsolás 0t i t rr tata tbtb 0 t i tata tbtb I RR 0,25I RR

21 1.3. Bekapcsolási és felszabadulási idő hatása i1i1 D1D1 D2D2 i2i2 t 0 i1i1 i 0 t t1t1 t2t2 t 0 i2i2  + - K R L i U rövidzár

22 1.3. Bekapcsolási és felszabadulási idő hatásának kiküszöbölése t 0 i1i1 i 0 t t1t1 t2t2 t 0 i2i2 L s csökkenti di/dt-t i1i1 D1D1 i D2D2 i2i2 + - K R L U LsLs C s átveszi az L s -ben tárolt energiát R s csillapítja a létrejövő rezgéseket RsRs CsCs

23 1.4. Párhuzamosan kapcsolt diódák I 0 U szórás => különböző karakterisztikák ugyan ahhoz a feszültséghez más áramok tartoznak P 1 > P 2 U R D1D1 D2D2 I1I1 I2I2 U 1 = U 2 => D 1 túl van terhelve => leég D 2 veszi át a teljes áramot => az is leég D1D1 D2D2

24 1.4. Megoldás a védelemhez => di 1 /dt  tranziens állapotra R D1D1 D2D2 R i1i1 i2i2 u1u1 u2u2 állandósult állapotra R D1D1 D2D2 R I1I1 I2I2 => u 1  => U-u 1  => i 1  i1 i1  => u 2  => U+u 2  => i 2  => i 1 (= i-i 2 ) 

25 1.5. Soroba kapcsolt diódák => más zárófeszültségek Ugyanaz a szivárgási áram Különböző záróirányú karakterisztikák R D1D1 D2D2 I ~ U I U 0 IrIr U r1 U r2 => átüt vagy leég

26 1.5. Megoldás a védelemhez Állandósult állapotra Tranziens állapotra R D1D1 D2D2 10xI r R IrIr R D1D1 D2D2 R irir C C

27 1.6. Dióda típusok 1.Általános rendeltetésű diódák N (normal) 2. Gyors diódák F (fast) speciális eljárások különleges anyagok: Pt, Au 3. Schottky-diódák fém - Si (n típusú) kisebbségi töltéshordozók kiküszöbölve még gyorsabb működés érhető el t rr =(50…100)  s t rr =(10…20)  s t rr =100 ps ~ {50, 60} Hz-es hálózat középfrekvencia, digitális rendszerek detektorok

28 1. 7. Diódák kiválasztása I d  I n P = U ny I d + r d I eff 2 záróirányú feszültség (U R, U BR ) legnagyobb értéke U Zmax  U Zmeg P  P n nyitóirányú áram (I F ) lineáris középértéke vezetőirányú veszteség áramköri kapcsolásból számolt értékek:katalógus adatok:

29 2. Tirisztor Bekapcsolása: hőmérséklet fény nagy feszültség meredek feszültségnövekedés vezérlő elektródára kapcsolt áram => tönkremehet => nem kívánatos => fényvezérelt: LTT => általános AK G

30 2.1. Tirisztor bekapcsolási tranziense t d = delay time késési idő t iGiG 0 iTiT t 0 IGIG ITIT 10% 90% tdtd trtr t on t r = rise time felfutási idő t on = turn on time bekapcsolási idő

31 2.2. Tirisztor vezérlő árama Gyújtó impulzusnak meglegyen a nagysága és időtartama a tartóáram kialakulásához Tirisztor bekapcsolása után a vezérlőáramot megszüntetni (fölösleges veszteség) Kikapcsolt tirisztoron ne legyen vezérlő jel (a szivárgási áram tönkreteszi)

32 2.3. Tirisztor kikapcsolódása 3 pn átmenet: 2 diódának megfelelő 1 ellentétes Diódának megfelelően => t rr Rekombinációs idő => t rc t q = t rr +t rc kikapcsolási idő t q = f(i T,u T )

33 2.4. Tirisztor hálózati kommutációja t 0 u ~ U R AK t 0 i t 0 u AK t rr t rc tqtq szivárgási áram

34 2.5. Tirisztor kényszer kommutációja = U RtRt AK T1T1 T2T2 R C + - t u 0 t i T1 0t u AK 0 U T 2 be T 1 be t rr t rc tqtq szivárgási áram oltókörös tirisztor:

35 2.6. Tirisztor védelem u RtRt Ti DoDo R C LsLs CsCs DsDs R s1 R s2 di/dt védelemdu/dt védelem => soros L s => párhuzamos C s s = snubber

36 2.7. Tirisztor típusok 1. Általános tirisztor: N (normal) 2. Gyors tirisztor: F (flink) 3. GTO = Gate Turn-Off => kikapcsolható tirisztor  {50, 60} Hz hálózat t q = (100…200)  s t q = (20…60)  s kényszerkommutációs, középfrekvenciás áramkör, inverter + impulzus bekapcsol - impulzus kikapcsol

37 GTO / Tirisztor Előnye a tirisztorral szemben: nem kell kényszerkommutáció => nincs szükség további alkatrészekre kisebb elektromágneses (EM) zavarok gyorsabb kikapcsolás t q = (5…10)  s => nő a hatásfok Hátránya tirisztorral szemben: nagyobb feszültségesés vezetéskor

38 GTO / Tranzisztor Előnye a tranzisztorral szemben: nagyobb zárófeszültség nagyobb csúcsáram rövid vezérlő impulzus nagy bekapcsolási erősítés Hátránya tranzisztorral szemben: kis kikapcsolási erősítés anódáram vezérlőáram = 600 anódáram vezérlőáram = 6 hajlamos a telítődésre

39 Triak - TRIAC - szimisztor két ellenpárhuzamos tirisztornincs kijelölt A és K + és – impulzussal is bekapcsolható, polaritás függvényében

40 RCT tirisztorral ellenpárhuzamosan kapcsolt dióda RCT – Reverse Conducting Thyristor ASCR – Asymmetrical Silicon Controlled Rectifier

41 SITH – Static Induction Thyristor kisebbségi töltéshordozóra alapuló eszköz MOSFET-hez hasonló + impulzus bekapcsol - impulzus kikapcsol nagyon érzékeny a gyártási technológiára AK G

42 LTT - LASCR Light Activated Silicon Controlled Rectifier Light Triggered Thyristor villamos vagy galvanikus leválasztás nagy feszültség, nagy áram alkalmazása esetén AK G

43 MCT – MOSFET Controlled Thyristor ennél nagyobb áram kikapcsolása esetén tönkremegy feszültség vezérelt csak adott áram érték alatt vezérelhető => hagyományos tirisztor kikapcsolást kell alkalmazni AK GAK G R T M kis áram esetén rövidebb vezérlőimpulzus is elégséges nagy áram esetén hosszabb vezérlőimpulzus szükséges inverteres vagy szaggatós alkalmazásnál a teljes be-/kikapcsolási időtartamra folyamatos vezérlőjel kívánatos a bizonytalan állapotok kiküszöbölése érdekében

44 2.8. Tirisztorok gyújtása gyújtótranszformátor galvanikus vagy villamos leválasztásra van szükség optocsatoló Az optocsatoló LTT-vel váltható ki. optocsatoló: LED + phototranzisztor gyújtótranszformátor: speciális porvasmagos kivitel

45 Optocsatolós tirisztorgyújtás uvuv + R1R1 R2R2 R3R3 RtRt ~ U Ti Tr =  ~ OC

46 Transzformátoros tirisztorgyújtás uvuv Ti + t uvuv 0 t uCuC 0 t uDuD 0 t uGuG 0 D1D1 D2D2 D3D3 C R1R1 R2R2 Tr T

47 Transzformátoros tirisztorgyújtás erősen induktív fogyasztó esetén => az áram lassan nő => hosszú gyújtóimpulzusra van szükség a tartóáram eléréséhez => nőnek a tirisztor veszteségei A gyújtótranszformátor csak váltakozó jelet tud átvinni. Megoldás: impulzuscsomag

48 Impulzuscsomag előállítása uvuv 0 t Tirisztor vezérlő f 0 AMV f >> f 0 & uCuC t 0 t uCuC 0 pl. f 0 =50 Hz, f=1 kHz

49 Vezérlőkör védelme Tr DgDg D1D1 R1R1 RgRg CgCg Ti kiküszöböli a „-” vezérlést csak a „+” impulzust engedi át áramkorlát csillapítás növeli du/dt bírást csökkenti a t q -t növeli du/dt bírást kiszűri a zavarjeleket késleltetést hoz be

50 3. UJT – Unijunction Transistor kétbázisú (egyréteg) tranzisztor tirisztor gyújtójelének képzésére alkalmazzák áramköri jelölés: B2B2 B1B1 E n B2B2 B1B1 E p B1B1 E B2B2 n n+n+ p modell:kivitelezés:

51 3.1. UJT – jellemzői R BB = interbázis ellenállás  = intrinsic stand-off ratio, leosztási arány vagy belső feszültségarány n B2B2 B1B1 E p U B2B1 U E =  U B2B1 + U D  = 0,47 … 0,82 U D = (0,6 … 0,7) V

52 3.2. UJT – bemeneti karakterisztika R EB1 = R pn + R B1, R B1 =  R B1B2 U E = U D +  U B2B1 0UEUE IEIE telítődés negatív ellenállás UpUp UvUv IpIp IvIv billenő feszültség telítési feszültség B2B2 B1B1 E U B2B1 U be R be IEIE UEUE

53 3.3. UJT – kimeneti karakterisztika 0 U B2B1 I B2 I E =0 IEIE B2B2 B1B1 E U B2B1 U be R be I B2 IEIE

54 3.4. UJT előnyei stabil Up billenő feszültség nagyon kis áram szükséges a billenéshez negatív ellenállású jelleggörbe jelleggörbe kevésbé függ a hőmérséklettől és időtől nagy áramimpulzus terhelhetőség alacsony előállítási költség viszonylag nagy működési sebesség átkapcsolási idő néhány ns

55 3.5. UJT alkalmazása tirisztor gyújtása oszcillátorok, multivibrátorok időzítők hullámforma generátor

56 UJT-s oszcillátor UtUt B2B2 B1B1 E R2R2 R1R1 UEUE U B1 0t UEUE 0t UpUp UvUv T2T T=RCln(1-  ) -1 R C T 1 =RC T 2 =R 1 C

57 UJT-s oszcillátor UtUt B2B2 B1B1 E R2R2 R1R1 UEUE R C RR U t -U v IvIv U t -U p IpIp UpUp UvUv 0UEUE IEIE IpIp IvIv I I= U t -U E R I= U t -U p R IpIp I= U t -U v R IvIv

58 UJT-s oszcillátor UtUt B2B2 B1B1 E R2R2 R1R1 UEUE R C UJT zár: U B1 =U t R1R1 (R 1 +R 2 +R BB ) UJT nyit: U B1  U p R1R1 (R 1 +R EB1 SAT ) Billenési feszültség: U p =U D +U t  R BB +R 1 (R 1 +R 2 +R BB ) C   U v, I v változik C   EB 1 átmenet tönkremegy

59 Hálózati szinkronizációjú oszcillátor R3R3 R4R4 R2R2 C P UU D1D1 D2D2 D3D3 D4D4 DzDz R1R1 Ti Z terhelés

60 Hálózati szinkronizációjú oszcillátor UU t u  min Az első impulzus már begyújt, a többi veszteséget okoz.

61 Hálózati szinkronizációjú oszcillátor UU Az UJT-ét, R 3 -at és R 4 -et úgy kell megválasztani, hogy a gyújtáshoz szükséges feszültség és áram biztosítva legyen. Az R 1 –et és a D z -át úgy kell megválasztani, hogy a maximális áram fellépésekor is maradjon meg a Zéner-feszültség. U  2-U z R1R1  I Zmax R 1 teljesítménye nagy lesz. Külön kell számolni!

62 4. Teljesítmény tranzisztorok 1. BJT - Bipolar Junction Transistor 2. MOSFET - Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 3. SIT : Static Induction Transistor 4. IGBT : Insulated Gate Bipolar Transistor bipoláris tranzisztor Power teljesítmény Power … térvezérlésű tranzisztorteljesítmény … szigetelt bázisú bipoláris tranzisztor

63 4.a. Teljesítmény tranzisztorok jellemzői Általában kapcsolóüzemben dolgoznak. A működés megértéséhez ideális kapcsolónak tekinthetők. Be- és kikapcsolásuk egyszerűbb a tirisztorokénál. A feszültségesés a telítési tartományban kisebb, mint a hagyományos tranzisztoroknál.

64 Power BJT – kapcsolási határadatok U CEmax, I cmax, P dmax Másodfajú letörések: helyi forrópontok kialakulása nagy áramkoncentráció következtében. -lehet anyaghiba, de adott U, I, t kombináció is, Tehát energiára lehet visszavezetni. Biztonságos nyitóüzemű tartomány. Biztonságos záróüzemű tartomány. SOA : Safe Operating Area ICIC 0 U CE DC Impulzus ms   s

65 Power BJT – munkapontok ICIC 0 U CE ICIC 0 ICIC 0 RTRT RTRT C RTRT L

66 Power BJT – bázisvezérlések a) szimmetrikus b) aszimmetrikus c) arányos (önzáró) d) telítés nélküli

67 4.1.3.a. Power BJT – szimmetrikus bázisvezérlés RCRC U CC R1R1 uvuv uvuv 0 t +U 1 -U 2 iBiB t 0 iBiB R2R2 C

68 4.1.3.b. Power BJT – aszimmetrikus bázisvezérlés C2C2 R4R4 D uvuv RCRC U CC R1R1 R2R2 C1C1 R3R3 T

69 4.1.3.c. Power BJT – arányos (önzáró) bázisvezérlés uvuv 0t iBiB iCiC RCRC U CC R1R1 C1C1 T K N1N1 N2N2 N3N3 N2N2 N1N1 IBIB ICIC = ==  arányos beindulás után K kikapcsolható  önzáró külön áramkörrel kell kikapcsolni és C 1 -et kisütni

70 4.1.3.d. Power BJT – telítés nélküli bázisvezérlés D1D1 uvuv RCRC U CC R1R1 T D2D2 U CE U BE U D1 U D2 U CE SAT = (0,2 … 0,3) V U CE = U BE + U D1 - U D2 = U BE = (0,6 … 0,7) V  U CE > U CE SAT D 1 száma nő  U CE nő  P sw csökken  P on nő  gyorsabb kikapcsolás  gondoskodni kell a többlet hő elvezetéséről

71 Power MOSFET - jellemzői - feszültségvezérelt - kisebb teljesítmény, de nagyobb frekvencia - nincs másodfajú letörés - gond az elektrosztatikus kisülés

72 Power MOSFET - vezérlés RCRC U DD M RGRG jelgenerátor usus RsRs R1R1 C1C1 A bekapcsolási idő - a bemeneti kapacitástól függ. - RC taggal csökkenthető.

73 Power MOSFET – Totem Pole vezérlés M D D1D1 uvuv OA T1T1 T2T2 npn pnp C1C1 U CC Emmitterkövető kapcsolás  kis kimeneti impedanciák T 1,2  csökken a bekapcsolási idő Visszacsatolás C 1 -en keresztül: beállítja az I D növekedését és csökkensét IDID D 1 gyors változást biztosít egyik irányban

74 p+p+ G (gate) SIT – jellemzői, elve, jelölése - nagy teljesítmény, nagy frekvencia - a vákuum trióda félvezető változata G S D S (source) D (drain) n n-n- n+n+ n+n+

75 SIT – előnyei, vezérlése, alkalmazása - rövid csatorna  kis ellenállás  kis feszültségesés - kis zaj, kis torzítás - kis hőellenállás - kis G-S kapacitás - kis kapcsolási idő Normál állapotban nyitott, negatív vezérlő feszültség szükséges a lezárásához. Nagy teljesítményű és nagyfrekvenciás berendezések: audio-…, VHF/UHF, mikrohullámú erősítő

76 IGBT – jellemzői szigetelt bázisú bipoláris tranzisztor Kombinálja a BJT és a MOSFET előnyeit. Kis vezetési veszteség Nagy bemeneti impedancia Nincs másodfajú letörés

77 G (gate) IGBT – jelölés, felépítés, modell E (Emitter) p+p+ n-n- n+n+ n+n+ n+n+ p-p- p p+p+ p eddig MOSFET, de … C (Collector) C E G G E M R BE C R MOD

78 IGBT – alkalmazása -közepes teljesítmény szint kapcsolási időMOSFET << BJT AC motorhajtás tápegységek szilárdtest relék

79 4.5. Tranzisztorok üzeme Párhuzamos és soros üzem: lásd diódák. Védelem: du/dt di/dt korlátozás.

80 4.6. Tranzisztorok védelme di/dt = U t /L s áramkorlát: RTRT UtUt RvRv T RsRs LTLT CsCs DsDs uvuv LsLs DoDo 3R s C s = (f s ) (-1) f s = a kapcsolgatási frekvencia R s = 2  L s /C s - csillapítás t 0 i Cs T s = (f s ) (-1)  s = R s C s kondenzátor árama:

81 5.1. Teljesítménymodulok Monolitikus modul Egy egységben: teljesítmény félvezető eszközök meghajtó áramkörök vezérlők leválasztó áramkörök védelem Hibrid modul egy Si lapkára (chipre) vannak integrálva külön a teljesítmény félvezetők és külön a vezérlő elektronika áramkörei de egy tokban. Előny: közvetlen digitális vezérlés. Gond: hőelvezetés, különösen a monolitikus modulnál.

82 5.2. Teljesítménymodul példa Meghajtó Leválasztó Vezérlő Buffer Áram- védelem Hőmérséklet védelem Érzékelő Feszültség védelem Érzékelő

83 5.3. Teljesítménymodul alkalmazás Teljesítmény- modul Mikrokontroller Fordulatszám érzékelő Tápegység 3f  = Asz. motor 3f  m Vezérlő felület Kijelző

84 6.1. Teljesítmény félvezetőeszközök főbb adatai EszközU max [V] I max [A]f max [Hz] t kapcs [  s]R vez [m  ] Dióda Gyors dióda Schottky dióda Tirisztor Gyors tirisztor LTT Triak GTO MCT BJT IGBT MOSFET SIT RCT SITh 5 k 1 k1000,16 3 k1 k10 k2… k0, k5 k1 k2000,25 1,2 k1,5 k10 k200,47 4,5 k 10 k152,5 1,2 k ,57 2,5 k1 k5 k402,1 6 k2,5 k1 k2000,53 4 k2,2 k20 k6, ,2 k30020 k2,218 1,2 k80010 k3010 1,0 k k0,60,4 1,2 k k0, ,8 k40050 k2,360

85 6.2. Teljesítmény félvezető- eszközök minőségi jellemzői EszközVezérlésTúláram bírás Vezérlési veszteség Kapcsolási veszteség Tirisztor LTT GTO MCT BJT IGBT MOSFET SIT SITh áram fény feszültség áram feszültség nagy közepes nagy alacsony nagy közepes alacsony nagy közepes alacsony

86 6.2. Teljesítmény félvezetőeszközök alkalmazása 10 Triak Ti MCT f [Hz] S [VA] k10 k100 k1 M k 10 k 100 k 1 M 10 M GTO BJTMOSFET IGBT közepes teljesítmény kis teljesítmény nagy teljesítmény Villamosenergia elosztás Villamos vontatás Villamos hajtások Háztartási gépek Audio, TV, video

87 6.3. Félvezető alapanyagok Si:  1 eV,  max = 200  CGaAs:  1,4 eV,  max = 400  CSiC:  3 eV,  max = 650  C Gyémánt:  5 eV,  max = 800  C tiltott elektronsáv szélessége


Letölteni ppt "Teljesítményelektronika. Szakirodalom Csáky-Ganszky-Ipsits-Marti, Teljesítményelektronika, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1971. Heumann, K., A teljesítményelektronika."

Hasonló előadás


Google Hirdetések