ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.02.2025
Просмотров: 241
Скачиваний: 4
.
Определим потребляемую мощность Pd. Ток каждого источника питания равен току подключённого к нему транзистора; среднее значение этого тока определяется как среднее значение полуволны тока за период повторения Т (рис. 2): Id = Iк.тах/π.
Id = 7,92/π= 2,52 А.
Линия среднего значения тока Id проводится так, чтобы заштрихованные площадки были равны (рис. 2). Мощность, потребляемая от одного источника питания, равна (Pd)1=Ек∙(Iк.max/π). От двух источников потребляется мощность вдвое больше:
Pd=2EK∙(Iк.max/π)= 2∙19∙2,52= 95,76 Вт.
Определим КПД каскада η как отношение выходной мощности к потребляемой: η=Рвых/Pd. КПД можно выразить и через отношение амплитуды выходного напряжения Uвых.max к напряжению источника питания Ек, используя полученные выше выражения для Рвых и Pd.
.
Определим входное сопротивление усилителя, предполагая, что выходное напряжение эмиттерного повторителя мало отличается от входного, а входной ток равен току базы:
Rвх=Uвх/Iвх≈Uвых/Iб=(RнIэ)/Iб=Rн(β+1)
Rвх= Rн(β+1)= 2∙(15+1)= 32 Ом.
Определим коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности:
KI= Iвых/Iвх=Iэ/Iб= β+1= 15+1= 16
KU= Uвых/Uвх≈ 1
KP= KI∙KU≈ β+1≈ 16
Вопросы к контрольной работе №2
Силовые биполярные и полевые транзисторы. IGBT-транзисторы.
Силовые биполярные и полевые транзисторы
Силовые биполярные транзисторы выпускаются на токи до 200 А и напряжения до 1400 В. Они широко применялись в последние два десятилетия, но их доля на рынке продаж уменьшается, так как появились новые типы силовых приборов.
В низковольтных преобразователях (напряжения до 200 В, токи до 50 А) самыми распространёнными приборами являются силовые полевые транзисторы с изолированным затвором (МОП-транзисторы). Возможное увеличение напряжения до 600−1200 В позволит создавать на МОП-транзисторах преобразователи мощностью до десятков киловатт, вытеснив из этой области биполярные транзисторы. Преимущества МОП-транзисторов: малая мощность управления, малые статические и динамические потери, малое время переключения, что позволяет увеличить частоту коммутации, например, в автономных инверторах с широтно-импульсной модуляцией.
В настоящее время выпускаются так называемые "интеллектуальные" силовые интегральные схемы, в которых на одном кристалле изготовлены силовые МОП-транзисторы, схемы их запуска, устройства защиты, управления и диагностики.
Биполярные транзисторы с изолированным затвором
В
середине 90-х годов появились новые
полупроводниковые приборы ключевого
типа −
биполярные транзисторы с изолированным
затвором, которые чаще обозначают
аббревиатурой
IGBT
− это
начальные буквы слов
Isolated
Gate
(изолированный
затвор) и
Bipolar
Transistor
(биполярный
транзистор). У IGBT-транзистора
управляющий электрод изолирован от
эмиттера
Э
и коллектора
К (рис.
20). Такой прибор представляет собой
комбинацию полевого транзистора с
изолированным затвором на входе с
биполярным транзистором на выходе.
Применение полевого транзистора
позволило существенно уменьшить мощности
в цепи управления.
IGBT-
транзисторы
имеют лучшие динамические показатели
(время включения и выключения) по
сравнению с запираемыми тиристорами,
хотя и уступают им по статическим
параметрам.
В настоящее время IGBT-транзисторы стали самыми распространенными приборами в диапазоне токов более 50 А. Предполагается, что в будущем высоковольтные IGBT-транзисторы частично и возможно полностью заменят тиристоры.
В настоящее время для IGBT-транзисторов достигнуты параметры: ток до 2400 А, напряжение до 4500 − 6500 В, время переключения 0,2 − 0,4 микросекунды.
3. Устное собеседование
После проверки преподавателем контрольной работы проводится устное собеседование по следующим вопросам:
Объяснить, чему равно максимальное напряжение коллектор-эмиттер транзистора при заданном напряжении питания в двухтактном усилителе мощности.
Объяснить режимы насыщения и отсечки (запирания) транзистора.
Кроме письменного ответа дать устный ответ на вопрос по контрольной работе (по предпоследней цифре шифра).