Cơ Sở Điện Tử - Kỹ Thuật Ngành Điện Tử part 3

Kĩ thuật điện có thể bao gồm kĩ thuật điện tử. Nếu phân biệt rõ hơn, kĩ thuật điện giải quyết các vấn đề ở các hệ thống điện vĩ mô như truyền tải năng lượng và điều khiển motor, trong khi kĩ thuật điện tử nghiên cứu các hệ thống điện nhỏ hơn nhiều như máy tính và mạch tích hợp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cơ Sở Điện Tử - Kỹ Thuật Ngành Điện Tử part 3 · Tần số giới hạn của điện áp (dòng điện) đặt lên van để nó còn tính chất van: fmax. Các tham số định mức chủ yếu là: - · Điện trở 1 chiều của điốt: UAK UT æ IA ö lnç + 1÷ Rd = = (2-13) çI ÷ IA IA è S ø · Điện trở vi phân (xoay chiều) của điốt: ¶UAK UT rđ = = (2-14) ¶IA IA + IS UT » rdth do IA lớn nên giá trị rd nhỏ và giảm nhanh theo mức tăng Với nhánh thuận IA U của IA; với nhánh ngược T » rdngc lớn và ít phụ thuộc vào dòng giá trị rđth và rđngc IS càng chênh lệch nhiều thì tính chất van càng thể hiện rõ. · Điện dung tiếp giáp p-n: lớp điện tích khối l0 tương đương như 1 tụ điện gọi là điện dung của mặt ghép p-n: Cpn = Ckt + Crào. Trong đó Crào là thành phần điện dung chỉ phụ thuộc vào điện áp ngược (vài phầnchục pF) và Ckt là thành phần chỉ phụ thuộc vào điện áp thuận (vài pF). Hình 2.6a: Kí hiệu và dạng đóng gói thực tế của điốt Ở những tần số làm việc cao, người ta phải để ý tới ảnh hưởng của Cpn tới cáctính chất của mạch điện. Đặc biệt khi sử dụng điốt ở chế độ khóa điện tử đóng mở với 25nhịp cao, điốt cần một thời gian quá độ để hồi phục lại tính chất van lúc chuyển từ mởsang khóa. Điện áp mở van UD là giá trị điện áp thuận đặt lên van tương ứng để dòngthuận đạt được giá trị 0,1Imax. Người ta phân loại các điốt bán dẫn theo nhiều quan điểm khác nhau: · Theo đặc điểm cấu tạo có loại điốt tiếp điểm, điốt tiếp mặt, loại vật liệu sử dụng: Ge hay Si. · Theo tần số giới hạn fmax có loại điốt tần số cao, điốt tần số thấp. · Theo công suất pAcf có loại điốt công suất lớn, công suất trung bình hoặc công suất nhỏ (IAcf < 300mA) · Theo nguyên lý hoạt động hay phạm vi ứng dụng có các loại điôt chỉnh lưu, điôt ổn định điện áp (điôt Zener), điôt biến dung (Varicap), điôt sử dụng hiệu ứng xuyên hầm (điôt Tunen)…. Chi tiết hơn, có thể xem thêm trong các tài liệu chuyên ngành về dụng cụ bán dẫnđiện. Hình2.6b: Điôt phát quang ( light – emitting diode: LED) Khi xét điôt trong mạch thực tế, người ta thường sử dụng sơ đồ tương đương củađiốt tương ứng với 2 trường hợp mở và khóa của nó (xem h.2.7) Hình 2.7: Sơ đồ tương đương của điốt bán dẫn lúc mở (a) và lúc khóa (b) 26 Uth - E th Ith = Từ đó ta có: rđth U = IS + ngc Ingc rđngc Với rđth » rB điện trở phần đế bazơ của điôt hay độ dốc trung bình của vùng (1) đặctuyến Von-Ampe. Và rđngc là độ dốc trung bình của nhánh ngược (2) của đặc tuyếnVon-Ampe.2.1.3. Vài ứng dụng điển hình của điôt bán dẫn 27 Hình 2.8: Các mạch chỉnh lưu công suất nhỏ và mô phỏng hoạt động Trong phần này, chúng ta xét tới một số ứng dụng điển hình của điôt trong cácmạch chỉnh lưu, hạn chế biên độ, ổn định điện áp. a- Bộ chỉnh lưu công suất nhỏ Sử dụng tính chất van của điôt bán dẫn, các mạch chỉnh lưu điển hình nhất (côngsuất nhỏ), được cho trên hình 2.8a,b,c,d. Để đơn giản cho việc phân tích hoạt động và rút ra các kết luận chính với cácmạch trên, chúng ta xét với trường hợp tải của mạch chỉnh lưu là điện trở thuần, sauđó có lưu ý các đặc điểm khi tải có tính chất điện dung hay điện cảm và với giả thiếtcác van điôt là lí tưởng, điện áp vào có dạng hình sin phù hợp với thực tế điện ápmạng 110V/220V xoay chiều, 50Hz.- Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kì: Nhờ biến áp nguồn, điện áp mạng đưa tới sơ cấpđược biến đổi thành hai điện áp hình sin U2.1 và U2.2 ngược pha nhau trên thứ cấp.Tương ứng với nửa chu kì dương (U21 > 0, U22 0) D1 khóa D2 mở và trên Rt nhận đượcdòng do D2 tạo ra (h.2.9). · Giá trị trung bình của điện áp trên tải được xác định theo hệ thức (1.13): π 1 22 ò 2U2sinωinωt = π U2 = 0,9U2 Uo = (2-15) π0 Với U2 là giá trị hiệu dụng của điện áp trên 1 cuộn của thứ cấp biến áp. · Giá trị trung bình của dòng ...