thiết kế và thi công bộ thí nghiệm điện tử công suất, chương 1

diode được cấu tạo bởi tinh thể Silicium hay Gẻmanium, gồm 2 lớp bán dẫn P_N có sự nhạy cảm với nhiệt, điện và quang. Diện tích mặt ghép có khi đạt tới hàng chục cm2, mật độ dòng điện 10Amm2/ và khi đioe cho dòng định mức chảy qua, điện áp rơi trên đioe khoảng 1-2 V.Khi ta áp lên cực Anode (A) của đioe một điện áp cao hơn ở cực Cathode (K) thì đioe bắt đầu dẫn và cho dòng chạy qua. Thường khi đioe dẫn thì UAK =07V.. Khi ta tác động lên đioe một...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế và thi công bộ thí nghiệm điện tử công suất, chương 1CHÖÔNG I : GIÔÙI THIEÄU CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN I. DIODE. 1. Caáu Taïo. Diode ñöôïc caáu taïo bôûi tinh theå Silicium hay Germanium, goàm2 lôùp baùn daãn P_N coù söï nhaïy caûm vôùi nhieät, ñieän vaø quang. Dieäntích maët gheùp coù khi ñaït tôùi haøng chuïc cm2, maät ñoä doøng ñieän10A/mm2 vaø khi diode cho doøng ñònh möùc chaûy qua, ñieän aùp rôitreân diode khoaûng 12 V. Kyù hieäu : Diode ñöôïc vieát taét laø :D P N P -+ N Haøng raøo ñieän theá Hình I.1 Caáu taïo vaø kyù hieäu cuûa diode. 2. Nguyeân lyù hoaït ñoäng . Khi ta aùp leân cöïc Anode (A) cuûa diode moät ñieän aùp cao hôn ôûcöïc Cathode (K) thì diode baét ñaàu daãn vaø cho doøng chaïy qua.Thöôøng khi diode daãn thì UAK =0.7V. Khi ta taùc ñoäng leân diode moät ñieän aùp xoay chieàu thì ½ chu kyødöông cuûa ñieän aùp nguoàn, diode ñöôïc phaân cöïc thuaän cho doøngchaïy qua, ôû cheá ñoä naøy laø baûo hoaø (ON). Trong ½ chu kyø aâm cuûanguoàn, diode ñöôïc phaân cöïc ngöôïc trôû thaønh vaät caùch ñieän goïi laøcheá ñoä khoaù (OFF). a. Töø cheá ñoä ON sang OFF (Hình I.2a). Khi VA >VK, nhieàu ñieän töû töø vuøng N vöôït qua maët gheùp J sangvuøng P ñeå ñeán cöïc döông cuûa nguoàn. Neáu diode bò ñaët döôùi ñieän aùpngöôïc (aâm) caùc ñieän töû ñang coù maët ôû vuøng P quay trôû veà vuøng N.Söï di ñoäng quay trôû veà naøy cuûa caùc ñieän töû taïo neân doøng ñieänngöôïc chaïy qua diode töø K ñeán A, trong khoaûng thôøi gian ngaénnhöng cöôøng ñoä lôùn hôn nhieàu so vôùi doøng ñieän ngöôïc bình thöôøng. TRANG : 5Cöôøng ñoä naøy luùc ñaàu thì lôùn roài suy giaûm vaø sau moät khoaûng thôøigian, noù giaûm xuoáng baèng 0. Thôøi gian naøy goïi laø TOFF(turn offtime)vaø ñöôïc tính baèng s. b. Töø cheá ñoä OFF sang ON (hình I.2b) Diode ñang ôû cheá ñoä khoaù, doøng ñieän ngöôïc raát nhoû, khoângñaùng keå. Neáu diode ñöôïc ñaët döôùi ñieän aùp thuaâïn, doøng ñieän cuõngkhoâng theå ñaït giaù trò U/R ngay maø phaûi sau moät khoaûng thôøi gian(kyù hieäu Ton) ñeå caùc ñieän tích ña soá ñoàøng loaït di ñoäng. Chuù yù : khi ñieän aùp nguoàn bieán thieân ôû taàn soá cao vaøo khoaûng f= 100khz thì diode bình thöôøng seõ khoâng coøn cheá ñoä khoaù nöõa. a. Hình I.2 b. Caùc cheá ñoä phaân cöïc cho diode. Quaù Trình Quaù Ñoä cuûa Diode : Hình I.3 döôùi ñaây cho ta thaáy ñöôïc daïng soùng theå hieän quaùtrình quaù ñoä cuûa Diode. U + +u t DIODE UD 0 U -u 1k UR t _ TRANG : 6 +v 0 -v VD +u 0 -u Hình I.3 Sô ñoà vaø caùc daïng soùng cuûa diode.3. Ñaëc tuyeán volt_ ampe cuûa diode. I(mA ) 0 U Udmax Umax TRANG : 7 Hình I.4 Ñaët tuyeán volt – ampe cuûa diode. 4. Caùc thoâng soá kyõ thuaät cô baûn ñeå löïa choïn diode. -Doøng ñieän ñònh möùc Iñm (A). -Ñieän aùp ngöôïc cöïc ñaïi Ung max. -Ñieän aùp rôi U (V). -Chaát baùn daãn cheá taïo ñeå coù ñieän aùp theàm (U ) vaøUdmax -Doøng ñieän baûo hoaø nghòch Is. Coâng thöùc tính : Id = Is (eUd/26mv-1) (1_1) Khi UAK > U  thì Id = Is eUd/26mv (1_2) Khi UAK < 0V thì Id = Is (1_3) 5. Toån hao trong diode. -Toån hao do doøng ñieän thuaän. (1) -Toån hao do doøng ñieän ngöôïc. (2) ...