Tranzistoare bipolare cu izolație

Tranzistorul Bipolar cea mai simpla explicatie (Curs II) (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Tranzistoare bipolare cu izolație

Dispozitive și circuite semiconductoare discrete


Intrebarea 1

Ce este un tranzistor bipolar cu izolație la intrare (IGBT) și ce avantaje oferă IGBT atât pe dispozitive MOSFET de putere, cât și pe dispozitive tradiționale BJT "# 1"> Răspuns dezvăluiți Ascunde răspunsul

IGBT este un dispozitiv hibrid, care combină cele mai bune atribute ale MOSFET și BJT într-o singură componentă.

Următoarele întrebări: descrieți câteva aplicații tipice pentru IGBT care utilizează aceste avantaje.

Note:

Răspunsul dat este corect, dar nu foarte specific. Cereți studenților dvs. să explice exact ce atribute ale MOSFET și BJT sunt expuse de IGBT și de ce.

intrebarea 2

Completați schema schematică care prezintă un circuit echivalent pentru un IGBT cu canal N, folosind un MOSFET de tip E de tip N și un tranzistor bipolar PNP:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

Ar trebui să discutați cu elevii dvs. faptul că IGBT-urile nu sunt de fapt realizate din două tranzistoare discrete conectate după cum se arată. În schimb, ele sunt fabricate ca dispozitive monolitice, toate pe același substrat semiconductor. "Modelul" unui IGBT format dintr-un MOSFET cuplat la un BJT este similar modelului utilizat în mod obișnuit pentru a emula un SCR: un circuit al cărui unic scop este să arate funcționarea unui dispozitiv special în termeni de alte, bine înțelese dispozitive.

Întrebarea 3

Circuitul echivalent pentru un IGBT - compus dintr-un MOSFET cuplat la un BJT - se aseamănă cu câteva alte circuite BJT pe care le-ați văzut înainte:

Care dintre aceste două circuite BJT împerecheate seamănă cel mai mult cu circuitul echivalent IGBT, în ceea ce privește ceea ce două terminale trebuie aplicate între tensiunea semnalului de comandă pentru a activa dispozitivul pe "# 3"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Perechea Sziklai seamănă cel mai mult cu circuitul echivalent IGBT.

Note:

Este important ca elevii să realizeze ce două terminale ale dispozitivului trebuie să fie aplicate semnalului de intrare (control) pentru a porni aparatul. Acesta este într-adevăr punctul de întrebare, nu atât o revizuire a perechilor Darlington versus Sziklai.

Întrebarea 4

Desenați o schemă completă schematică care arată modul în care acest IGBT poate fi folosit pentru a controla un motor de curent continuu, la comanda comutatorului de comutare:

Notă: tensiunea de alimentare cu curent continuu este de 240 Vcc, iar tensiunea de comandă maximă a IGBT față de emițător este de 20 volți!

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Următoarea întrebare: calculați valorile necesare pentru cele două rezistoare arătate, pentru a furniza o tensiune de la 10 V la un emițător, utilizând rezistențe de 1/2 watt.

Întrebare de provocare: de ce ar fi o idee bună să includeți o diodă în circuit, cum ar fi această "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/01192x03.png">

Note:

Întrebați-vă elevilor ce scop servește divizorul de tensiune. Primul scop ar trebui să fie evident, așa cum sa sugerat în "Notă" la sfârșitul întrebării. Cu toate acestea, un al doilea scop nu este atât de evident. Dacă rezistența inferioară ar fi eșuată, IGBT se va aprinde atunci când comutatorul se închide, dar nu se va opri (cel puțin nu în mod fiabil) atunci când comutatorul se deschide! Prezentați acest scenariu elevilor dvs. și cereți-i să explice de ce se va întâmpla acest lucru.

Verificați matematica elevilor atunci când prezintă valorile rezistorului. Nu fi surprins dacă unii studenți specifică valorile rezistorului astfel încât disiparea reală a energiei să ruleze la 1/2 watt fiecare! Utilizați acest lucru ca o oportunitate de a discuta despre fiabilitatea componentei față de disiparea puterii și despre bunele practici inginerești.

În ceea ce privește întrebarea provocată, dioda nu este acolo pentru a oferi o cale de inductivitate "free-wheeling" curent. Unii dintre elevii dvs. pot sugera acest lucru ca scop, dar o examinare a polarității va arăta altfel. Răspunsul adevărat la această întrebare, în contextul unui circuit de control al motorului DC, are de a face cu comportamentul motoarelor de curent continuu.

Întrebarea 5

Examinați diagrama schematică pentru acest sistem de control al luminilor fotografică:

Explicați funcționarea și explicați de ce un IGBT este un tip de tranzistor bun pentru această aplicație.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Când IGBT este pornit, transformatorul "declanșator" dezvoltă un impuls de înaltă tensiune pe firul de declanșare al tubului de bliț, ionizând gazul xenon și permițând trecerea unui curent de curent între electrozi principali ai tubului. Deoarece IGBT se ocupă și de curentul principal al tubului, este capabil să oprească stroboscopul la fel de ușor cum a pornit-o.

Note:

Chiar daca studentii nu au vazut niciodata un circuit stroboscopic, ar trebui cel putin sa poata determina ce se intampla cand tranzistorul este imediat pornit ". Faptul ca tuburile profesionale cu bliuri necesita curenti mai mari de o sut amperi nu este evident din aceasta schematică, deci ar trebui să menționați acest lucru în discuție.

Această schemă a fost adaptată (simplificată) de una găsită într-o notă de aplicație IGBT Fairchild (AN9006 - Notă de aplicație IGBT pentru camera strobe ").

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →