[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
30
sterowana jest napięciowo, ponieważ nie istnieje prąd bramki. Sterowanie napięciowe
powoduje znaczny wzrost rezystancji wejściowej tranzystorów unipolarnych w stosunku do
bipolarnych. Ponadto ze względu na zwiększoną pojemność wewnętrzną tranzystory
unipolarne są wolniejsze od bipolarnych.
Rys. 20. Przykładowe symbole graficzne tranzystorów unipolarnych: a) FET - kanał N, b) FET - kanał P [5]
W zależności od typu kanału i rodzaju tranzystora napięcie UGSoff może być dodatnie lub
ujemne. Jeżeli założymy, że UGS jest dodatnie, gdy potencjał VG jest większy od VS, to
przewodzenie każdego typu tranzystora unipolarnego można przedstawić następująco.
Tabela 10. Warunki przewodnictwa różnych typów tranzystorów unipolarnych [opracowanie własne]
Typ tranzystora Tranzystor przewodzi dla:
FET z kanałem typu N -UGSoff
FET z kanałem typu P 0
MOSFET z kanałem zubożanym typu N -UGSoff
MOSFET z kanałem wzbogacanym typu N +UGSoff
MOSFET z kanałem zubożanym typu P UGS
MOSFET z kanałem wzbogacanym typu P UGS
Parametry tranzystorów unipolarnych są analogiczne do bipolarnych, za wyjątkiem
napięcia odcięcia kanału UGSoff, które jest parametrem charakterystycznym
Obudowy i oznaczenia tranzystorów bipolarnych i unipolarnych są podobne, przy czym
tranzystory MOSFET mają zwykle cztery końcówki. Tą czwartą jest tzw. podłoże B, które
w układach pracy prawie zawsze połączone jest ze zródłem S.
Przykład: tranzystor FET; BF245; Ptot max = 360 mW, UDSmax = 30V, UGSoff = 0,58V, kanał N
Sprawdzanie tranzystorów unipolarnych
W przypadku tranzystorów unipolarnych typu FET należy sprawdzić przejście między
drenem i zródłem (powinno istnieć w obydwie strony) i między zródłem lub drenem
a bramką. Sprawdzanie tranzystorów typu MOSFET jest utrudnione ze względu na dużą
wrażliwość tych tranzystorów na napięcie elektrostatyczne, powodujące przebicie warstwy
tlenku krzemu. Do uszkodzenia tranzystora wystarczy ładunek elektryczny, który zostanie
wprowadzony na bramkę tranzystora poprzez ręce lub narzędzia badającego.
Tyrystor
Tyrystor, zwany także sterowaną diodą krzemową, składa się z 4 warstw półprzewodnika
PNPN. Trzy wyprowadzone na zewnątrz końcówki są dołączone do trzech warstw
półprzewodnika : anoda A do skrajnej warstwy P, katoda K do skrajnej warstwy N oraz
trzecia, zwana bramką G do wewnętrznej warstwy N.
A
G
K
Rys. 21. Symbol graficzny tyrystora [opracowanie własne]
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
Działanie tyrystora przy polaryzacji w kierunku zaporowym jest takie same jak diody
prostowniczej, ten stan nazywamy stanem zaworowym. Natomiast przy polaryzacji
w kierunku przewodzenia (anoda połączona z biegunem + zasilania) tyrystor jest w stanie
blokowania (nie przewodzi prądu) lub w stanie przewodzenia (przewodzi prąd tak jak dioda
prostownicza). Stąd drugie określenie tyrystora - dioda sterowana.
Przejście tyrystora ze stanu blokowania do stanu przewodzenia następuje po
przekroczeniu napięcia progowego U(BO) nazywanego napięciem przełączania. Napięcie
przełączania nie jest parametrem tyrystora, ponieważ zależy od wartości prądu IG
wpływającego do bramki tyrystora (im większe IG, tym mniejsze U(BO)). Istnieje również
możliwość samoczynnego, niekontrolowanego załączenia tyrystora podczas zbyt szybkiego
narastania napięcia w stanie blokowania.
Wyłączenie tyrystora, czyli przejście ze stanu przewodzenia w stan blokowania lub
zaworowy, wymaga zmniejszenia prądu anodowego tyrystora do wartości tzw. prądu
podtrzymania IH lub do zera poprzez zmianę polaryzacji napięcia anoda-katoda. W praktyce
na ogół wykorzystuje się ten drugi sposób.
Parametry i oznaczenia tyrystorów
Podstawowymi parametrami tyrystora są:
maksymalne napięcie blokowania UDRM,
powtarzalne szczytowe napięcie wsteczne URRM,
maksymalna wartość skuteczna prądu przewodzenia IT(RMS),
napięcie przełączające bramki UGT,
prąd przełączający bramki IGT,
prąd podtrzymania IH.
Przykład:
BTP128-400: UDRM = 400V, URRM = 4V, IT(RMS) = 8A, UGT = 4V, UGT = 45mA, IH = 5mA
Tyrystory małej mocy mają obudowy podobne kształtem do diod lub tranzystorów i nie
posiadają oznaczeń zawierających informacje o parametrach tyrystora. Natomiast tyrystory
dużej mocy (podobne kształtem do diod prostowniczych dużej mocy) mają specjalne
oznaczenia naniesione na obudowę:
Przykład: T 32-20-10-54
T tyrystor (tyrystory szybkie mogą mieć oznaczenie TR lub F), 32 cechy konstrukcyjne
tyrystora, 20 prąd IT(RMS) w A, 10 napięcie UDRM = URRM w setkach V, 54 parametry
dynamiczne
Sprawdzanie tyrystorów
Tyrystory ulegają uszkodzeniom tego samego rodzaju, co wszystkie elementy
półprzewodnikowe, tzn. przebiciom złączy. Typową przyczyną uszkodzeń tyrystorów jest
przegrzanie, w wyniku którego następuje pogorszenie parametrów tyrystora, przede
wszystkim jego czasu wyłączania.
Prawidłowość działania tyrystora można sprawdzić w układzie wyposażonym w baterię
4,5 V, miliamperomierz i 2 rezystory 1k i 470 . Biegun ujemny zasilacza łączymy
[ Pobierz całość w formacie PDF ]