05 Przelaczanie Elementow Polp I Uklady Przelacznikowe (2)

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Chwilowe rozkłady nadmiarowych nośników ładunku (dziurowych"w bazie diody typu n: a) przy włączaniu, b) przy wyłączaniuW początkowej fazie gromadzenia nadmiarowych nośnikówładunku w bazie diody można zaobserwować mało znaczący chwilowy168wzrost napięcia na diodzie, szczególnie dla diod o dużej rezystancjiobszarów doprowadzeń lub dużej indukcyjności doprowadzeń diody.Znacznie dłuższe i bardziej złożone są procesy przy wyłączaniudiody, rozpoczynające się z chwilą skokowej zmiany sygnału z wartościEF do wartości -ER.Ponieważ w bazie diody nagromadzony jest ładunek nadmiarowychnośników mniejszościowych, to bezpośrednio po skoku napięciawyłączającego następuje zmiana prądu diody z IF na -IR , a na diodzieutrzymuje się jeszcze przez pewien czas napięcie dodatnie.Ponieważzmiany napięcia uD są niewielkie, dlatego prąd IR jest praktycznie stałyi wynosiER + UFIR H" (5.8)RNiewielki, ujemny skok napięcia na zaciskach diody jestwynikiem zmiany kierunku spadku napięcia na rezystancji szeregowejrS diody: "U = rS IF + IR.()Ze względu na zmianę kierunku prądu płynącego przez diodę,zmienia się również kierunek gradientu koncentracji nośnikówmniejszościowych w bazie przy złączu, co szkicowo przedstawiono narys.5.4b.Dioda przechodzi ze stanu przewodzenia w stan odcięciadopiero wtedy, gdy cały ładunek nadmiarowych nośnikówmniejszościowych w bazie zostanie z niej usunięty.W pierwszej faziewyłączania, nazywanej również fazą magazynowania, utrzymuje sięstały gradient koncentracji nośników mniejszościowych przy złączu (atym samym płynie stały prąd diody -IR ).Stosując quasi - stacjonarny model diody, składający się zidealnej diody i pojemności dyfuzyjnej, proces usuwania ładunku wpierwszej fazie wyłączania może być opisany równaniem różniczkowymw postacidqD diD-IR = iD + = iD + tt (5.10)dt dtRozwiązując równanie różniczkowe (5.10), przy warunkupoczątkowym iD = IF , otrzymujemyiD = IF + IR exp tt IR (5.11)() (-t)-Czas trwania tej fazy ts (ang.storage time) wyznaczymy zwarunku iD ts = 0.Podstawiając ten warunek do równania (5.11),( )otrzymujemy169�� IFts = tt ln 1+ (5.12)�� IR�� Druga faza wyłączania rozpoczyna się z chwilą, gdy napięcie nazłączu osiąga wartość zerową i rozpoczyna się ładowaniem uśrednionejpojemności złączowej (równ.5.9) do napięcia -ER.Czas ładowania,będący jednocześnie czasem t opadania prądu diody (ang.fallingftime), wynosit = 22 R C (5.13),Całkowity czas wyłączania diody wynositOFF = ts + tf (5.14)Przeprowadzona analiza czasów trwania poszczególnych faz procesuprzełączania diody, pomimo że dotyczy przypadku najprostszegosygnału przełączającego o kształcie idealnego przebiegu prostokątnego,jest niezbyt dokładna z uwagi na wykorzystanie uproszczonych modeli inieuwzględnienie wielu zjawisk występujących w tych procesach.Pomimo tego pozwala ona na ogólne zrozumienie zjawisk zachodzącychw tych procesach i oszacowanie wpływu bezwładności diody w różnychukładach stosujących diody.Analiza układów zawierających diody może być oczywiścieprzeprowadzona znacznie dokładniej metodami numerycznymi, zzastosowaniem typowych modeli diod z elementami nieliniowymi.5.2.2.Przeł czanie tranzystora bipolarnegoJednym z najważniejszych układów przełącznikowych jest klucztranzystorowy nasycony.W układzie tym tranzystor pracuje wkonfiguracji OE i jest sterowany od stanu odcięcia do stanu nasycenia.Typowy układ przełączania tranzystora bipolarnego oraz graficznewyznaczenie punktów pracy na charakterystykach bazowych ikolektorowych, odpowiadających stanom odcięcia i nasyceniaprzedstawiono na rys.5.5 [4].Sterowanie obwodu wejściowego tranzystora jest bardzo podobne dosterowania przy przełączaniu diody.170URa)e + ii RT ueut-Eb) c)ii [ Pobierz całość w formacie PDF ]

Tematy