بررسی دیودهای قدرت

مقاله بررسی دیودهای قدرت در 18 صفحه ورد قابل ویرایش

بررسی دیودهای قدرت

انواع دیودهای قدرت

در حالت ایده آل دیود نباید هیچ زمانی بازیابی معكوسی داشته باشد كه هزینه ساخت دیود را افزایش می دهد . در بسیاری از كاربردهای اثرات زمان بازیابی معكوس چندان اهمیت ندارند و می توان از دیود از دیودهای ارزان استفاده كرد . بسته به مشخصه های بازیابی و روشهای ساخت ، دیودهای قدرت را به سه گروه می توان تقسیم كرد . مشخصه ها و محدودیت های عملی هر گروه كاربردشان را مشخص می كند .

1-  دیودهای استاندارد یا همه منظوره

2-   دیودهای بازیابی سریع

3-   دیودهای شاتكی

دیودهای همه منظوره

دیودهای یكسو كننده همه منظوره زمان بازیابی معكوس نسبتاً زیادی دارند كه در حدودs μ 25 است و در كاربردهای سرعت پایین بكار می روند كه زمان بازیابی چندان اهمیتی ندارد (برای مثال در یكسو كننده ها و مبدلهای دیودی در كاربردهای فركانس رودی كم تا 1KHz ومبدلهای كموتاسیون خط )  .محدوده جریان این دیودها از كمتر از یك آمپر تا چند هزار آمپر و محدوده ولتاژ 50v تا حدود 5kv می باشد . این دیودها معمولاً به روش دیفیوژن ساخته می شوند . با این وجود یكسو كننده های آلیاژی كه در منابع تغذیه دستگاههای جوشكاری بكار می روند از لحاظ هزینه به صرفه تر هستند و محدوده كاری آنها تا 300A و 1000V می رسد .

دیودهای بازیابی سریع

دیودهای بازیابی سریع زمان بازیابی كوچكی (به طور معمول كمتر از s μ ) دارند . این دیودها در مدارهای مبدل dc به dc,dc,dc به ac كه سرعت بازیابی اغلب اهمیت بحرانی ای دارد بكار می روند . محدوده جریانی كاركرد این دیودها از كمتر از یك آمپر تا چند صد آمپر و محدوده ولتاژشان از 50 v تا حدود 3kv است .

برای محدوده ولتاژ بالای 400v ،‌دیودهای بازیابی سریع عموماً به روش دیفیوژن ساخته می شوند و زمان بازیابی بوسیله دیفیوژن طلا یا پلاتین كنترل می شود . برای محدوده ولتاژ كمتر از 400 v دیودهای اپی تكسال سرعت كلید زنی بیشتری نسبت به دیودهای دیفیوژنی دارند . دیودهای اپی تكسال پهنای بیس كمی دارند كه باعث      می شود زمان بازیابی كوچكی در حدود 50ns داشته باشند .

دیودهای شاتكی

مشكل ذخیره بار در پیوند p-n در دیودهای شاتكی حذف (یا حداقل ) شده است . این كار از طریق ایجاد یك سد پتانسیل كه میان یك فلز و یك نیمه هادی متصل       می شود ، انجام می پذیرد . یك لایه فلزی روی یك لایه اپی تكسیال باریك از سیلیكون نوع n قرار داده می شوند . سد پتانسیل رفتار یك پیوند p-n را شبیه سازی می كند . عمل یكسو كنندگی فقط به حاملهای اكثریت بستگی دارد و در نتیجه حاملهای اقلیت اضافی ای برای تركیب شدن وجود ندارند . اثر بازریابی منحصراً به خاطر ظرفیت خازنی خودپیوند نیمه هادی است .

بار الكتریكی بازیابی یافته در یك شاتكی خیلی كمتر از یك دیود پیوند p-n معادل است . از انجایی كه این بار ناشی از ظرفیت خازنی پیوند است تا حد زیادی مستقل از di/dt معكوس می باشد . دیودهای شاتكی افت ولتاژ مستقیم نسبتاً كوچكی دارند .

جریان نشتی دیودهای شاتكی بیشتر از دیودهای پیوند p-n است . یك دیود شاتكی با ولتاژ هدایت نسبتاً كم ، جریان نشتی نسبتاً زیادی دارد و برعكس . در نتیجه حداكثر ولتاژ مجاز آن معمولاً به 100v محدود می شود . محدوده جریان كاری دیودهای شاتكی از 1 تا 300A می باشد . دیودهای شاتكی برای بكار گیری در منابع تغذیه dc با ولتاژ كم و جریان بالا ایده آل هستند . اگر چه به منظور بالا بردن بازده ، این دیودها در منابع تغذیه با جریان كم نیز استفاده می شوند .

اثرات زمان بازیابی معكوس و مستقیم

اهمیت این پارامترها را می توان از روی شكل توضیح داد . اگر كلید sw در لحظه  t=o بسته شود و به حد كافی بسته باقی بماند ، یك جریان حالت پایدار                از بار خواهد گذشت و دیود هرز گرد Dm جریان خواهد یافت . حالا اگر كلید دوباره در t= t1 بسته شود دیود Dm مثل یك اتصال كوتا ه عمل می كند . سرعت افزایش جریان مستقیم كلید (و دیود  D1) و سرعت كاهش جریان مستقیم دیود Dm  خیلی زیاد خواهد بود و به بی نهایت میل می كند . پیك جریان معكوس دیود  Dm         می تواند خیلی زیاد باشد و دیود های D1 و Dm ممكن است آسیب ببیند .

این مشكل را اغلب می توان با اتصال یك سلف Ls محدود كننده   di /dt حل كرد .

دیودهای واقعی به زمان معینی برای روشن شدن نیاز دارند تا اینكه تمامی سطح پیوند رسانا شود و di/dt باید كم نگه داشته شود تا محدودیت زمان روشن شدن رعایت شود . این زمان گاهی اوقات با نام زمان باز یابی مستقیم tf   نیز ذكر می شود . 

 انواع تریستورها

تریستورها تقریبا تنها به روش تزریق ساخته می شوند . جریان آند برای انتشار از نزدیكی گیت به تمام سطح پیوند ( هنگامی كه سیگنال جهت روشن كردن تریستور اعمال می شود ) به زمان معینی نیاز دارد .

سازندگان برای كنترل di/ dt ، زمان روشن شدن و زمان خاموش شدن ، از ساختارهای متفاوتی برای گیت استفاده می كنند . تریستورها بسته به ساختار فیزیكی و محوه روشن و خاموش شدن ، به 9 دسته زیر تقسیم می شوند :

1-  تریستورهای كنترل فاز ( SCR )

2-   تریستورهای كلید زنی سریع ( SCR )

3-  تریستورهای خاموش شونده با گیت (  GTO)

4-  تریستورهای سه  قطبیدو جهته ( TRIAC )

5-  تریستورهای هدایت معكوس ( RCT )

می كند.

تریستورهای هدایت معكوس

در بسیاری از مدارهای چاپر و اینورتر یك دیود به صورت موازی معكوس به یك تریستور متصل می شود تا نیاز خاموشی مدار كموتاسیون را بهبود بخشیده و امكان برقراری جریان معكوس ناشی از بار سلفی را فراهم كند . دیود ، سطح ولتاژ ممانعت كننده معكوس تریستور را به یك تا دو ولت زیر مقدار حالت پایدار می آورد . گر چه در شرایط گذار ممكن است ولتاژ معكوس به خاطر ولتاژ القا شدهدر اندوكتانس پراكندگی مدار در قطعه به 30V برسد.

RCT قطعه ای است كه مشخصه های عنصر را با نیاز مار تطبیق می دهد و می توان مشابه یك تریستور با یك دیود موازی معكوس در داخل آن در نظر گرفت . RTC تریستور نامتقارن نیز نامیده         می شود . ولتاژ ممانعت كننده مستقیم بین 400 تا 2000V تغییر كرده و جریان        می تواند تا 500 A افزارش یابد . مقدار ولتاژ ممانعت كننده معكوس معمولاً بین 30 تا 40 ولت است . از انجایی كه نسبت جریان مستقیم گذرانده از تریستور به جریان معكوس دیود برای یك قطعه مقدار ثابتی است ، كاربردهای آنها به طراحی مدارهای خاص محدود می شود .

ترانزیستورهای پیوند دو قطبی

یك ترانزیستور دو قطبی از افزودن یك ناحیه P یا N ثانوی به یك دیود پیوند P-n به وجود می آید . یا در ناحیه n و یك ناحیه P دو پیوند تشكیل می گردد و حاصل به عنوان یك ترانزیسور npn شناخته می شود . با دو ناحیه p و یك ناحیه n ترانزیستور pnp شناخته به وجود می آید . سه ترمینال موجود كلكتور ،‌امیتر و بیس نامیده        می شوند . یك ترانزیستور دو قطبی دو پیوند به نامهای پیوند كلكتور – بیس و پیوند بیس – امیتر دارد .

برچسب ها : بررسی دیودهای قدرت , تحقیق بررسی دیودهای قدرت , پروژه بررسی دیودهای قدرت , مقاله بررسی دیودهای قدرت , دانلود تحقیق بررسی دیودهای قدرت , پروژه , پژوهش , مقاله , جزوه , تحقیق , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود جزوه , دانلود تحقیق

بررسی دیودهای قدرت

مقاله بررسی دیودهای قدرت در 18 صفحه ورد قابل ویرایش

بررسی دیودهای قدرت

انواع دیودهای قدرت

در حالت ایده آل دیود نباید هیچ زمانی بازیابی معكوسی داشته باشد كه هزینه ساخت دیود را افزایش می دهد . در بسیاری از كاربردهای اثرات زمان بازیابی معكوس چندان اهمیت ندارند و می توان از دیود از دیودهای ارزان استفاده كرد . بسته به مشخصه های بازیابی و روشهای ساخت ، دیودهای قدرت را به سه گروه می توان تقسیم كرد . مشخصه ها و محدودیت های عملی هر گروه كاربردشان را مشخص می كند .

1-  دیودهای استاندارد یا همه منظوره

2-   دیودهای بازیابی سریع

3-   دیودهای شاتكی

دیودهای همه منظوره

دیودهای یكسو كننده همه منظوره زمان بازیابی معكوس نسبتاً زیادی دارند كه در حدودs μ 25 است و در كاربردهای سرعت پایین بكار می روند كه زمان بازیابی چندان اهمیتی ندارد (برای مثال در یكسو كننده ها و مبدلهای دیودی در كاربردهای فركانس رودی كم تا 1KHz ومبدلهای كموتاسیون خط )  .محدوده جریان این دیودها از كمتر از یك آمپر تا چند هزار آمپر و محدوده ولتاژ 50v تا حدود 5kv می باشد . این دیودها معمولاً به روش دیفیوژن ساخته می شوند . با این وجود یكسو كننده های آلیاژی كه در منابع تغذیه دستگاههای جوشكاری بكار می روند از لحاظ هزینه به صرفه تر هستند و محدوده كاری آنها تا 300A و 1000V می رسد .

دیودهای بازیابی سریع

دیودهای بازیابی سریع زمان بازیابی كوچكی (به طور معمول كمتر از s μ ) دارند . این دیودها در مدارهای مبدل dc به dc,dc,dc به ac كه سرعت بازیابی اغلب اهمیت بحرانی ای دارد بكار می روند . محدوده جریانی كاركرد این دیودها از كمتر از یك آمپر تا چند صد آمپر و محدوده ولتاژشان از 50 v تا حدود 3kv است .

برای محدوده ولتاژ بالای 400v ،‌دیودهای بازیابی سریع عموماً به روش دیفیوژن ساخته می شوند و زمان بازیابی بوسیله دیفیوژن طلا یا پلاتین كنترل می شود . برای محدوده ولتاژ كمتر از 400 v دیودهای اپی تكسال سرعت كلید زنی بیشتری نسبت به دیودهای دیفیوژنی دارند . دیودهای اپی تكسال پهنای بیس كمی دارند كه باعث      می شود زمان بازیابی كوچكی در حدود 50ns داشته باشند .

دیودهای شاتكی

مشكل ذخیره بار در پیوند p-n در دیودهای شاتكی حذف (یا حداقل ) شده است . این كار از طریق ایجاد یك سد پتانسیل كه میان یك فلز و یك نیمه هادی متصل       می شود ، انجام می پذیرد . یك لایه فلزی روی یك لایه اپی تكسیال باریك از سیلیكون نوع n قرار داده می شوند . سد پتانسیل رفتار یك پیوند p-n را شبیه سازی می كند . عمل یكسو كنندگی فقط به حاملهای اكثریت بستگی دارد و در نتیجه حاملهای اقلیت اضافی ای برای تركیب شدن وجود ندارند . اثر بازریابی منحصراً به خاطر ظرفیت خازنی خودپیوند نیمه هادی است .

بار الكتریكی بازیابی یافته در یك شاتكی خیلی كمتر از یك دیود پیوند p-n معادل است . از انجایی كه این بار ناشی از ظرفیت خازنی پیوند است تا حد زیادی مستقل از di/dt معكوس می باشد . دیودهای شاتكی افت ولتاژ مستقیم نسبتاً كوچكی دارند .

جریان نشتی دیودهای شاتكی بیشتر از دیودهای پیوند p-n است . یك دیود شاتكی با ولتاژ هدایت نسبتاً كم ، جریان نشتی نسبتاً زیادی دارد و برعكس . در نتیجه حداكثر ولتاژ مجاز آن معمولاً به 100v محدود می شود . محدوده جریان كاری دیودهای شاتكی از 1 تا 300A می باشد . دیودهای شاتكی برای بكار گیری در منابع تغذیه dc با ولتاژ كم و جریان بالا ایده آل هستند . اگر چه به منظور بالا بردن بازده ، این دیودها در منابع تغذیه با جریان كم نیز استفاده می شوند .

اثرات زمان بازیابی معكوس و مستقیم

اهمیت این پارامترها را می توان از روی شكل توضیح داد . اگر كلید sw در لحظه  t=o بسته شود و به حد كافی بسته باقی بماند ، یك جریان حالت پایدار                از بار خواهد گذشت و دیود هرز گرد Dm جریان خواهد یافت . حالا اگر كلید دوباره در t= t1 بسته شود دیود Dm مثل یك اتصال كوتا ه عمل می كند . سرعت افزایش جریان مستقیم كلید (و دیود  D1) و سرعت كاهش جریان مستقیم دیود Dm  خیلی زیاد خواهد بود و به بی نهایت میل می كند . پیك جریان معكوس دیود  Dm         می تواند خیلی زیاد باشد و دیود های D1 و Dm ممكن است آسیب ببیند .

این مشكل را اغلب می توان با اتصال یك سلف Ls محدود كننده   di /dt حل كرد .

دیودهای واقعی به زمان معینی برای روشن شدن نیاز دارند تا اینكه تمامی سطح پیوند رسانا شود و di/dt باید كم نگه داشته شود تا محدودیت زمان روشن شدن رعایت شود . این زمان گاهی اوقات با نام زمان باز یابی مستقیم tf   نیز ذكر می شود . 

 انواع تریستورها

تریستورها تقریبا تنها به روش تزریق ساخته می شوند . جریان آند برای انتشار از نزدیكی گیت به تمام سطح پیوند ( هنگامی كه سیگنال جهت روشن كردن تریستور اعمال می شود ) به زمان معینی نیاز دارد .

سازندگان برای كنترل di/ dt ، زمان روشن شدن و زمان خاموش شدن ، از ساختارهای متفاوتی برای گیت استفاده می كنند . تریستورها بسته به ساختار فیزیكی و محوه روشن و خاموش شدن ، به 9 دسته زیر تقسیم می شوند :

1-  تریستورهای كنترل فاز ( SCR )

2-   تریستورهای كلید زنی سریع ( SCR )

3-  تریستورهای خاموش شونده با گیت (  GTO)

4-  تریستورهای سه  قطبیدو جهته ( TRIAC )

5-  تریستورهای هدایت معكوس ( RCT )

می كند.

تریستورهای هدایت معكوس

در بسیاری از مدارهای چاپر و اینورتر یك دیود به صورت موازی معكوس به یك تریستور متصل می شود تا نیاز خاموشی مدار كموتاسیون را بهبود بخشیده و امكان برقراری جریان معكوس ناشی از بار سلفی را فراهم كند . دیود ، سطح ولتاژ ممانعت كننده معكوس تریستور را به یك تا دو ولت زیر مقدار حالت پایدار می آورد . گر چه در شرایط گذار ممكن است ولتاژ معكوس به خاطر ولتاژ القا شدهدر اندوكتانس پراكندگی مدار در قطعه به 30V برسد.

RCT قطعه ای است كه مشخصه های عنصر را با نیاز مار تطبیق می دهد و می توان مشابه یك تریستور با یك دیود موازی معكوس در داخل آن در نظر گرفت . RTC تریستور نامتقارن نیز نامیده         می شود . ولتاژ ممانعت كننده مستقیم بین 400 تا 2000V تغییر كرده و جریان        می تواند تا 500 A افزارش یابد . مقدار ولتاژ ممانعت كننده معكوس معمولاً بین 30 تا 40 ولت است . از انجایی كه نسبت جریان مستقیم گذرانده از تریستور به جریان معكوس دیود برای یك قطعه مقدار ثابتی است ، كاربردهای آنها به طراحی مدارهای خاص محدود می شود .

ترانزیستورهای پیوند دو قطبی

یك ترانزیستور دو قطبی از افزودن یك ناحیه P یا N ثانوی به یك دیود پیوند P-n به وجود می آید . یا در ناحیه n و یك ناحیه P دو پیوند تشكیل می گردد و حاصل به عنوان یك ترانزیسور npn شناخته می شود . با دو ناحیه p و یك ناحیه n ترانزیستور pnp شناخته به وجود می آید . سه ترمینال موجود كلكتور ،‌امیتر و بیس نامیده        می شوند . یك ترانزیستور دو قطبی دو پیوند به نامهای پیوند كلكتور – بیس و پیوند بیس – امیتر دارد .

برچسب ها : بررسی دیودهای قدرت , تحقیق بررسی دیودهای قدرت , پروژه بررسی دیودهای قدرت , مقاله بررسی دیودهای قدرت , دانلود تحقیق بررسی دیودهای قدرت , پروژه , پژوهش , مقاله , جزوه , تحقیق , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود جزوه , دانلود تحقیق

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

بررسی دیود های قدرت • الكترونيك صنعتي • انجمن علمی برق ...
gselectronic.ir/Forum/viewtopic.php?p=3424
1 پست - ‏1 نویسنده
بررسی دیود های قدرت همانطور که میدانید دیود ها از دو نوع نیمه هادی نوع p و نوع N ساخته میشود (در مورد ساختار دیود در بخش الکترونیک توضیح داده شد . تفاوت دیود های ...
مقاله بررسی دیودهای قدرت - ایران دانشجو
irandaneshjoo.pishroblog.ir/Post/11942
۱۷ مرداد ۱۳۹۵ ه‍.ش. - مقاله بررسی دیودهای قدرت در 18 صفحه ورد قابل ویرایش ... بسته به مشخصه های بازیابی و روشهای ساخت ، دیودهای قدرت را به سه گروه می توان تقسیم ...
کاملترین فایل مقاله بررسی دیودهای قدرت - قامت سرو
sarvindl.madblog.ir/post/979
دوست عزیز سلام.به سایت ما خوش آمدید اینک شما با جستجوی ((مقاله بررسی دیودهای قدرت)) وارد صفحه فروش فایل دانلودی -مقاله بررسی دیودهای قدرت- شده اید. توضیحات ...
فروش فایل مقاله بررسی دیودهای قدرت | نوین فایل
novindpfile.ir/?p=23779
فروش فایل مقاله بررسی دیودهای قدرت. آگوست 27th, 2016 دیدگاه‌ها خاموش. ما بهترین محصولات را برای رضایت شما گرد آورده ایم هموطن گرامی سلام.به صفحه ی دانلود _مقاله ...
مقاله بررسی دیودهای قدرت - کانون نور | مقاله ،پایان نامه
www.kmnoor.ir/مقاله-بررسی-دیودهای-قدرت.html
مقاله بررسی دیودهای قدرت دسته: مهندسی برق بازدید: 1 بار فرمت فایل: doc حجم فایل: 13 کیلوبایت تعداد صفحات فایل: 18 مقاله بررسی دیودهای قدرت (الکترونی.
کاملترین فایل مقاله بررسی دیودهای قدرت - سیمرغ وب
simorghwebd.lineblog.ir/post/929
بیننده گرامی سلام.به وب ما خوش آمدید اینک شما با جستجوی ((مقاله بررسی دیودهای قدرت)) وارد صفحه فروش فایل دانلودی -مقاله بررسی دیودهای قدرت- شده اید. توضیحات ...
دانلود فایل ( مقاله بررسی دیودهای قدرت) - ترنم بلوط
taranombalut.8n8.ir/post/2400
به صفحه دانلود فایل(مقاله بررسی دیودهای قدرت)خوش آمدید برای دانلود به ادامه مطلب بروید.شما پس از پرداخت هزینه ای ناچیز فایل{مقاله بررسی دیودهای قدرت}را دانلود خواهید ...
دریافت فایل مقاله بررسی دیودهای قدرت - پرداخت و دانلود آنی
5i6amx.sarvdlc.com/
دریافت فایل مقاله بررسی دیودهای قدرت - پرداخت و دانلود آنی.
دیود شاتکی - ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
https://fa.wikipedia.org/wiki/دیود_شاتکی
دیود شاتکی یا دیود حامل داغ (به انگلیسی: Schottky diode ) (نام گذاری شده به افتخار دانشمند آلمانی والتر شوتکی ) یک دیود نیمه هادی با افت ولتاژ پایین در حالت ...
برچسب مقاله بررسی دیودهای قدرت - فایلوو
fileoo.ir/tag/مقاله-بررسی-دیودهای-قدرت
مقاله بررسی دیودهای قدرت در 18 صفحه ورد قابل ویرایش انواع دیودهای قدرت در حالت ایده آل دیود نباید هیچ زمانی بازیابی معکوسی داشته باشد که هزینه ساخت دیود را ...