|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Kawalan transistor kesan medan dalam penukar nadi. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pereka amatur radio Seperti yang anda ketahui, penggunaan transistor kesan medan yang berkuasa dan bukannya bipolar dalam penukar voltan nadi memberikan beberapa kelebihan. Anda boleh membaca tentang ini dalam kesusasteraan khas, bagaimanapun, pertama, ia hampir tidak dapat diakses oleh pembaca biasa dan, kedua, isu mengawal transistor kesan medan yang kuat ditetapkan di dalamnya, sebagai peraturan, dalam bentuk umum, tanpa merujuk kepada litar tertentu, penerangan terperinci tentang penukar kerja hilang. Penulis artikel ini memperkenalkan ciri penggunaan transistor kesan medan dalam peranti sedemikian. Transistor kesan medan bagi struktur MIS dengan saluran-n teraruh adalah yang paling banyak digunakan dalam penukar voltan nadi. Pada voltan sifar di pintu gerbang (berkenaan dengan sumber), transistor ditutup dan dibuka dengan voltan positif dengan ambang yang agak jelas. Pada rajah. Rajah 1 menunjukkan pergantungan yang diukur secara eksperimen bagi arus longkang pada voltan sumber get transistor IRF630. Selang voltan masukan daripada keadaan tertutup sepenuhnya kepada keadaan tepu tidak melebihi 0,5 V, yang bermaksud bahawa transistor biasanya bertukar.
Oleh kerana tiada pengumpulan pembawa caj dalam saluran, tiada masa untuk penyerapannya. Tempoh kenaikan dan penurunan denyutan arus parit dengan isyarat kawalan yang sepadan ialah 20 ... 30 ns pada arus operasi penuh mencapai 9 A. Voltan punca parit operasi maksimum Us maks = 200 V, POWER terlesap maksimum P pac maks = 75 W. Rintangan input transistor MIS adalah kapasitif semata-mata, tetapi ini tidak bermakna apabila nadi kawalan digunakan pada pintu, ia akan berkelakuan seperti kapasitor konvensional. Pada litar setara transistor, tiga kapasitans utama dibezakan: input Czi - antara pintu dan sumber; laluan Cse - antara longkang dan pintu pagar, keluaran Cci - antara longkang dan punca. Kapasiti Sei dicas seperti kapasitor konvensional hanya sehingga voltan ambang Atas. Sebaik sahaja transistor dibuka, maklum balas voltan negatif berlaku melalui kapasitans Ссз. Bahagian mendatar muncul pada lengkung pengecasan kemuatan input. Tempohnya, bergantung kepada arus pengecasan, adalah daripada pecahan kepada unit mikrosaat, bagaimanapun, ia memainkan peranan penting dalam pembentukan nadi arus longkang. Untuk mengkaji ciri-ciri lengkung pengecasan, satu nod telah dipasang, gambar rajahnya ditunjukkan dalam Rajah. 2 (tanpa perintang R3). Nod dikuasakan oleh dua sumber Upit1 dan Upit2, kerana voltan longkang mencecah ratusan volt.
Gambar rajah tegasan pada titik ciri nod ditunjukkan pada skala sewenang-wenangnya dalam Rajah. 3.
Sehingga saat ini, voltan positif pada input memastikan transistor VT1 terbuka. Tempoh kenaikan dan penurunan denyutan pencetus (jumlah dengan masa kenaikan penguat osiloskop) tidak melebihi 20 sec, jadi ia tidak ditunjukkan dalam rajah. Pada segmen t1 ... t2, apabila transistor VT1 sudah ditutup, VT2 juga masih ditutup dan voltan pada pintunya meningkat secara eksponen dengan pemalar masa R2Czi. Pada skrin, bahagian awal ini kelihatan seperti segmen garis lurus. Transistor VT2 dibuka pada masa t2, iaitu dengan sedikit kelewatan. Mari kita tentukan ia sebagai tset1 = t2 - t1. Dari saat t2, maklum balas negatif mula bertindak antara longkang dan pintu masuk melalui kapasitans Ссз (kesan Miller). Voltan pada get berhenti meningkat, dan graf b dalam bahagian t2 ... t3 ialah garis mendatar pada skrin. Sebaliknya, voltan pada titik b dari saat t2 mula berkurangan disebabkan oleh peningkatan arus longkang. Pada masa ini t3, transistor VT2 terbuka sepenuhnya, voltan pada longkangnya hampir mencapai sifar dan kekal malar, OS negatif dimatikan melalui Cse (arus OS adalah sifar). Voltan get sekali lagi mula meningkat secara eksponen sehingga Upit1. Pada masa t4, transistor VT1 terbuka dan kemuatan Czi mula dinyahcas. Pemalar masa pelepasannya adalah lebih kurang daripada pengecasan, jadi voltan pada pintu gerbang transistor VT2 berkurangan dengan cepat, dan sehingga ia mencapai nilai Unop (momen t5), transistor VT2 kekal terbuka. Pada masa t5, ia mula ditutup, voltan pada longkangnya mula meningkat, dan FB negatif masuk semula. Langkah A muncul pada carta b, tetapi kerana penutupannya sangat pantas, tempohnya sangat singkat. Transistor dimatikan sebelum voltan pada pintunya turun kepada sifar. Selang masa dari U ke t5 ialah masa tunda suis tset2 = t5 -t4. Salah satu syarat yang paling penting untuk operasi penukar voltan nadi yang boleh dipercayai ialah pembentukan mod pensuisan selamat untuk transistor berkuasa. Apabila transistor dihidupkan, arus longkang meningkat daripada sifar kepada maksimum, dan voltan merentasinya berkurangan daripada maksimum kepada hampir sifar. Apabila transistor ditutup, proses diterbalikkan. Ia adalah perlu bahawa kedua-dua arus dan voltan, dan produk mereka sepanjang keseluruhan trajektori titik operasi, tidak melebihi nilai yang dibenarkan. Lonjakan arus dan voltan dalam kedudukan peralihan mesti dikecualikan atau diminimumkan. Matlamat ini dicapai dengan memperlahankan proses pensuisan transistor secara paksa. Pada masa yang sama, kenaikan dan penurunan nadi harus sesingkat mungkin untuk mengurangkan penjanaan haba dalam transistor, iaitu, kompromi mesti dijumpai. Eksperimen menunjukkan bahawa dengan transistor kesan medan masalah diselesaikan dengan lebih mudah berbanding dengan transistor bipolar. Masa kenaikan nadi arus longkang adalah sama dengan tempoh bahagian mendatar t2...t3, yang, seterusnya, adalah berkadar dengan rintangan perintang R2 (lihat Rajah 2). Kebergantungan tempoh hadapan tf, pada rintangan perintang R2 ditunjukkan dalam rajah. 4. Oleh itu, dengan memilih perintang ini, anda boleh dengan mudah menetapkan kadar kenaikan arus longkang yang dikehendaki.
Menghidupkan transistor kesan medan mengikut skema rajah. 2 mempunyai satu ciri menarik yang menyumbang kepada penyelesaian masalah. Kadar kenaikan arus longkang pada fasa awal nadi dikurangkan dengan ketara, mengakibatkan ketiadaan lonjakan sepenuhnya di hadapan nadi arus longkang (bentuk nadi arus longkang boleh dinilai dengan bentuk nadi voltan pada titik c) Masa pembukaan transistor kesan medan yang berkuasa adalah lebih kurang sama dengan bipolar , disertakan mengikut skema yang sepadan, dan masa tutup adalah sepuluh kali lebih sedikit. Jadi, untuk transistor IRF630 dengan Upit1 \u15d 2 V dan R560 \u0,5d 0,06 Ohm, topen = 7,5 μs, tclose = 20 μs. Dengan KELAJUAN penutupan yang TINGGI, kejatuhan nadi voltan longkang mempunyai lonjakan 20 V pada Naik = 27,5 V. Amplitud nadi juga XNUMX V, yang bermaksud bahawa lonjakan adalah XNUMX% daripada amplitudnya. Sesetengah menganggap lonjakan itu disebabkan oleh laluan langsung isyarat input melalui kapasitans Cse. Saya percaya bahawa kuasa isyarat input terlalu rendah untuk ini, walaupun, sudah tentu, terdapat syarat untuk lulus. Punca yang lebih berkemungkinan, saya percaya, ialah tindak balas litar kuasa transistor kepada penurunan pesat arus longkang. Walau apa pun, fenomena ini mesti dilawan. Cara paling mudah ialah mengurangkan lonjakan dengan meningkatkan masa nyahcas bagi kemuatan input transistor VT2 (lihat Rajah 2). Untuk melakukan ini, perintang R1 dimasukkan ke dalam litar pemancar transistor VT3. Pada R3 = 56 Ohm, amplitud lonjakan menurun kepada 1,75 V atau 9%, dan pada R3 = 75 Ohm, kepada 1 V atau 5% daripada amplitud nadi. Dengan perintang R3, tempoh depan nadi meningkat sedikit - kira-kira 0,1 μs. Denyutan tidak herot sepenuhnya diperoleh jika litar kapasitor bersambung siri dengan kapasiti 0,47 ... 1 μF dan perintang dengan rintangan 1 ... 2 Ohm disambungkan ke terminal atas rintangan beban Rн (the hujung kedua litar disambungkan kepada wayar biasa). Litar ini hendaklah diletakkan sedekat mungkin dengan terminal transistor VT2. Dalam penukar tolak-tarik, sebagai tambahan kepada yang disenaraikan, masalah lain muncul - melalui arus. Sebab penampilannya dalam peranti berdasarkan transistor bipolar adalah masa terhingga penyerapan pembawa kecil yang berlebihan dalam pangkalan transistor, itulah sebabnya mengapa perlu untuk melambatkan pembukaan transistor secara buatan. Dalam transistor kesan medan, di bawah keadaan ini , kelewatan hidup dan mati berlaku secara automatik dan tempoh kelewatan adalah stabil. Walaupun fakta bahawa tiada pengumpulan cas dalam transistor kesan medan, arus melalui boleh muncul hanya apabila tset2 > tset1. Jika anda memastikan bahawa transistor ditutup pada satu lengan penukar sebelum yang tertutup dibuka pada lengan yang lain, arus ini tidak akan berlaku. Dalam erti kata lain, mesti ada jeda antara penutupan satu transistor dan pembukaan yang lain. Untuk membuka transistor kesan medan, kuasa yang agak sedikit diperlukan. Denyutan kawalan boleh digunakan terus daripada keluaran litar logik tanpa penguatan arus terlebih dahulu. Kuasa keluaran penukar itu sendiri boleh mencapai beberapa ratus watt. Untuk mengawal transistor kesan medan yang berkuasa, industri menghasilkan litar mikro khas yang membenarkan arus keluaran sehingga 100 mA atau lebih. Tetapi ini adalah litar mikro sejagat, direka untuk mengawal transistor dengan Svx \u3000d 4000 ... XNUMX pF dan kekerapan penukaran ratusan kilohertz. Serpihan litar pensuisan untuk transistor yang dikawal oleh litar mikro digital ditunjukkan dalam rajah. 5 Kapasiti input transistor VT1 dan VT2 dicas melalui perintang R1 dan R2, dan dilepaskan melalui diod VD1, VD2, masing-masing, yang bersamaan dengan menghidupkan mengikut litar dalam rajah. 2.
Pada rajah. 6 menunjukkan pada skala masa yang berbeza denyutan arus longkang transistor VT1 dan VT2. Isyarat pada skrin osiloskop kelihatan seperti garis lurus dengan gigi sempit (Rajah 6, a). Pancang adalah jeda pendek antara denyutan arus longkang. Bentuk jeda pada skala masa yang besar ditunjukkan dalam Rajah. 6b. Isyarat boleh diperhatikan pada skrin osiloskop dua saluran dalam mod "jumlah" dengan penyongsangan dalam salah satu saluran.
Walau bagaimanapun, rajah dalam Rajah. 5 bukan tipikal untuk membina bekalan kuasa pensuisan yang berkuasa. Mereka paling kerap menggunakan penukar voltan separuh jambatan, di mana litar kawalan transistor berkuasa mesti diasingkan antara satu sama lain dalam arus terus. Gambar rajah penukar separuh jambatan (dalam bentuk yang dipermudahkan - tanpa beberapa nod tambahan) ditunjukkan dalam rajah. 7. Peranti mengikut skema rajah. 5 digunakan di sini sebagai penjana nadi kawalan dan sumber kuasa tambahan.
Penukar ini beroperasi pada 25 kHz; kuasa keluaran - 200 W. Pengayun induk pada elemen logik DD1.1, DD1.2 cip CD4011BCN berfungsi dengan sangat stabil. Dengan litar mikro yang lain, frekuensi mungkin berbeza daripada yang ditunjukkan, maka perintang R2 (dan, mungkin, R3) perlu dipilih. Adalah tidak diingini untuk menggunakan litar mikro K561LA7, kerana voltan bekalan pengayun induk ialah 15 V, iaitu maksimum yang dibenarkan untuk litar mikro ini. Transistor IRFD010 mempunyai kapasiti input yang kecil, itulah sebabnya jeda antara denyutan tidak melebihi 0,5 µs. Tempoh jeda boleh ditingkatkan dengan menyambungkan kapasitor C5 dan C6 (ditunjukkan dengan garis putus-putus) dengan kapasiti 100 pF atau lebih. Mereka boleh jeda simetri. Jika jeda adalah simetri, maka ia boleh dikembangkan dengan lebih mudah dengan memasukkan kapasitor antara pintu transistor VT1 dan VT2. Dalam kes ini, tempoh kenaikan dan penurunan denyutan meningkat secara tidak ketara. Simetri denyutan itu sendiri dicapai dengan memilih perintang R2. Untuk transduser yang diterangkan, tempoh jeda di dasar denyutan ialah 0,1 µs dan kira-kira 0,45 µs antara puncaknya. Denyutan yang datang daripada belitan III dan IV pengubah T1 membuka transistor berkuasa VT3 dan VT4. Kemasukan transistor sedemikian adalah bersamaan dengan yang ditunjukkan dalam rajah dalam Rajah. 2 dengan perintang R3 Bentuk denyutan pada belitan utama pengubah T2 pada skala sewenang-wenangnya digambarkan dalam rajah. 8.
Perintang R6 memainkan peranan penting dalam peranti. Ia menghilangkan lonjakan di hadapan nadi dan menyekat fenomena resonans. Adalah mudah untuk mengambil isyarat daripadanya untuk memerhati dan mengawal parameter denyutan dan jeda di antara mereka. Penentangannya harus menjadi minimum yang diperlukan untuk mencapai matlamat ini. Pengarang: M.Dorofeev, Moscow
Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik
05.05.2024 Papan kekunci Seneca Prime
05.05.2024 Balai cerap astronomi tertinggi di dunia dibuka
04.05.2024
▪ Bateri litium-ion telus dan boleh renggang ▪ Belanda akan membina bandar terapung ▪ Jenama yang paling relevan pada zaman kita
▪ bahagian laman web Ensiklopedia besar untuk kanak-kanak dan orang dewasa. Pemilihan artikel ▪ artikel Kaya seperti Croesus. Ungkapan popular ▪ pasal pembuat dandang. Deskripsi kerja ▪ artikel Penguat dengan penstabil mod biasa. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ artikel Mangkuk dan konfeti. Fokus rahsia
Komen pada artikel: Alexander Sangat boleh difahami. Malah bagi saya, saya baru bermula. Terima kasih.
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini