рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Собственная и примесная электропроводность полупроводников

Собственная и примесная электропроводность полупроводников - раздел Электротехника, Собст...

Собственная и примесная электропроводность полупроводников.

Электропроводность, обусловленную генерацией пар носителей заряда электрон – дырка, называют собственной электропроводностью. Электропроводность полупроводника, обусловленная ионизацией атомов донорной и акцепторной примесей, называют примесной…

Вольт-амперная характеристика.

сопротивление уменьшается и ток, протекающий через P-N-переход, увеличивается (это диффузионный ток), дрейфовый ток снижается. Обратное подключение. Возрастает сопротивление P-N-перехода, диффузионный ток… Св-ва перехода: односторонняя проводимость ( т.е. при прямом включении ток проходит, при обратном практически равен 0…

Выпремители. Блок-схема. Назначение элементов. Классификация.

Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Основ­ным элементом выпрямителей является полупроводниковый ди­од

 

 

Диод имеет два электрода - анод и катод. Если электрический потенциал на аноде выше, чем на катоде (VA > Vк),то сопротивление диода практически равно ну­лю и он пропускает электрический ток, если VA < Vк, сопротивление диода становится большим и поэтому ток через него протекать не может. Проводящее состояние диода часто называют прямым включением, а непроводящее - обрат­ным.

 

В блочном виде схема выпрямления имеет вид:

 

 

 

Трансформатор требуется, если имеется несоответствие между напряжениями сети и приемника. Фильтр предназначен для сглаживания пульсирующего напряжения. Стабилизатор обеспечивает неизменное по величине напряжение. В зави­симости от требований к напряжению, питающему приемник, некоторые блоки могут отсутствовать.

Классификация:

1. По числу фа выпрямленного напряжения:

А) однофазные

Б) трехфазные

В) многофазные

2. По мощности:

А) малые

Б) средние

В) большие

3. По типу диодов:

А) диодные

Б) тиристорные

4. По кол-ву периодов:

А) однопериодные

Б) двухполупериодные

5. По числу тактов протекающего тока:

А) однотактные

Б) двухтактные

 

 

Однополупериодная, однофазная схема выпрямления переменного тока. Работа. Временные диаграммы. Расчет.

 

Рассмотрим процессы и основные соотношения в однофазном однополупериодном выпрямителе при условии, что вентиль и трансформатор идеальные. В полупериод (t0-t1), когда U2>0, диод VD проводит ток (диод открытый). Посколько диод идеальный, снижение напряжения на нем и все напряжение U2 приложено к сопротивлению нагрузки Rн (U2=UH и i=U2/ Rн). В конце этого полупериода U2=0 и i=0. Затем (t1-t2) напряжение U2 изменяет знак U2<0, к диоду прикладывается отрицательное напряжение, и он закрывается (i=0 UН=0). В этом полупериоде диод будет находиться под обратным (зваротным) напряжением. Главные электрические параметры выпрямителей: Iн.сяр, Uн.сяр – средние значения тока и напряжения; Pн.сяр = Uн.сяр* Iн.сяр – мощность нагрузочного приспособления; Uаст.m – амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения; Kп= Uаст.m /Uн.сяр – коэффициент пульсации выпрямленного напряжения; I1,U1,I2,U2 – действующее значение тока и напряжения первичной и вторичной обмоток трансформатора. В однополпериодном выпрямителе:

Uн.сяр=1/(2 π) U2= π Uн.сяр/ = 2,22 Uн.сяр

Ток Iн.сяр равен прямому току диода: Iпр.сяр= Iн.сяр= Uн.сяр/ Rн= 0,45U2/ Rн. Ток вторичной обмотки трансформатора i2 равен току нагрузки. Тогда действующее значение этого тока I2: I2=π Uн.сяр/(2 Rн)=1,57 Iн.сяр. Мощность трансформатора STP=S2= I2*U2=2,22* Uн.сяр*1,57* Iн.сяр=3,5* Pн.сяр. Коэффициент пульсации Kп определяется отнощением амплитуды первичной(главной) гармоники Umax/2 к выпрямленному напряжению Umax/ π ряда Фуръе. Kп= π Umax/ (2Umax)= π/2=1,57.

Преимуществоом этого выпрямителя является его простота, а недостатком – большой коэффициент пульсации и маленькие значения выпрямленного тока и напряжения.

 

6 ВЫПРЯМЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯПод выпрямителем переменного напряжения понимают процесс преобразования переменного напряжения в постоянное пли пульси­рующее. Выпрямление производят с помощью полупроводниковых, ламповых или других типов выпрямителей.

Неуправляемый выпрямитель часто изображают на схемах в виде большой треугольной стрелки с поперечной чертой у острия. Стрелка

показывает проводящее направление. Сопротивление выпрямителя в проводящем направлении в тысячи раз меньше, чем в непроводящем. По числу фаз выпрямленного переменного напряжения выпрями­тельные схемы делятся на однофазные и многофазные. Однофазные схемы подразделяют на схемы однополупериодного и двухполупериодного выпрям­ления.

В однополупериодных схемах выпрям­ление производится в течение одного по­лупериода питающего напряжения, в двухполупериодных — в течение обоих полупериодов.

Две простейшие схемы однополупериодного выпрямления представлены на рис. в) 9.36, а и 9.37, а. Схема рис. 9.36, а состоит из источника синусоидального напряжения, выпрямителя и активного сопротив­ления R„. В схеме рис. 9.37, а нагрузка образована активным со­противлением Ru и индуктивностью L„.

Простейшая мостовая схема однофазного двухполупериодного вы­прямителя представлена на рис. 9.38, а. Она состоит из четырех выпря­мителей (1, 2, 3 и 4), источника выпрямляемого синусоидального напряжения и активной нагрузки R„.

Нa рис. 9.39, а изображена в. а. х. полупроводникового диода.

В целях облегчения анализа вместо нее будем пользоваться идеа­лизированной в. а. х., изображен­ной на рис. 9.39, б.

В соответствии с этой идеали­зированной характеристикой, ког­да через выпрямитель проходит ток, падение напряжения на нем равно нулю и, следовательно, соп­ротивление самого выпрямителя равно нулю. Когда напряжение на выпрямителе отрицательно (т. е. отрицательна взятая в направлении стрелки рис. 9.36, а разность потенциалов на самом выпрямителе), выпрямитель не проводит тока (i = 0) и сопротивление его рав­но бесконечности.

Рассмотрим работу схемы рис. 9.36, а. Кривая рис. 9.36, б харак­теризует э. д. с. источника питания схемы, кривая рис. 9.36, в — на­пряжение на нагрузке RH. В первый полупериод, когда э. д. с. ис­точника положительна и действует согласно с положительным напра­влением напряжения на выпрямителе, выпрямитель пропускает ток и напряжение на нагрузке точно равно э. д. с. источника. Во второйполупериод, когда э. д. с. источника питания отрицательна, выпрями­тель не пропускает тока и напряжение на нагрузке равно нулю (в этот полупериод вся э. д. с. оказывается приложенной к выпрямителю). Таким образом, напряжение на нагрузке в схеме рис. 9.36, а имеет форму полусинусоид. Через U0 обозначено среднее значение напряже­ния па нагрузке.

Рассмотрим работу мостовой схемы рис. 9.38, а, где источник си­нусоидальной э. д. с. е (t), выпрямители У, 2, 3, 4 и нагрузка RH.

Источник э. д. с. включен в одну диагональ этой схемы, а нагрузка Ra — в другую. Выпрямители работают попарно.

В первый полупериод, когда э. д. с. е (I) действует согласно с по­ложительным направлением напряжения на выпрямителях 1 и 3, эти выпрямители проводят ток, а выпрямители 2 и 4 тока не проводят. Во второй полупериод, когда э. д. с. е (() изменит знак и действует согласно с положительным направлением напряжения на выпрямите­лях 2 и 4, ток проводят выпрямители 2 и 4, а выпрямители 1 и 3 тока не проводят. Направление протекания тока через нагрузку показано на рис. 9.38, а стрелкой. Ток через нагрузку протекает все время в од­ном и том же направлении. Форма напряжения на нагрузке иллюстри­руется кривой рис. 9.38, б.

7. Мостовая схема выыпрямления однофозного переменного тока. Работа. Временные диаграммы. Расчёт.Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Основным элементом выпрямителей является полупроводниковый диод. Различают однофазные и многофазные выпрямители. Из однофазных выпрямителей наиболее широко применяет­ся мостовая схема, состоящая из четырех диодов (рис. 2)

 

Два диода (V1 , V3 ) образуют катодную группу, другие два диода (V2 ;V4) - анодную группу. Провода, соединяющие разноименные электроды, являются входом выпрямителя, а провода, соединяющие одноименные электроды - выходом.

Из диодов катодной группы вступает в работу тот диод, на аноде которого наиболее высокий положительный потенциал, из анодной группы - диод, у которого на катоде находится отрицательный потенциал. Этот принцип справедлив для всех схем выпрямителей. Пусть в течении полупериода (t1 - t2) синусоидального напряжения U2 потенциал у точки "а" положительный, а "в" -отрицательный. Тогда диоды V1и, V4 окажутся открытыми, а V3 и V2 - закрытыми ,и ток через приемник Rh протекает по цепи: точка'"а"- V1 - Rh - V4 - точка "в". В другой полупериод (t2 – t3) потенциалы в точках "а" и "в" изменяются на противоположные,' соответственно меняется и состояние диодов. Ток протекает по цепи: точка "в" - "- V3 - Rh – V2 - точка "а*. В результате при переменном напряжении на входе ток через приемник протекает в одном направлении, причем «+»выпрямителя отнимается с катодной группы, а «-» анодной.

 

Из анализа временных диаграмм (рис)видно, что:

 

 

 

 

Трехфазный однократный выпрямитель. Работа. Временные диаграммы.

В трехфазных выпрямителях чаще применяется полумостовая и мостовая схемы (рис. 3,4). В полумос­товой схеме име­ется только катод­ная группа. Входом выпрямителя…  

Тиристоры

Классификация и условное обозначение тиристоров - диодные -триодные

Внешние характеристики выпрямителей без фильтров и с ними.

В режиме холостого хода ( IН = 0 ) выпрямленное напряжение выпрямителя с емкостным фильтром равно амплитудному значе­нию выпрямляемого напряжения…

Биполярные транзисторы. Типы, схемы включения, режимы работы. Характеристики, параметры.

В реальных конструкциях одна из крайних областей имеет большую степень легирования и меньшую площадь, её называют эмиттером. Другую крайнюю область… e-(электроны) из Э1(эмитера) инжектируются в Б1(базу).  

Полевые транзисторы. Схемы включения, работа, характеристики, параметры.

Электрическое поле, создаваемое между затвором и каналом, изменяет плотность носителей заряда в канале, т.е. величину протекающего тока. Так как… Полевой транзистор в качестве элемента схемы представляет собой активный… Полевыми называют транзисторы, у которых ток обусловлен носителями заряда одного знака (электронами или дырками), а…

Техническая реализация логической операции ИЛИ.

0V0=0

1V1 =1

1V0= 1

1V1=1

 

Самостоятельное значение имеет логическая операция эаикы, которая символически записывается в виде

Логические элементы, реализующие операцию ИЛИ, называют элементами ИЛИ и обозначают на функциональных схемах, как пока­зано на рис. Выходной сигнал F элемента ИЛИ равен единице, если хотя бы на один из п входов подан сигнал «1».

Простейшие логические элементы ИЛИ могут быть построены на основе диодных ключей. В качестве элемента НЕ обычно служит транзисторный ключ, обладающий инвертирующими свойствами.

В зависимости от компонентов, из которых построены логические элементы И или ИЛИ, различают четыре типа логических элементов (четыре типа «логики»):

1) резисторно-транзисторные (РТЛ);

2) диодно-транзисторные (ДТЛ);

3) транзисторно-транзисторные (ТТЛ);

4) транзисторные (ТЛ).

В логических элементах первых трех типов при выполнении логн. ческих операций в силу особенности применяемых схем происходит ослабление сигналов, поэтому на их выходах включают транзисторные ключи, которые компенсируют это ослабление благодаря своим усилительным свойствам. Таким образом достигается нормализация логических уровней U(0) и U(1), т.е. доведение выходного напряжения до установленного уровня.

В логических элементах четвертого типа транзисторы, используемые для выполнения операций И и ИЛИ, работают в режиме усиления напряжения, поэтому нормализации логических уровней не требуется. В настоящее время логические элементы выполняют в основном на интегральных микросхемах.

При включении по схеме рис.10.23,а диодная сборка служит элементом ИЛИ, если кодирование сигналов соответствует рис.10.23,б.При воздействии сигнала »1»(-Е) хотя бы на один вход(например, Х1=1) открывается соответствующий диод(Д1) и выход соединяется с входом (F=1). Остальные диоды закрыты, т.е. выходной сигнал попадает на входы, на которых Uвх=0.

 

Техническая реализация логической операции И-НЕ

 

На практике используют ТТЛ-элементы со сложным инвертором, позволяющим увеличить нагрузочную способность элемента. На рис. 10.27 приведена схема такого элемента И — НЕ (типа 1ЛБ344А). Транзистор Т3 выполняет функции эмиттерного повторителя с нагру­зочным устройством в виде транзистора Т4. При воздействии сигнала «1» на все входы транзистор Тг насыщен, как показано ранее. Следовательно, транзистор Т4 также насыщен из-за высокого потенциала на входе (точка а). Благодаря низкому потенциалу коллектора тран­зистора Тг (точка б) транзистор Т3 закрыт. При воздействии сигнала «0» хотя бы на один из входов транзистор Т2 закрывается, а транзис­тор Т9 открывается из-за повышения потенциала точки б и работает как эмиттерный повторитель. Диод Д служит для обеспечения режима смещения транзистора Т3, т. е. для того, чтобы этот транзистор был закрыт при насыщенном транзисторе Тг. Прямое напряжение на диоде Д порядка 0,5 В и служит для запирания транзистора Т3. Это напря­жение создается даже при очень малых (порядка микроампер) токах закрытого транзистора Т3.

 

28. Устройство, принцип действия, уравнения э.д.с., м.д.с. и токов однофазного трансформатора. Мгновенные и действующие значения э.д.с. первичной и вторичной обмоток однофазного трансформатора.Трансформатор-это устройство предназначенное для преобразования напряжения (тока) одной величины в напряжение(ток) другой величины. Состоит из двух и более индуктивных обмоток.

Если обмотка разомкнута –холостой ход.

, - действующие значения эдс.

Уравнение мдс:

 

Мгновенное значение эдс первичной обмотки:

 

 

 

29.Режим холостого хода однофазного трансформатора. Холостым ходом трансформатора (хх) называется режим работы, когда его первичная обмотка присоединена к сети переменного тока, а вторичная - разомкнута.

 

w1 w2   Ф  
I2=0  
Ф
U2
I0   U1

 

 


Рис. 27. Холостой ход трансформатора.

 

По первичной обмотке протекает ток хх Io, создающий магнитный поток, имеющий две составляющие. Первая из них Ф замыкается по магнитопроводу и сцеплена как с первичной, так и со вторичной об- мотками. Поток Ф индуктирует в обмотках ЭДС Е1 и Е2. Вторая составляющая Ф проходит частично по магнитопроводу и частично по воздуху. Она называется потоком рассеяния, который сцеплен только с первичной обмоткой и вызывает появление в ней дополнительной ЭДС, которая учитывается понятием индуктивного сопротивления рассеяния первичной обмотки Х1. Магнитное сопротивление для потока рассеяния в основном определяется сопротивлением пути потока по воздуху, по этому поток рассеяния Ф пропорционален току Iо и совпадает с ним по фазе. На диаграмме: E2 = k E2 = (w1 /w2 ) E2 = E1 приведенное значение вторичной ЭДС.

U1 φ0 I0 Ia Ip Ф   E2 E1 = E2

 

 


Рис. 28. Векторная диаграмма для хх.

 

Ток хх имеет две составляющие - реактивную (намагничивающую) Ip и активную Ia. Ip - намагничивающий ток совпадает по фазе с Ф. Iр по закону магнитной цепи связано с Фm соотношением: Фm = Ö2 w1 Ip / Rм, где Rм - магнитное сопротивление стального магнитопровода. Полный ток хх Iо:

Io = . Iо хх силовых трансформаторов мал и обычно не превышает нескольких процентов от I1 ном. Падение напряжения от Iо х.х. невелико. Поэтому U1 -E1 и U1 ≈ E1. Iа xx определяется потерями в стальном магнитопроводе Ia = pc/E1. Сдвиг фаз близок к 900. У маломощных трансформаторов I0 может быть (0,3-0,5)I ном. Т.к. U1 const и U1E1,то Фm ≈ const, т.е.:

Фm = E1 / 4,44 w1 f ≈ U1 / 4,44 w1 f.

При хх с достаточной точностью U1 /U2=E1 /E2= w1 /w2 = k.

 

Нагрузочный режим однофазного трансформатора.

w1 w2     Ф   I2   U2 …   Рис. 29. Трансформатор под нагрузкой.

Изменение вторичных параметров ротора асинх. двигателя при его вращении.

В результате взаимодействия вращающегося магнитного поля с токами, индуктированными им в проводниках роторной обмотки, возникают силы, действующие… Рэм. = Мэм. p nо /30 = Мэм. 2p f/р где Мэм. - электромагнитный момент, действующий на ротор. С другой стороны:

Механическая характеристика асинхронного двигателя.

Механическая характеристика - это зависимость скорости вращения от вращающего момента. Она получается из кривой М = f(s) или из формулы для…    

Энергетическая диаграмма, электромагнитный момент, механическая характеристика асинхронного двигателя.

Мощность, поступающая на статор из сети: P1 = P эс + Рст + Рэр +Рмех + РД + Р2 Р2 — полезная механическая мощность на валу. Все другие представляют потери в двигателе. Рэс — мощность электрических…

Пуск и реверс дв. с фазным ротором.

Пуск в ход асинхронных двигателей. Пуск в ход асинхронных двигателей существенно отличается от условий нормальной… Пуск в ход двигателя с фазным ротором осуществляется через 3х фазный реостат, каждая фаза которого включена через…

Вращающий момент асинхронного двигателя. Вывод формулы. Номинальный, критический и пусковой моменты.

nном=n0(1 - s0)= (0,94...0,98) п0. Отношение максимального момента к номинальному км = = Mmах/Mном называется… При пуске в ход, т. е. при трогании с места и при разгоне, асинхронный двигатель находится в условиях, существенно…

Пуск двигателей постоянного тока.

Реостатный пуск применяется в большинстве случаев в связи с использованием простого и недорогого пускового устройства. Пуск изменением напряжения на… Пуск двигателя можно осуществить прямым включением в сеть, введением реостата… В процессе разгона в якоре появляется против ЭДС и:

Генератор постоянного тока. Устройство, принцип действия. Способы возбуждения. Э.Д.С. якоря и электромагнитный момент генератора постоянного тока.

Рассмотрим принцип действия генератора постоянного тока, где подводимая механическая энергия преобразуется в электрическую энергию постоянного тока.… Генераторы постоянного тока могут быть выполнены с магнитным и… Процесс самовозбуждения генераторов постоянного тока протекает одинаково при любой схеме возбуждения.

Электропривод. Классификация. Основное уравнения динамики.

Большая часть производимой электроэнергии используется в электрических двигателях для приведения в движение различных механизмов. Устройство, состоящее из электрического двигателя, аппаратуры управления и передаточных механизмов, необходимых для осуществления связи двигателя с рабочей машиной, называется электрическим приводом. Различают электропривод: групповой, или трансмиссионный, при котором электрический двигатель приводит в движение трансмиссию, связанную с несколькими рабочими машинами; одиночный, когда каждый рабочий механизм имеет свой элек­трический двигатель; многодвигательный, состоящий из нескольких двигателей, каждый из которых приводит в движение определенную часть рабочей машины.

Групповой электропривод не применяется из-за существенных потерь энергии в трансмиссионных передачах, трудностей в управлении отдельными механизмами и невозможности их автоматизации. Одиночный и особенно многодвигательный приводы обладают xoрошими возможностями автоматизации производственных механимов за счет осуществления автоматического управления электроприводами с помощью электрической аппаратуры. Многодвигательный электропривод сложных механизмов позволяет освободиться! от внутренних передаточных устройств, что повышает экономичности их работы. Многие сложные современные механизмы (крупные металлообрабатывающие станки, прокатные станы и др.) имеют десятки или даже сотни электрических двигателей, управление которыми в большинстве случаев автоматизируется.

Автоматическое управление электроприводами является одним из условий автоматизации производственных процессов.

Уравнение движения электропривода

Мд=М-Мc. где М— момент электродвигателя; Мс— статический момент со противления рабочего…  

– Конец работы –

Используемые теги: Собственная, месная, Электропроводность, полупроводников0.07

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Собственная и примесная электропроводность полупроводников

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

"Нахождение собственных значений и собственных векторов матриц"
Например, при анализе динамических систем собственные значения определяют частоты колебаний, а собственные векторы характеризуют их форму. В электро-радиотехнических устройствах собственные значения матриц определяют… Корни этого многочлена собственные значения или характеристические числа матрицы A. Числа называются коэффициентами…

Полупроводниковые нелинейные элементы: полупроводниковые диоды
При UAK = 0 существует баланс диффузионной и дрейфовой составляющих токов через переход.

Силовые полупроводниковые ключи
На сайте allrefs.net читайте: Силовые полупроводниковые ключи.

Показатели обеспеченности собственными
Правила по анализу финансового состояния в Респуб Лике Беларусь Основной целью проведения... Комплексная оценка финансового состояния предприя... Тия...

Создание собственных исключений
Параллельно с блоком try except в языке существует и try finally Он соответствует случаю когда необходимо возвратить выделенные программе... try... lt Оператор gt...

Электронно-дырочный переход. Полупроводниковые диоды
Электронно дырочный переход Полупроводниковые диоды Электронно дырочный переход и его... Полупроводниковые диоды и их характеристики... Диодом называют полупроводниковый прибор который состоит из одного перехода и имеет два вывода анод и катод...

Исследование полупроводникового стабилизатора напряжения
Исследование полупроводникового стабилизатора напряжения... Цель работы Схема...

Материалы данного файла могут быть использованы без ограничений для написания собственных работ с целью последующей сдачи в учебных заведениях
На сайте allrefs.net читайте: Материалы данного файла могут быть использованы без ограничений для написания собственных работ с целью последующей сдачи в учебных заведениях. Оглавление...

Устройства содержат сотни реле, электронных ламп, полупроводников и электронных элементов
Эти устройства широко используются в технике автоматического управления в... Устройства содержат сотни реле электронных ламп полупроводников и электронных элементов...

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
S x times d... где х ширина d толщина пластины... Зная что сила тока в проводнике с одним типом носителей заряда...

0.04
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам