Оқулық «Білім беруді дамыту федералдық институты»

365
S =
 
у
21
шамасы 
тікшіл ағындық-бекітпелі сипаттама 
деп 
аталады және ол төмен сигнал режиміндегі далалық транзистордың 
негізгі параметрі болып табылады (13.4
-
кестені қараңыз).
Ағынды, бастау және бекітпе электродтарының арасындағы 
электрлік 
сыйымдылықтарды 
ескеретін 
болсақ, 
далалық 
транзистордың синусоидалық сигнал режиміндегі 
у
-
параметрлері 
жиілікке тәуелді болады. Сондықтан далалық транзисторды 
алмастыру схемасы (13.24
-
суретті қараңыз) элементтерінің (13.7) 
у
-
параметрлерінің мәндері тұрақты кезде төмен және орташа жиілікті 
төмен синусоидалық сигнал үшін дұрыс болмақ. 
Кілттік режим.
13.25,
 
а
және
 
б
суреттерінде ОИ схемасы 
бойынша қосылған индуцирленген
n
-
арналы МДЖ
-
транзисторды 
сынау мысалындағы өлшеу тізбегінің схемасы және оны қосу мен 
ажыратудың біріккен уақытша диаграммалары келтірілген. 
Далалық транзистордың импульсті сипаттамалары негізінен 
13.25, 
а
суретінде штрих сызықпен көрсетілген 
С
ЗИ
, 
С
СИ
, 
С
ЗС 
электродтарының арасындағы сыйымдылықтармен анықталады. 
е
З
= 
0, яғни 
и
ЗИ 
= 0 
ЭҚК
мәніндегі бастапқы күйінде транзистор 
ажыратулы (13.22
-
суретті қараңыз) болады. 
Далалық транзисторды 
қосу
екі кезеңнен тұрады. Бірінші кезеңде 
негізінен 
С
ЗИ 
сыйымдылығы 
t
1 
уақыт моментінде оның әрекеті 
басталғаннан бастап, 
и
ЗИ 
кернеуі 
U
ЗИшек 
мәніне жететін 
t
2 
уақыт 
моментіне дейінгі уақыт аралығында 
е
З
ЭҚК көзінен зарядталады. 
Бұл ретте 
n
-
арна жабық болып қала береді, ал транзистор ажыратулы 
болады. Екінші кезеңде 
t
2 
уақыт моментінен бастап 
n
-
арна ашылады. 
і
С
тогы
ұлғаяды, 
и
СИ 
кернеуі азаяды және 
е
З
ЭҚК көзінен 
С
ЗИ 
сыйымдылығы зарядталады. Бұл ретте
и
ЗИ
= 
U
ЗИшек 
кернеуі және 
С
ЗИ 
заряд сыйымдылығы ағын тогы
I
C
 
≈
E
C
/R
C
максималды мәнге 
жететін (Миллер әсері) 
t
3 
уақыт моментінде транзистор толық 
қосылғанға дейін мүлдем өзгеріссіз болады. Одан әрі біраз уақыт 
ішінде 
С
ЗИ
және
С
ЗС
сыйымдылықтары
 
е
З
ЭҚК көзінен 
и
ЗИб 
кернеудің 
белгіленген мәніне дейін зарядталады. 
Далалық транзисторды 
ажырату
екі кезеңнен тұрады. Бірінші 
кезеңде негізінен 
С
ЗИ 
және 
С
ЗС 
сыйымдылықтары 
е
З
ЭҚК
-
ң әсер етеуі 
аяқталған 
t
4 
уақыт моментінен бастап, 
и
ЗИ 
кернеуі 
U
ЗИшек 
мәніне дейін 
азаятын 
t
5 
уақыт моментіне дейін 
е
З
ЭҚК зарядтан ажырайды. Бұл 
ретте 
n
-
арна ашық болып қала береді, ал транзистор қосулы болады. 
Екінші кезеңде 
n
-
арна жабыла бастайды. 
і
С
тогы
азаяды, 
и
СИ 
кернеуі 
ұлғаяды және 
Е
С 
ЭҚК көзінен негізінен 
С
ЗС 
сыйымдылығы 
зарядталады. Бұл ретте біраз уақыт ішінде 
n
-
арна толық жабылғанға 
дейін кернеу 
и
ЗИ
= 
U
ЗИшек 
болады, одан соң нөлге дейін азаяды. 

366
МДЖ
-
транзистордың негізі 
импульсті
параметрлері (13.4
-
кестені 
қараңыз): 
■
Δ
t
өс.кід 
ағын тогы өсімінің кідіру (13.25, б суретін қараңыз), 
Δ
t
өс 
ағын тогының өсу, Δ
t
аз.кід 
ағын тогы азаюының кідіру 
және Δ
t
аз 
ағын тогының азаю уақытының аралықтары;
■
кіріс
С
кір
= 
С
ЗС
+ 
С
ЗИ
, 
шығыс
С
шығ
= 
С
СИ
+ 
С
ЗС
және өтпелі
С
өтп
= 
С
ЗС
сыйымдылықтар
; 
■
е
С 
ЭҚК көзінен негізінен 
С
кір 
кіріс сыйымдылығымен 
Δ
t
өс.кід 
және Δ
t
өс 
уақыт аралығында алынатын 
q
1
және
q
2
зарядтары 
(13.26-
сурет
) 
және белгіленген
q
б
;
13.25-
сурет

367
13.6.
13.26-
сурет
■
қосылған МДЖ
-
транзистор үшін ағын мен бастаудың 
арасындағы 
R
СИқос 
кедергісі мен 
U
СИқос 
кернеуі;
■
ажыратылған МДЖ
-
транзистор үшін 
І
Сқи 
ағын тогы 
(қиылу тогы); 
Далалық транзисторлардың негізгі артықшылығы 
– 
кіріс 
тізбегінің жоғары кедергісі
(1 —10
4
МОм), бұл
оларды төмен қуатты 
көзден басқаруды жеңілдетеді.
Негізгі кемшілігі 
– 
ағын мен бастаудың арасындағы кернеудің 
салыстырмалы түрде рұқсат етілген төмен мәндері (бірнеше жүз 
вольтқа дейін).
ТОЛЫҚ БАСҚАРЫЛАТЫН 
ЖОҒАРЫ ҚУАТТЫ 
ТРАНЗИСТОРЛЫҚ КІЛТТЕР
 
Төмен қуатты көздермен басқарылатын,
 
толық басқарылатын 
(қосу және ажырату) жоғары қуатты
 
транзисторлық кілттер 
энергетикалық электроникада кеңінен пайдаланылады. 
Оларды қолдану электр энергиясын түрлендіру құрылғыларының 
жұмыс сипаттамаларын айтарлықтай жақсартып, олардың ПӘК
-
ін 
ұлғайтуға мүмкіндік береді. Транзисторлық кілттердің негізгі 
параметрлеріне тұйықталған және ажыратылған күйдегі ток пен 
кернеу мәндері, ауыстыру жиілігі, сондай
-
ақ тұйықталған және 
ажыратылған кілттің уақыт аралықтарына сәйкес келетін статикалық 
және оны қосу мен ажырату шептеріне сәйкес келетін динамикалық 
шығын қуаттары жатады. 

368
а
 
б
 
13.27-
сурет
13.28-
сурет
Толық басқарылатын транзисторлық кілттер оқшауланған 
бекітпелі биполярлық және далалық транзисторлардың негізінде 
болады. 
Оқшауланған бекітпелі биполярлық транзистор 
(
ОҚБТ
— IGBT, 
Insulated Gait Bipolar Transistor) 
басқару тізбегіндегі МДЖ
-
транзистормен құрама транзистор (13.17
-
суретті қараңыз) болып 
есептеледі. Бұл ретте жоғары қуатты биполярлық транзистордың 
(коммутацияланатын кернеулердің рұқсат етілген жоғары мәндері) 
және МДЖ
-
транзистордың оң сапалары (жоғары ауысу 
жылдамдығы, төмен басқару қуаты) ұштасады. 13.27, 
а
және 
б 
суреттерінде ОҚБТ
-
ң шартты белгісі мен типтік конструкциясы 
келтірілген. ОҚБТ жұмысын статикалық коллекторлық сипаттамалар 
(13.28-
сурет) айқындайды. 
Ауданы 6 см
2 
дейінгі бір кристалда транзисторлық 
құрылымдардың көп мөлшерін (1
см
2
-
де бірнеше миллионға дейін) 
параллель жалғау және кристалдарды тізбектей және параллель 
жалғау ОҚБТ модульдерінде пайдаланылады. ОҚБТ модульдері 2400 
А дейінгі токтарға, 6500 В дейінгі коммутацияланатын кернеулерге,
және 150 кГц дейінгі ауыстыру жиілігіне арналып шығарылады.
ОҚБТ кемшіліктеріне олардың коллектор мен эмиттердің 
арасындағы артық кернеулерге және ток бойынша артық 
жүктемелерге сезімталдығы жатады. 
Оқшауланған бекітпелі далалық транзисторларда
, яғни МДЖ
-
транзисторлар мен олардың негізіндегі модульдерде ОҚБТ
-
мен 
салыстырғанда ток (200 А дейін) пен коммутацияланатын кернеу 
мәндері (400 В дейін) төмен болады, бірақ ауыстыру жиіліктері (1 

369

жүктеу/скачать 21,72 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: