Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza
Upload




























DISPOZITIVE MULTIJONCŢIUNE

tehnica mecanica




Dispozitivele multijonctiune sunt dispozitive semiconductoare cu mai mult de doua jonctiuni.

Tehnologia actuala permite realizarea unor dispozitive compuse având mai multe jonctiuni (spre exemplu tranzistori Darlington, sau tranzistori cu efect de câmp cuplati cu tranzistori bipolari sau cu tiristori, s.a.). În cadrul capitolului vor fi prezentate dispozitivele clasice care pot constitui structuri de sine statatoare si anume:

dioda PNPN;

tiristorul;

triacul;

tranzistorul unijonctiune - realizat asa cum spune numele cu structuri unijonctiune.


Aplicând tensiunea de alimentare , jonctiunile J1 si J3 vor fi polarizate direct pentru ca J1 primeste tensiune pozitiva pe zona P+ iar J3 primeste tensiune negativa pe zona N+ a jonctiunii.

Tensiunea pozitiva a sursei se aplica prin rezistenta mica a jonctiunii J1 (în conductie) pe zona N a jonctiunii J2 . Tensiunea negativa a sursei se aplica prin rezistenta mica a jonctiunii J3 (în conductie) pe zona P a jonctiunii J2 . Rezulta ca jonctiunea J2 va fi polarizata invers.

Simbolul dispozitivului e 646b17g ste prezentat în figura 3.1b.

Polarizarea inversa a jonctiunii J2 determina zone de golire în semiconductorii centrali N si P ceea ce conduce la aparitia câmpului electric intern E0 ce se opune transferului de electroni din N în P si transferului de goluri din P în N.
















Odata cu cresterea tensiunii , zona de golire se extinde si intensitatea câmpului E0 creste; J1 si J3 fiind polarizate direct rezulta ca exista un transfer de goluri din zona P+ în N si de electroni din zona N+ în P.

În figura 3.2 este prezentata caracteristica statica a diodei PNPN [8].

Pâna în acest punct a fost prezentata portiunea OA a caracteristicii statice.

În conditiile în care VAK ajunge la intensitatea câmpului E0 a crescut suficient pentru ca golurile provenite din zona P+ sa fie preluate de forta datorata câmpului E0 si sa fie transferate în zona P a jonctiunii J2. La fel se petrec lucrurile cu electronii proveniti din zona P+ care vor fi transferati în zona N a jonctiunii J2 .

S-a stabilit un transfer de electroni si goluri prin J2 => J2 a basculat în conductie, astfel apare un curent de goluri care se închide de la zona P+ la catodul K si un curent de electroni de la N+ la anodul A.



















Scaderea tensiunii în punctul B este datorata faptului ca toate jonctiunile sunt în conductie si VB ar trebui sa fie 3x0,65V = 1,95 V.

Astfel vom avea de-a face cu trei jonctiuni polarizate direct (în conductie) care determina saltul din A în B.

Portiunea BC reprezinta cresterea curentului celor trei jonctiuni când tensiunea aplicata creste.

Curba ODE se obtine pentru toate trei jonctiunile în polarizare inversa.

Recapitulând avem:

OA - zona de blocare la polarizarea directa a dispozitivului, pentru tensiunea (se numeste tensiunea de amorsare)

OD - zona de blocare la polarizarea inversa a dispozitivului (se obtine pentru tensiuni negative < (tensiunea de strapungere).

În ambele zone, OA si OD curentii sunt mici.

DE - zona de multiplicare în avalanse a purtatorilor

BC - zona de conductie a dispozitivului .

Spre exemplu daca circuitul arata ca în figura 3.3 se poate scrie teorema K II pe ochiul de circuit


relatie numita dreapta de sarcina.













Ecuatia dreptei de sarcina împreuna cu ecuatia caracteristicii statice determina punctual static de functionare (PSF), determina de fapt valoarea la care se stabileste curentul în circuit .

În figura 3.4 este rezolvat grafic sistemul format din ecuatia dreptei de sarcina si din caracteristica statica, exprimata grafic a dispozitivului semiconductor. Prin intersectia reprezentarii dreptei de sarcina cu graficul caracteristicii statice se determina pozitia punctului static de functionare, notat pe figura PSF.





















Iesirea din conductia dispozitivului se face numai prin scaderea curentului prin dispozitiv sub valoarea curentului de mentinere Im.

Intrarea în conductie a dispozitivului poate avea loc:

prin cresterea tensiunii VAK peste valoarea tensiunii de amorsare VAm0 , cum s-a vazut mai sus;



prin cresterea temperaturii, care conduce la cresterea factorilor statici de amplificare si a curentului iA (prin cresterea curentilor reziduali ) determinând anularea numitorului si bascularea în conductie;

prin viteze mari de crestere a tensiunii VAK (prin efectul (Cj - capacitatea jonctiunii) care conduce la cresterea si la bascularea în conductie a jonctiunii J2.

Ultimele doua moduri de intrare în conductie a dispozitivului nu sunt dorite si se iau masuri pentru a fi prevenite.

Dispozitivul este utilizat la protectia împotriva supratensiunilor accidentale aplicate circuitelor, montându-se în paralel cu circuitul protejat. În conditiile în care tensiunea de alimentare a circuitului protejat depaseste , dispozitivul intra în conductie si tensiunea scade la valoarea tensiunii de amorsare(în jur de 2V).



Fig. 3.12.

 




În figura 3.13 este prezentata a) o realizare fizica a MCT si b) schema structurala a MCT [40].


 

 














b)

Tranzistorul NPN este în paralel cu un canal de tipul N (on FET) având rolul de a initia procesul regenerativ de intrare în conductie a structurii.

Tranzistorul PNP este în paralel cu un canal de tipul P (off FET) având rolul de a initia procesul regenerativ de blocare a structurii.

Un impuls de tensiune pozitiv aplicat pe grila determina acumularea de purtatori de sarcina - electroni - în canalul de tipul N (care devine conductor).

Se realizeaza astfel o legatura conductoare între K - N+ - P(canalul) - N-. Apare o jonctiune polarizata direct între A si K, ceea ce înseamna ca dispozitivul a basculat în conductie (se închide un curent între anod si catod).

Un impuls negativ aplicat pe grila VGK actioneaza asupra canalului de tipul P determinând iesirea din conductie a dispozitivului.

Procesul de intrare în conductie si de blocare fiind regenerativ nu este necesar sa fie mentinuta tensiunea de comanda pe grila.




3.6. Tiristorul GTO cu blocare pe poarta (Gate turn off thyristor)


3.9.Aria de diode controlata FCD (Field controlled diodes )



Structura semiconductoare numita arie de diode controlata, prezentata în figura 3.17a este similara celei a unui transistor cu efect de câmp cu jonctiune J-FET cu deosebirea ca în cazul acestui dispozitiv zona drenei de tipul N+ a fost înlocuita, cu un semiconductor de tipul P+, pentru a realiza zona catodului .

În figura 3.17b este prezentata schema echivalenta a dispozitivului.

Emitorul tranzistorului este reprezentat de zona semiconductoare P+, care constituie si anodul dispozitivului. Colectorul tranzistorului este reprezentat de zona semiconductoare N+, care constituie si catodul dispozitivului.

Zona bazei este zona mai putin dopata de tipul N-.



















Între grila G (zona P+ ) si zona semiconductoare a bazei (N- ) exista o jonctiune polarizata invers care moduleaza rezistenta bazei, de fapt rezistenta canalului conductor A - N- - K.

Deoarece modificarea rezistentei canalului conductor se face prin modificarea potentialului de polarizare inversa a jonctiunii semiconductoare grila -catod, se justifica schema echivalenta 3.23b.

Dispozitivul FCD nu functioneaza pe baza unui proces regenerativ, ca si IGBT, singura deosebire constând în tipul tranzistorului de comanda J-FET în primul caz si MOS-FET în celalalt caz.

Modul de comanda este diferit în functie de dispozitiv

FCD este normal în conductie si se blocheaza cu tensiune negativa pe grila, iar

IGBT este normal blocat si intra în conductie prin aplicarea unei tensiuni pozitive pe grila.












Document Info


Accesari: 4087
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.




eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate




Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2021 )