Studiul regimului de comutație al tranzistoarelor bipolare de putere

1 Obiectul lucrarii:

Sunt studiate fenomenele care apar la comutatia directa si inversa a tranzistoarelor de putere. Sunt vizualizate formele de unda si masurate marimile caracteristice in conditiile unui circuit similar cu circuitul de test indicat in catalog si in conditii reale de exploatare. Analiza SPICE a circuitului de test permmite compararea rezultatelor practice cu cele obtinute prin simulare.

2 Aspecte teoretice:

În electronica de putere tranzistoarele se folosesc ca elemente de comutatie bilaterala sau ca amplificatoare de putere în circuitele cu sarcina rezonanta. Tehnologia de fabricatie permite realizarea tranzistoarelor care lucreaza ca elemente de comutatie astfel încât tensiunea de saturatie sa fie minima, iar tensiunea de sustinere în blocare maxima. Tranzistoarele utilizate ca amplificatoare de putere sunt realizate astfel încât sa se maximizeze coeficientii de transfer, puterea si frecventa de lucru.

Caracteristici statice

Pe caracteristicile statice ale tranzistorului bipolar de putere din fig. 1 se pun [n eviden` valorile limit` ale m`rimilor electrice.

Fig. 1 Caracteristici statice.

ICM - curentului de colector maxim

PdM - puterea maxima disipata

VCEM - limita superioara a tensiunii colector-emitor

AFS - Aria de functionare sigura

Fig. 2 Aria de functionare sigura.

Tranzistorul în regim de comutatie

Parametrii de impuls

Fig. 3 Diagrame functionale la comutarea tranzistorului bipolar.

ton - intervalul de timp între cresterea curentului de baza (0,1*iB1) si atingerea de catre iC a valorii 0,9*iCM;

toff - intervalul de timp între caderea curentului de baza (0,9*iB1) si atingerea valorii 0,1*iCM de catre iC;

tp - durata impulsului aplicat în baza;

td - întârzierea la crestere;

ts - timp de stocare;