puklus zoltán - sze.huszeliz/teljesitmenyelektronika/jegyzetek/... · készült a hefop...

Puklus Zoltn

TELJESTMNYELEKTRONIKA

Kszlt a HEFOP 3.3.1-P.-2004-09-0102/1.0 plyzat tmogatsval.

Szerz: dr. Puklus Zoltn egyetemi docens

Lektor: dr. Hidvgi Timt egyetemi docens

Puklus Zoltn, 2007

Teljestmnyelektronika A dokumentum hasznlata

A dokumentum hasznlata | Tartalomjegyzk | Irodalomjegyzk Vissza 3


A dokumentum hasznlata

Mozgs a dokumentumban A dokumentumban val mozgshoz a Windows s az Adobe Reader meg-szokott elemeit s mdszereit hasznlhatjuk.

Minden lap tetejn s aljn egy navigcis sor tallhat, itt a megfelel hivatkozsra kattintva ugorhatunk a hasznlati tmutatra, a tartalomjegy-zkre, valamint a trgymutatra. A s a nyilakkal az elz s a kvet-kez oldalra lphetnk t, mg a Vissza mez az utoljra megnzett oldalra visz vissza bennnket.

Pozcionls a knyvjelzablak segtsgvel A bal oldali knyvjelz ablakban tartalomjegyzkfa tallhat, amelynek bejegyzseire kattintva az adott fejezet/alfejezet els oldalra jutunk. Az aktulis pozcinkat a tartalomjegyzkfban kiemelt bejegyzs mutatja.

A tartalomjegyzk hasznlata

Ugrs megadott helyre a tartalomjegyzk segtsgvel Kattintsunk a tartalomjegyzk megfelel pontjra, ezzel az adott fejezet els oldalra jutunk.

Keress a szvegben A dokumentumban val keresshez hasznljuk megszokott mdon a Szerkeszts men Keress parancst. Az Adobe Reader az adott pozci-tl kezdve keres a szvegben.

Teljestmnyelektronika Tartalomjegyzk



Tartalomjegyzk

1. Bevezets ........................................................................................ 5

2. Teljestmnyflvezetk................................................................... 6 2.1. A teljestmnydida ..................................................................................... 6 2.2. A tirisztor .................................................................................................... 13 2.3. A GTO tirisztor ......................................................................................... 27 2.4. A teljestmnytranzisztor .......................................................................... 38 2.5. A MOSFET................................................................................................ 46 2.6. Az IGBT tranzisztor ................................................................................. 58 2.7. Az MCT (MOS vezrelt tirisztor)............................................................ 63 2.8. Kapcsolsi vesztesgek.............................................................................. 65

3. Kapcsolzem tpegysgek ....................................................... 67 3.1. A feszltsgcskkent (buck) konverter ................................................ 68 3.2. A feszltsgnvel (boost) konverter..................................................... 81 3.3. A polaritsvlt (buck-boost) konverter ................................................ 91 3.4. A Cuk konverter ......................................................................................100 3.5. A kapcsolzem tpegysgek hatsfoka s a modern

konverterek...............................................................................................103 3.6. A flyback konverter (zrzem konverter)........................................110 3.7. A forward konverter (nyitzem konverter) .....................................116 3.8. Rezonns konverterek.............................................................................124 3.9. Az egysgnyi teljestmnytnyezj konverterek ................................135 3.10. tmutat az energiatrols tekercs s transzformtor

mretezshez ..........................................................................................143

4. A frekvenciavltk ....................................................................... 171 4.1. A modern energetikai szemllet a teljestmnyelektronikban..........173 4.2. A DC-AC talaktk (inverterek, szaggatk) .......................................194 4.3. Impulzus szlessg modulci (PWM modulci) .............................207

Irodalomjegyzk ...................................................................................................225

Teljestmnyelektronika Bevezets



1. Bevezets

A legltvnyosabb jele a modern teljestmnyelektronika trnyersnek az, hogy a felhasznlt villamos energia tbb mint 50%-nak, a felhasznlnl egy kszlken, egy ipari berendezsen bell esetleg tbbszr is megvl-toztatjuk a tpforrsbl kapott feszltgt, fzisszmt s frekvencijt.

A modern teljestmnyelektronika megjelenst az 1950-es vekre te-hetjk, s a tirisztorok megjelenshez kthetjk. Az els tirisztorokat kvettk a ma mr jl ismert modern flvezetk, mint pl. a teljestmny-tranzisztor, a MOSFET, a GTO, az IGBT, az MCT stb.

E modern flvezetk teljesen megvltoztattk a valamikor (19501980) a tirisztoros szaggatkra, vezrelt egyenirnytkra kifejlesztett ipari s fel-hasznli krnyezetet. A tirisztorokat kvet flvezetk mr viszonylag egyszer mdszerekkel vezrelhet elemek, azaz terhels alatt is kikapcsol-hatak. A mai modern teljestmnyelektronika, azt mondhatnnk, hogy a feszltsg (ram) szaggatsra pl. A tirisztorokra jellemz pr szz Hz-es szaggatsi frekvencia helyett, ma mr a 10100 kHz-es, st MHz-es m-kds sem ritka.

A teljestmnyelektronika egy igazi multidiszciplinris tudomny, meg-kveteli a jrtassgot nem csak az analg s digitlis elektronikban, ha-nem a mgnessgtan, a szilrdtest fizika, az elektronikus ramkrk, ve-zrls- s irnytstechnika, felsbb matematikai ismeretek, az ramkr s rendszer szimulcis ismeretek, a szmtgpes folyamatirnyts, a villa-mos gpek s berendezsek stb., tmakreiben.

E knyv hrom nagy rszre bonthat. A teljestmnykapcsolknl megismerjk a modern kapcsolk jellegzetes-

sgeit, vezrlsi technikikat, elektronikus vdelmket. A kapcsolzem tpegysgek fejezetben bepillantst nyernk a kapcsol-

zem tpegysgek rendszerbe, tervezsi mdszereit is bemutatjuk. A frekvenciavltk fejezet gyakorlatilag a villamos gpek (motorok)

elektronikus vezrlsvel foglalkozik. Az utols fejezet nhny pldn keresztl arra a mai kvetelmnyrend-

szerre is rmutat, hogy egy terveznek a klasszikus mdszereket ki kell egsztenie a modern hlzat- s rendszerszimulcis programok ismere-tvel s hasznlatval. A mai villamos szellemi alkots a kvetkezket jelenti: elmleti tervezs, hlzatszimulci, rendszerszimulci, pts, leszts, tesztels, jratervezs.

Teljestmnyelektronika Teljestmnyflvezetk



2. Teljestmnyflvezetk

2.1. A teljestmnydida A nagyram, nagy zrirny feszltsget elvisel s rvid kapcsolsi idkkel mkd didk a teljestmnydidk.

Mivel szerepk meghatroz a teljestmnyelektronikban, fejleszt-skre nagy hangslyt fektetnek.

2.1. bra. A dida karakterisztika

Mivel a dida rama nagysgrendileg nagyobb nyitirnyban, mint zr-irnyban s nyitirny feszltsgesse nagysgrendileg kisebb, mint zr-irnyban, mind inkbb elterjedben van, hogy a jellsben is megkln-bztetjk ezeket. A nyitirny feszltsget s ramot az F, mg a zrir-nyakat az R indexbetvel nevestjk (F, mint forward az angol nyit-irnybl s R, mint reverse az angol zrirnybl). A 2.1. bra a dida karakterisztikt mutatja.

A zrirny jelleggrbe nagy feszltsg esetn igen kis feszltsgvl-tozsra igen nagy ramnvekedst mutat. A karakterisztiknak ez az a pontja, amely megadja a didra kapcsolhat maximlis zrirny fe-szltsget (VRRM). Ez az n. zrkarakterisztika letrse.




2.1.1. A didk karakterisztikja A dida nyitirny rama s feszltsge kztti sszefggst a kvetkez exponencilis egyenlet fejezi ki:

= 10 T

D

VV

D eII (2.1)

ahol ID a didn tfoly ram, I0 a zrirny teltsi ram, VD a di-dn mrhet feszltsg, paramter ( = 12) a flvezet anyaga s szennyezettsge hatrozza meg, VT = 26 mV (szobahmrskleten).

A teljestmnyelektronikban a dida egyszerstett helyettest kap-csolst alkalmazzuk (2.2. bra). Itt jegyezzk meg, hogy a nyitirny karakterisztika, amelyet matematikailag exponencilisnak adtunk meg, nagy ramoknl kzel egyeness vlik, mert a kristlyrszek ellenllsa miatt ltrejv feszltsgess mr szmottev lesz.

2.2. bra. A dida nyitirny feszltsgessnek szmtsa

Ha metallurgiai eszkzkkel ltrehozunk egy flvezet elemet gy, hogy egyms mell egy p-tpus s egy n-tpus flvezet kerl, akkor kialakul a pn tmenet. Az tmenetben lejtszd nhny fizikai folyamatot tisztzzuk a kvetkezkben.

Az tmenet a tltshordozk ugrsszer vltozst idzi el s ezrt az tmeneten keresztl megindul egy diffzis elektron-, illetve lyukram.

Az elektronram az n oldal fell a p oldal irnyba alakul ki, mg a lyuk-ram ezzel ellenttes irnyba. A folyamat eredmnyeknt a pn tmenet kt oldaln semlegestetlen akceptor ionok s donor ionok halmozdnak fel. Az ionok ltal ltrehozott villamos ertr olyan irny, hogy akadlyozza az elektronok s lyukak diffzis ramlst. Ez az ionok ltal kialakul villamos ertr teht a tbbsgi tltshordozk szempontjbl soromp-




knt hat, a kisebbsgi tltshordozk mozgst viszont nem akadlyozza, hanem segti, ltestvn egy driftramot, amely ellenttes a tbbsgi tlts-hordozk diffzis ramval. A villamos ertr addig nvekszik, amg kialakul egy egyenslyi llapot, vagyis a diffzis ram addig cskken, amg kiegyenlti a driftramot. Az ramok megsznnek s a pn tmenet kt olda-ln, a tbbsgi tltshordozkban szegny rteget, ahol csak az akceptor s donor ionok negatv ill. pozitv tltse van jelen kirtett rtegnek, trtltsi tartomnynak, vagy zrrtegnek szoktk nevezni.

Ha a V feszltsgforrs pozitv sarka a kristly p szennyezs, a nega-tv sarka az n szennyezs oldalhoz csatlakozik (2.2. bra), akkor ez elekt-ronokat szllt az n-tpus rtegbe, s elektronokat von el (egyrtelm a lyukak szlltsval) a p-tpus rtegbl. A V feszltsg gy megnveli a tltshordoz srsget a pn tmenet kt oldaln, emiatt lecskken a ki-egyenltetlen trtlts nagysga s ezltal a ltrehozott trerssg is. A trerssg lecskkense kvetkeztben nvekszik a tbbsgi tltshordo-zk diffzis rama. Az ilyen polarits feszltsg rkapcsolsakor a pn tmenet tbbsgi tltshordozk ltal vitt ramot tart fenn. Az ram mint ahogy mondani szoktk teresztirnyban, nyitirnyban vagy vezet-irnyban folyik a pn tmeneten t.

Ahhoz, hogy ez az ram szmottev legyen, a V feszltsgforrs fe-szltsgnek nagyobbnak kell lennie 0,60,7 V-nl szilcium, illetve 0,3 V-nl germnium alap flvezet esetn. Ezt a feszltsget nevezzk ka-pocsfeszltsgnek.

Ha a dida nyitirny elfesztst kap, amely termszetesen nagyobb, mint a potencilgt 0,60,7 V-ja, egy elektronram indul meg a katd fell, azt mondhatjuk, hogy a trtltsi tartomnyt elektronok rasztjk el, a dida IF ramt alkotva.

Ha a dida zrirny elfesztst kap, lezr, ki kell alakuljon a trtl-tsi tartomny, a kirtett rteg, a szabad elektronokban szegny rteg. Azt a tltsmennyisget, amelynek el kell hagynia a pn tmenetet, trolt tl-tsnek nevezik s Qrr-rel jellik. Azt az idt, ami alatt az illet rteg ki-rl, a dida felledsi idejnek nevezzk s trr-rel jelljk.

Ez a Qrr tlts, a legrvidebb felledsi id a trr, s a leggyorsabb ram-vltozsi sebessg az brn jellt di/dt, a dida technolgiai llandi. A katalgusban megadott Qrr adott, ez a tltsmennyisg mindig el kell, hogy tvozzon a pn tmenetbl. A kirts egy inverz ramot jelent, amelynek maximlis rtke az illet didra jellemz IRM. Az IRM rtke rgebben a dida nominlis ramnak a nagysgrendjbe esett, ma valamivel (jval)



A dokumentum

kisebb. A maranyatomotltsmenny

Ma gyrvetkez adatomnyban

Kifejeze5070 ns i

2.4

2.3. bra. A teljestmnydida trtltse

hasznlata | Tartalomjegyzk | Irodalomjegyzk Vissza 9

ai teljestmnydidk, pl. arannyal szennyezettek, mert az k, mint kataliztorok viselkednek, gyorsabb kirtst s kisebb isggel lehet a didn ltrehozni. tanak mr olyan Si alap teljestmnydidkat, amelyek a k-tokkal rendelkeznek: IN = 6 kA, VRMM = 6 kV, s a trr a s tar-tallhat. tten kapcsoldidk kb. 50 A-ig lteznek mr, ahol trr = s lehet.

. bra. A norml s a Schottky dida karakterisztikja




A Si didk msik nagy htrnya a viszonylag magas nyitirny feszlt-sgess (VF). Eltrbe kerlt a Schottky didk alkalmazsa. A Schottky tmenet egy fm-n tmenet, amelynl csak egyfajta tltshordoz van jelen, a vegyrtkelektron. A Schottky didk nyitirny feszltsgesse kb. fele a pn tmenet gyors didknl s felledsi ideje is nagyon rvid (pr tz ns).

A Schottky dida htrnya a viszonylag kicsi zrirny feszltsg, amely 100 (200) V krli. Az IF ram rtke elrheti a 100200 (400) A-t is. Kapcsolzem tpegysgekben alkalmazzk ezeket a didkat.

A nagyon kicsi felledsi id miatt, a 0,51 A-es Schottky didk a flvezet eszkzk vdelmben kapnak szerepet, a kapcsolzem mk-ds miatti gyors ramvltozsok, a mindentt jelenlv szrt induktivit-sokon megjelen igen nagy feszltsgugrsok (tskk) semlegestsre ptik be ezen eszkzket a kapcsolsokba.

2.1.2. A SiC didk A SiC Schottky-didk az els, szilcium-karbidbl kszlt, kommercili-san kaphat flvezet alkatrszek. Ezek n. SiC szubsztrt rtegbl pl-nek fel, amin egy epitaxilisan felvitt trelvlaszt rteg a flvezet-tulajdonsgokat kpvisel bziszna tallhat. A fels rteg a megfelel fm segtsgvel kialaktott Schottky-tmenet, valamint a peremstruktra az implantcikkal (2.5. bra).

A SiC alap Schottky-didk zrfeszltsg-hatrrtke jval maga-sabban tallhat, mint a norml didknl. Klnsen a magasabb ttrsi trerssg, valamint a kisebb zrram esetn lehetsges a SiC alap Schottky-didk alkalmasak e feszltsgtartomnynak kb. 2000 V-ig tr-tn kiterjesztse.

2.5. bra. SiC dida felptse s rajzjele




Emellett a dida gy tervezhet meg, hogy a statikus viselkedse a norml Si-didkkal sszehasonlthat feszltsgosztlyba essen (2.6. bra).

2.6. bra. A SiC dida karakterisztikja

A Schottky-dida dinamikus viselkedsre jellemz, hogy klnsen gyors kapcsolsra kpes. Az unipolris viselkedssel csak egy tltshordozfaj-tnak kell a kikapcsolsnl nem kiegszt raszt tltsnek lennie, mie-ltt a dida a zrfeszltsget fel tudja venni. A SiC Shottky-dida gy viselkedik, mint egy kis feszltsgfgg kapacits, gy a kapcsols folyama-ta alatt csak kapacitv ttltsi vesztesg jn ltre. A szoksos rtelemben vett visszramcscs nem alakul ki, egyedl csak az eltolsi ram lesz a fe-szltsg felplse alatt lthat (2.7. bra).

2.7. bra. A SiC didra jellemz diF/dt karakterisztika



A dokume

A szilcium-karbid anyagi tulajdonsgai egy magas zrfeszltsg s ezzel egytt gyors kapcsols flvezet ptelem megvalstst teszik lehet-v. Msrszt viszont behatroljk ezt a kltsges ellltsi eljrsok s a szilciummal val sszehasonltsban a hibk mg nagyobb szma, a flve-zet-fellet ma mg csak nhny amperes rama. Ltvnyos alkalmazsi terletek teht a 300 V-nl nagyobb nvleges feszltsg s teljestmny-tartomnyban a nhny 100 W-tl nhny kW-ig terjed berendezsek.

Ilyenek lehetnek a kvetkezk:

A 250300 V-os feszltsgtartomnyban a Schottky-didkat tbb-nyire a 48 V-os telekommunikcis rendszerek feszltsgelltsra s a szekunderoldali egyenirnytsra alkalmaznak (2.8. bra). Ezek a Schottky-didk kszlhetnek akr SiC-bl s akr GaAs-bl is.

Schottky-didkat alkalmaznak a 600 V-os feszltsgosztlyban is. Itt fknt a modern, PFC-s kapcsolzem tpegysgek alapelemeknt tallhatk meg. Az talaktra a tbb mint 75 W teljestmnytl egy teljestmnytnyez (cos)-korrekci van elrva. Ezt alapjban teljesti egy feszltsgnvel-konverter. PFC-vel a zavarjelek, felharmonikus-tartalom s a meddteljestmny is cskkenthet. PFC-s alkalmazsok-ban megfelelek a SiC Schottky-didk a csekly statikus s dinamikus vesztesgek miatt.

Az 1200 V-os feszltsgtartomnyban fleg motorvezrlsekben, ill. nagyobb teljestmny tpegysgekben, pl. sznetmentes tpegysgek-ben (UPS) tallkozhatunk gyors didkkal. A legtbb sznetmentes tpegysg rendelkezik n. feszltsgktszerez-kapcsolssal, amelyben

2.8. n

bra. SiC didk (D , D , D ) alkalmazsa rezonns konverterbe

ntum hasznlata | Tartalomjegyzk | Irodalomjegyzk Vissza 12

1 2 3




ltalban 1200 V-os didkat alkalmaznak. SiC dida felhasznlsval e kapcsolsok dinamikus vesztesgei jelentsen cskkenthetk, a kap-csolsi frekvencia pedig ezzel ellenttben nvelhet (2.8. bra).

2.2. A tirisztor

2.2.1. A tirisztor felptse, mkdse s karakterisztiki A tirisztor 3 pn tmenetbl ll elektronikus kapcsol. Kivezetsei az A and, K katd s G vezrlelektrda (gate).

Ha a vezrlram nulla (IG = 0), akkor VAK mind pozitv, mind negatv rtknl a tirisztor lezrt llapotban van. Ebben az esetben a hrom pn tmenet kzl egy vagy kett zrirnyban van elfesztve, teht az I ram nagyon kicsi.

Ha VAK pozitv s elegend tltst juttatunk a vezrlelektrdba, ak-kor a tirisztor vezetsi llapotba kerl. A begyjtott tirisztor karakteriszti-kja hasonlatos egy dida karakterisztikjhoz. A tirisztor egyirny elem, ezrt vezrelt egyenirnytnak is nevezik. Az angolszsz irodalomban a tirisztor nevnek rvidtse SCR (Silicon Control Rectifier). A tirisztor felptst, illetve rajzjeleit a 2.9. bra mutatja.

2.9. bra. A tirisztor struktrja s rajzjele

Mkdst knnyen megrthetjk, ha kpzeletben ferdn elvgjuk a ngy rteget s ezltal egy npn, valamint egy pnp struktrt nyernk (2.10. bra). A bipolris tranzisztor egyenleteinek ismeretben felrhatjuk, hogy

( ) ( ) 011111 11 CBBEA IIII +++==




( ) 010111 1 CBCBB III =

0222 )( CBGAC IIII ++=

Ha

02010 CBCBCB III += s 21 CB II = ,

akkor

( )2102

1

++

= CBGAII

I (2.2)

2.10. bra. A tirisztor, mint kt tranzisztor

Nulla vezrlram esetn (IG = 0) IA = ICB0, mert 1 s 2 igen kicsi. Ha nvekszik a vezrlram, akkor 1 s 2 is nvekszik, s 1 + 2 az 1 rtk-hez tart. A tirisztor vezetni kezd s az IA ramot a tirisztor framkrben lv terhels biztostja. A tirisztor begyjtshoz elegend egy rvid ideig tart ramimpulzus, viszont ahhoz, hogy a tirisztor vezetsben maradjon, ha megsznik a vezrlram (IG 0), a framnak (IA) nagyobbnak kell lennie az IL bekapcsolsi ramrtknl, mint ahogy kvetkeztettnk erre, az 1-rl s 2-rl elmondottakban (2.11. bra).




2.11. bra. A tirisztor jelleggrbje

A tirisztort lezrsa (kikapcsolsa) gy valsthat meg, hogy az IA ramot az n. tartram (IH) al cskkentjk.

Ms krlmnyek kztt is begyjthat a tirisztor, de ezeket nem cl-szer alkalmazni, mert knnyen a tirisztor tnkremenetelt okozhatjk ilyen begyjts lehet, pl. a tl nagy VAK feszltsg, vagy a nagyon gyors

VAK feszltsgnvekeds ( dtdVAK ) is.

2.12. bra. A tirisztor kikapcsolsnak feszltg s ramalakjai

A tirisztor kikapcsolsakor a pn tmenetek kirtett rtegeinek idben ki kell alakulniuk. A tltsek trq id alatt hagyjk el a tirisztort, de a vgleges zrkpessg visszanyersnek ideje a tq, az n. kmleti id valamivel hosszabb (2.12. bra). A tq egy fontos katalgus adata is a tirisztornak.

A tirisztor begyjtsnak megtervezshez a katalgusok megadjk a gate elektrda feszltsg-ram begyjtsi karakterisztikjt (2.13. bra).




2.13. bra. A tirisztor bekapcsolsi tartomnya

Mint ahogy a karakterisztikbl is ltszik, a VG IG sszetartoz rtkprt nem vlaszthatjuk meg akrhogyan. Ezek az rtk prok a krnyezeti h-mrsklettl is fggnek.

2.2.2. A tirisztor kommutcija A tirisztor kommutcijn gyakorlatilag a kikapcsolst, oltst rtjk. Ahogy arrl mr volt sz a tirisztor akkor kapcsol ki, ha rama az emltett, r jellemz IH tartram al esik.

Ha tirisztorunk egy vltakoz ramkrben vgez be- s kikapcsolsi feladatokat, akkor a kommutcis feszltsg csak flperidus ideig megfe-lel polarits, ezrt a termszetes kommutcis ramirnytk kommut-cis idtartomnya csak erre a flperidusnyi idre korltozdik. Mint ltni fogjuk, a kommutcis idtartomny meghosszabbodhat, ha a terhe-lsben induktivits is tallhat.

Mestersges, vagy knyszer-kommutcirl akkor beszlnk, amikor a ti-risztor, mint szaggat mkdik egy egyenram krben. Ekkor ltre kell hozni egy megfelel kapcsolssal , azt a helyzetet, hogy a tirisztor ra-ma lecskkenjen a megfelel szintre. Ehhez n. segd-tirisztorokat tartal-maz kommutcis ramkrket alkalmaznak.




Hlzati kommutcis kapcsolsok

Egyutas, vezrelt egyenirnyt kapcsols

2.14. bra. Egyutas, vezrelt egyenirnyt kapcsols

Az egyutas, egyfzis egyenirnyt kapcsolsban, ha a vezrlsi szg (gyjtsksleltetsi szg), akkor a kimeneti feszltsg tlagrtke (2.14. bra):

[ ] )cos1(2

2cos2

1sin22

12

+=

=

= ii VtdtVV

)cos1(2

22

+

= iVV

Mint ltjuk, ezzel a kapcsolssal az vezrlsi szggel bellthat rtk pozitv kimeneti feszltsget lehet ellltani. Az ilyen tpus kapcsolso-kat vezrelt egyenirnytknak nevezzk.




A vezrelt egyenirnyt maximlisan az = 180 vezrlsi szg-tartomnyban zemelhet. A megfelel biztonsg miatt az gyjtsszget nem szabad 180-ig nvelni. A szget oltsi szgnek nevezzk (szoksos rtke 1015) s a tirisztor tq kmleti idejnek megfelel szgnl na-gyobbnak kell lennie (nem brzoltuk a 2.14. brn).

Ktutas vezrelt egyenirnyt kapcsols (nulldidval) Ha a vezrelt egyenirnyt a bemeneti v1 vltakoz feszltsg mindkt flperidusban aktv, akkor a topolgia neve: ktutas vezrelt egyenir-nyt kapcsols (2.15. bra).

Ha az ismert vezrlsi szg (gyjtsksleltetsi szg) a begyjts ks-letetse, akkor a 2.15. bra megmutatja a T1 s T2 tirisztorok ramt is. E kapcsolsban a T1 s T2 tirisztorok az aktv elemek, mg a D3, D4 didk a nulldida (szabadonfut dida) szerept is tveszik. A tranzisztorok az vezrlsi szgnl kapcsolnak be, mg a kikapcsolsuk automatikusan trt-nik az = 180 szgnl, amikor is az ram ttereldik a D3, D4 didkra.

Termszetesen mivel egy T peridusban kt kapcsols is vgbemegy, a kimeneti V2 tlagfeszltsg az elz kapcsols ktszerese lesz.

[ ] )cos1(2cos1sin212

+=== ii VtdtVV

)cos1(22 += iVV

A fenti kplet szerint egy vezrelt egyenirnyt topolgit hoztunk ltre, ahol az szg segtsgvel a kimeneti feszltsget szablyozni tudjuk (de csak a pozitv tartomnyban).

Itt jegyezzk meg, hogy ezekben a kapcsolsokban a tirisztor n. ter-mszetes kommutcijt (kikapcsolst) hasznltuk ki (a tirisztor lezr, ha rama a tartram rtke al esik).

Ha egy u szinuszos feszltsgforrsnak a terhelse egy L-R kr, akkor ha t > , felrhatjuk a kvetkez egyenletet:

dtdiLiRu +=




Az egyenlet megoldsa:

=

tgt

m esitZU

i )()sin(

ahol 22 )( LRZ += s RLarctg =

Ha L , akkor j kzeltssel mondhatjuk, hogy az i ram tlagr-

tke az RU

I md = ,ami ms szavakkal kifejezve az jelenti, hogy ha nagyon

nagy az induktivits rtke (ezzel egytt az induktivitsban trolt energia is), akkor az induktivitsban trolt energia nem engedi (nagy)mrtkben befolysolni az tlagramot.

2.15. bra. Ktutas vezrelt egyenirnyt kapcsols

Ha az ram a 10 A-es nagysgrendben van, akkor mr igen nagy rtknek szmt, ha az induktivits rtke L = n 10 mH.




Ezrt a tirisztoros kapcsolsokban, ha a feszltsgforrs szinuszos, s a terhels egy L-R kr, akkor a tirisztor ltal szolgltatott ramot, lland rtk ramnak vesszk, vele gy szmolunk, illetve brzoljuk.

A tpfeszltsgbl felvett ram, az I1, amelynek alapharmonikusa az i01. Az alapharmonikus egy 1 szggel ksik a v1 feszltsghez kpest, teht a terhels jellege induktv s cos1 < 1.

2coscoscos 1

=

Ktutas, vezrelt egyenirnyt kapcsols R-L terhelssel Ha a hdkapcsols mind a ngy kapcsolja tirisztor (2.16. bra) s azokat prban kapcsolgatjuk, valamint a terhels R-L kr, amelyben L rtke na-gyon nagy (L ), akkor nagyon j kzeltssel llthatjuk, hogy a tirisz-torokon tmen ram majdnem lland amplitdj s ennek rtke: V2/Rt.

Felrhatjuk a kvetkez egyenletet a kimeneti tlagfeszltsg megllap-tsra:

[ ]

cos

22cos21sin212 === +

+iii VVtdtVV

cos222 = iVV

A kapcsolsunk egy vezrelt egyenirnyt, ahol a kimen feszltsg pozi-tv vagy negatv lehet.

Ahhoz, hogy a vezrelt egyenirnyt inverter zemmdban mkd-jn, azaz energit szolgltasson a vissza a hlzatba, a kapcsolsnak egy bels feszltsgforrssal rendelkez terhelsre van szksge (pl. egyen-ram motor, akkumultor stb.). Errl az zemmdrl a kvetkezkben sz lesz.

A tirisztoros vezrelt egyenirnytknak egyik htrnya, hogy ersen induktv jelleg terhelst mutatnak, amely terhels hlzati visszahatsa (felharmonikus tartalma) elgg jelents. E topolgira az induktv jelleg a kvetkez kplettel fejezhet ki:

1coscos




ahol 1 az a szg, amely az I1 betpllsi ram i10 alapharmonikusa, s a v1 feszltsg kztt van (2.16. bra).

2.16. bra. Vezrelt egyenirnyt, mint pozitv s negatv feszltsgforrs

Ktutas vezrelt egyenirnyt induktv (motoros) terhelssel Az egyenirnyt kapcsolsoknak sok esetben forggpeket kell tpllniuk. Egy egyenram gpet az ismert E Ra La helyettest kplettel lehet modellezni, ahol E = Vb a motor bels feszltsge (a gp fluxusnak s fordulatszmnak szorzatval arnyos), Ra a motor forgrsznek az ellen-llsa s La az induktivitsa (2.17. bra).

Az egyenram gpek La az induktivitsa ltalban kicsi s ezrt a ter-vezk sokszor egy ptllagos induktivitst az L induktivitst helyeznek el az egyenirnyt s a gp kz (2.17. bra), hogy az egyenirnyt idben vltoz, s a gp lland induklt feszltsge kztti klnbsg ne hoz-hasson ltre tlsgosan nagy ramot.

Ha a vezrlsi trvnyt tanulmnyozzuk, akkor nyilvnval, hogy mi-vel a 0180 szgtartomnyban vltozhat, /2-nl nagyobb rtk mel-lett mivel a koszinusz-fggvny eljelet vlt a Vb feszltsg is eljelet vlthat.




Termszetesen a tirisztoron nem fordulhat meg az ram irnya, de ha a terhelkr (villamos gp vagy akkumultor) biztostja a negatv bemen vltakoz feszltsg mellett a pozitv VAK feszltsget az illet tirisztoron, akkor azt mondhatjuk, hogy az energiaramls megfordult, a motor teht genertorknt zemel. A vezrelt egyenirnytnk inverter (vltirnyt) zemmdba kerlt, amellyel energit szolgltattunk vissza a vltakozfe-szltsg hlzatba.

2.17. bra. Vezrelt egyenirnyt motor s haszonfkezses zeme

A termszetes kommutciban rsztvev tirisztoroknl, az vezrlsi szg belltst knnytik azok a cl IC-k, amelyeket kzvetlenl hlzati kommutciban zemel tirisztorok vezrlsre fejlesztettek ki. Egy ilyen vezrl IC blokkvzlatt (UAA145 tpus driver) ltjuk a 2.18. brn.

A vezrl IC egy feszltsgosztn a hlzati feszltsggel arnyos jelet kap. Az els egysg a szinkronizl ramkr, amely gyakorlatilag egy nulltmenet kapcsol. gy ha vltozik is a vltakoz ram hlzat frek-vencija (a standardok az 50 Hz-ez kpest egy 0,5 Hz-es eltrst is meg-engednek), az IC minden fl-hullm kezdetekor egy start jelet ad, amit B(t)-vel jelltnk. Minden nulltmenet indtja a frszfog-genertort, amelynek jele egy nagyobb feszltsgrl (ltalban +10 V-rl) cskken a nulla feszltsgszintre. Azt, hogy mikor rje el a 0 V feszltsget a rendel-




kezsre ll 10 ms-on bell, kvlrl llthatjuk az Rv potenciomterrel. E potenciomterrel tulajdonkppen a oltsi szget lltjuk be.

2.18. bra. Hlzatra szinkronizlt tirisztor vezrl IC blokkvzlata

Ez azt jelenti, hogy a vezrelt egyenirnytnk maximlisan az = 180 vezrlsi szgtartomnyban zemelhet. A megfelel biztonsg miatt az gyjtsszget nem szabad 180-ig nvelni. A szget oltsi szgnek ne-vezzk (szoksos rtke 1015) s a tirisztor tq kmleti idejnek megfe-lel szgnl nagyobbnak kell lennie.

A B(t)-vel jellt frszfog alak feszltsget s a krt rtkkel arnyos feszltsget a kompartor fokozat hasonltja ssze. Amikor a kt feszlt-




sg egyenl, megjelenik a C(t) jel, amely elindtja a monostabil impulzus-genertort. Az impulzusgenertor kimenete gyakorlatilag a tirisztorok gyjtimpulzusa. Ennek idbeni hosszt, a D(t) impulzus hosszt, az Rs potenciomterrel llthatjuk. A szinkronizl ramkr jele s a csatorna-sztvlaszt ramkr a D1 s D2 meghajt ramkrk segtsgvel formlja a T1 s T2-vel jelzett gyjtimpulzust.

Nagyobb tirisztorokhoz e T1 s T2 jeleket mg ersteni kell.

A mestersges kommutci

Egyenfeszltsg kapcsolsakor felmerlhet a krds, hogy milyen ramk-rket alaktsunk ki a tirisztor be-, illetve kikapcsolsra.

A bekapcsols nem okozhat problmt, hiszen egy megfelel nagysg pozitv vezrlimpulzus a tirisztort bekapcsolja az egyenram krbe.

A kikapcsols sokkal nagyobb odafigyelst ignyel. Tudjuk azt, hogy a tirisztor norml krlmnyek kztt csak akkor kapcsol ki, ha az IA ra-mt a r jellemz tartram al cskkentjk.

Ez elrhet lenne, ha egy a tirisztorral sorba kttt kapcsolval ezt a mveletet elvgeznnk. De termszetesen ez nem egy jrhat t.

2.19. bra. Tirisztor mestersges kommutcijnak elvi kapcsolsa

A msik megolds, ha a tirisztor ramt eltrtennk s esetleg egy negatv VAK feszltsggel mg segtennk a gyors kikapcsolst. Nagyon sok kikap-csolsi smt alkottak meg a tervezk, amelyek az elbb felvzolt utat kvetik. Mi ezek kzl bemutatunk egyet s ennek mkdst meg is vizsgljuk (2.19. bra).

Mint ltni fogjuk, a kapcsolsban dnt szerepe van a C kondenztor-nak (2.20. bra). A C kondenztor a tranzisztor bekapcsolsakor az brn lthat polaritsra feltltdik, s gy jrul hozz a tirisztor kikapcsols-




hoz, hogy a KKi kapcsol bekapcsolsakor a feltlttt kondenztor feszlt-sge hozzaddik a Vi feszltsghez s ezzel hozzjrul a tirisztor ram-nak az eltrtshez a tirisztortl. Ugyanakkor a C kondenztor feszlts-ge, mint negatv feszltsg kapcsoldik a tirisztorra.

2.20. bra. A mestersges kommutci elvi (be-, kikapcsols) mkdse

A bemutatott elvi kapcsols gyakorlati megvalstst a 2.21. brn ltjuk, ahol T1 a ftirisztor, T2 a segdtirisztor, D1 a C kondenztort visszatlt dida. L1 s L2 tekercsek a C oltkondenztorral alkalmanknt soros rez-gkrt alkotnak, s ezzel biztostjk a szinuszos tltramot (repolariz-cis ramot) a C kondenztornak.

A fenti mkdsi elvet egy a gyakorlatban megvalsthat tirisztoros egyenram szaggatn mutatjuk be, amely egy egyenram motor (pl. villamos targonca motorja) fordulatszm szablyozst vgzi (2.21. bra).

Tirisztoros egyenram szaggat

Nagyon sok egyenram szaggat kapcsolst fejlesztettek ki s alkalmaz-tak is. Mi egy jellegzeteses kapcsolst ismertetnk (2.21. bra)

A kapcsols a C kondenztor feszltsgt hasznlja a tirisztor kikap-csolsra. Htrnya az ramkrnek, hogy a folyamatos mkdsre (a T1 f-tirisztor ciklikus be- s kikapcsolsra) fel kell kszteni.

A kapcsols felksztse (lestse) azt jelenti, hogy a C kondenztort a 2.22. brn lthat polaritsra kell feltlteni. Ez azt jelenti, hogy az eml-tett ciklikus be- s kikapcsolst a T1 tirisztornak megelzi a T2 segd-tirisztor egy rvid idej bekapcsolsa. A 2.22.b, brn lthatjuk, hogy me-lyik tvonalon alakul ki a tltram. Az iC tltram a soros rezgkr els fl-peridusnak az rama (a T2 tirisztor inverz irnyban nem vezethet). A C kondenztor 2 Vi feszltsgre tltdik a jelzett polaritssal.




2.21. bra. Tirisztoros egyenram szaggat

A ciklikus mkds lersa (2.23. bra)

A kapcsol bekapcsolsa:

A felksztett ramkr (a C kondenztor megfelel polaritsa) a T1 tirisz-tor bekapcsolsval a Vi feszltsget rkapcsolja az M motorra. Ezzel pr-huzamosan a T1 nyitsakor ( a. bra) a C kondenztor tpolarizlodik a kialakult (C+ T1 L2 D1 C-) soros rezgkrben. Az eredetileg 2Vi feszltsg kondenztoron mrhet feszltsg 2Vi lesz s a rezonns folyamat a D1 dida egyirny vezetse miatt megszakad. ram mr csak a T1 tirisztoron folyik.

2.22. bra. A szaggat s elksztse az els kapcsolsra

A kapcsol kikapcsolsa:

A T2 segd-tirisztor bekapcsolsa indtja el a kapcsolramkr, a T1 f-tirisztor kikapcsolst. Ha a T2-t bekapcsoljuk, a 2.23.b. brn lthatjuk, hogy a C+ T2 L1 T1 C- soros rezgkr az els pillanatban, a veze-tsben lv T1 tirisztorra 2Vi feszltsget kapcsol (VAK = 2Vi).




2.23. bra. A szaggat mkdsi fzisai

Ekkor a rezgkr rama ellene hat a T1 ramnak s radsul a motor ram is ttereldik a T1 tirisztorrl a T2-re, mert a motorram fenntarts-hoz a Vi feszltsg mellett mg a C kondenztor 2Vi feszltsge is hozzaddik.

Az ttereldtt motorram (a 2.23.b. bra nem mutatja) hamar meg-sznik, mert a rezonns folyamat megszakad. A C L1 soros rezgkr frekvencija gy van megvlasztva, hogy egy flperidusnyi id hosszabb legyen a T1 tirisztor vgleges zrkpessg visszanyersnek idejnl, a tq-nl. Mg a T2 rama nullhoz tart, ez az ram ugyanolyan mrtkben tte-reldik a D didra.

A kikapcsolt llapotot a c. bra mutatja, a D dida, mint szabadonfut dida fenntartja a motorramot s a C kondenztor a megfelel polarits 2Vi feszltsgre feltltve ksz arra, hogy a kvetkez bekapcsolsi folya-mat elinduljon a T1 begyjtsval.

2.3. A GTO tirisztor A vezrljellel kikacsolhat tirisztor a GTO (az angol Gate-Turn-Off Thyristor elnevezsbl), ami egy ngyrteg pnpn szerkezet kapcsol (2.24. bra). Hrom kivezetssel rendelkezik, ezek az A and, K katd s G vezrlelektrda (gate).




2.24. bra. A GTO tirisztor struktrja s jelalakjai

A GTO bekapcsolst hasonlthatnnk a tirisztorhoz, de tulajdonkppen nagyon klnbzik tle. A GTO sokkal nagyobb bekapcsolsi ramot ignyel (az andram akr 10%-t is) s a bekapcsolt llapotban is ignyel gate ramot, de csak a bekapcsolsi ram kb. 20%-t.

A kikapcsols a gate-re kapcsolt negatv feszltsggel trtnik. A GTO-nl a katalgusokbl kiolvashat a G kikapcsolsi tnyez rtke, amely 0,20,5 kztt van. Teht a gate rama a kikapcsolskor az and-ram 2050%-a.

A kikapcsolsi tnyez definci szerint:and

gate

II

G =

Az emltettek miatt a GTO vezrl ramkre viszonylag bonyolult s ezek a bonyolult kapcsolsok az angolszsz irodalomban a GU (Gate Unit) elnevezst kaptk.

A GTO tbb klnleges tulajdonsggal br. Ezek kzl a legfonto-sabbak:

a mg vezrlssel kikapcsolhat maximlis ram, a ITQM a kapcsolzemben a gate-el vezrelhet maximlis ram ITQRM, amely-

hez a maximlis mkdsi frekvencia is kapcsoldik. A GTO nagy elnye (ebben hasonl j tulajdonsga van, mint az IGBT-nek), hogy az ITQM > ITQRM, amely akr 2(5) nagyobb rtk is lehet.

a lezrsi id tqq , amelyet az ITQRM-hez rendelnk, az az id, ami alatt a lezrsi folyamat lejtszdik




megadjk a katalgusok a GTO andfeszltsg vltozsnak a sebes-sgt is (dVAK/dt)cr, ez azt jelenti, hogy a GTO-knak egy ilyen feszlt-sgnvekedst korltoz ramkrrel, n. snubber ramkrrel kell ren-delkeznik

a gate-re kapcsolhat maximlis negatv feszltsg VGRM, tipikus rtke 720 V kztt van

a gate vezrlkrnek tervezsekor, a gate kikapcsolsi ramnak a nvekedsi sebessge (meredeksge) a diG/dt nagyon fontos adat. r-tkt 1 A/s s 20 A/s kztt adjk meg a gyrtk. Ezt az ramn-vekedsi rtket nem szabad tllpni.

Ahhoz, hogy az emltetteket megvilgtsuk, a 2.25. brn egy jellegzetes GTO vezrlram alakot lthatunk.

Mint ltjuk, a GTO-t egy viszonylag nagy IGM gate rammal kapcsoljuk be, majd az IG gate rammal tartjuk bekapcsolt llapotban. Kikapcsolskor egy dig/dt nvekedsi sebessggel belltott gate kihz rammal kikapcsol-juk a tirisztort. Kihz ramnak nevezzk, mert a szakzsargon gy fogal-maz, hogy a katdram egy jelents rszt (az emltett 2050%-ot) a gate-en keresztl vezetjk ki a GTO-bl.

2.25. bra. Egy GTO be- s kikapcsolsnak

jellegzetes feszltsg s ramalakjai




A kikapcsolsi folyamat viszonylag hossz (tbb 10 s), az andram vi-szonylag lassan cseng le, n. farokram (tail current) jellegzetessggel.

A 2.26., 2.27. s 2.28. brk a GTO-t vezrl egysg klnbz topo-lgij, egyszerstett rajzai. Mindegyiken szerepel a GTO-t vd snubber ramkr, de nincsen berajzolva egy hasonl snubber ramkr (br be kell szerelni) a gate vdelmhez.

Az emltett kvetelmnyeknek megfelel gy a 2.26. (egy modernebb), mint a 2.27. brn (egy egyszerbb, kisebb IA ram GTO-nak megfelel) kzlt ramkr.

2.26. bra. Egy GTO be- s kikapcsolsi ramkre

s a jellegzetes gate-katd ramalakja

2.27. bra. Egy GTO vezrl ramkr I.




A T1 s T11 tranzisztorok a 2.28. brnak megfelelen IGF ram bekapcso-lsi s fenntartsi ramt biztostjk A +VG feszltsgforrs s az R1 s R11 ellenllsok segtsgvel. A T1 a bekapcsolsi nagyobb, mg a T11 a fenntar-t (kisebb rtk IGF ram) IGF ramot kapcsoljk.

Az IGF ram kikapcsolsi szakaszt a T2 tranzisztor biztostja. Az LG induktivits a VG feszltsgforrssal lltjuk be a kikapcsolsi rammere-deksget. Az bra nem tartalmazza de magtl rtetd, hogy a +VG s VG feszltsgforrs kzs nullpontja, a GTO tirisztor katdjval is ssze van ktve gy biztostjuk az IGF ramot.

Egy egyszerbb GTO vezrlramkrt mutat a 2.28. bra. A GTO be- s kikapcsolsa a vC vezrljellel trtnik. A kapcsols be-

menetn lv inverter, mint jelfordt mkdik. Ha a bemenet nulla, ami azt jelenti, ha vC = 0, akkor a T2 Darlington tranzisztor bekapcsol s a D didn keresztl az iGki ram a GTO-t kikapcsolja.

Ha vC jelen van, az inverter kimenetn a feszltsg nulla, amely a T2 tranzisztort zrt llapotba vezrli. A T1 tranzisztor az R ellenllson kapott bzisram miatt kinyit s a GTO gate-je pozitv feszltsgre kapcsoldik, gy megindul a bekapcsolsi ram:

2

11 R

VVVI GTOGKCEGGbe

Ha a C1 kondenztor feltltdik, a gate rama lecskken:

12

121 RR

VVVI GTOGKCEGGbe +

Teht teljesl az a felttel, hogy a bekacsolsi ram nagyobb, mint a tart-ram.

Ha vC = 0, akkor a T2 Darlington tranzisztor nyit s kialakul az iGki ram, amelynek vltozsi sebessgt az Lg induktivits hatrozza meg.

g

ESRGKTCEFDGGki

LVVVVV

dtdi

2




2.28. bra. Egy GTO be- s kikapcsolsi ramkr II.

Ennek az ramnak a cscsrtke:

LC

GKTCEFDGGki rESR

VVVVI

+

3

2max

ahol

VG a gate ramkr tpfeszltsge VFD a D dida nyitirny feszltsge VCE-T2 a nyitott T2 tranzisztor C-E feszltsge VGK a GTO G-K feszltsge VESR a C3 kondenztor bels feszltsgesse ESRC3 a C3 kondenztor ohmos ellenllsa

Az oltkrnek biztostani kell a gate negatv ramt, ezen negatv ram nvekedsi sebessgt, s tGav tltskirtsi idt.




2.3.1. A GTO tirisztorok vdelme A mai teljestmnyelektronikai ramkrkben a flvezetk (kapcsolk) igen nagy ramokat (sokszor tbb szz vagy ezer A-t) s igen nagy feszlt-sgeket (ma mr a kV nagysgrend feszltsg kapcsolsa sem tartozik a nem megoldhat feladatok kz) kapcsolnak, teht a vdelmkkel kiemel-ten foglalkoznunk kell.

A modern teljestmnyelektronikban minden kapcsolsi folyamatot ellenrznk. Ez azt jelenti, hogy minden kiadott parancs (be-, illetve ki-kapcsols) eredmnyt megvizsgljuk. Ha a parancs nem hajtdott vg-re,elektronikus eszkzkkel kzbelpnk s a flvezett s az egsz topo-lgit megvdjk egy fatlis tnkremeneteltl.

Egy-egy flvezetre elrjk a maximlis ramnvekeds vagy/s fe-szltsgnvekeds sebessget. Ezeket az adatokat a flvezetk katalgus-lapjai mindig tartalmazzk. Mivel ezek maximlis adatok, s brmely be-kapcsolsi vagy kikapcsolsi folyamatra ugyanazok, azrt ezen rtkek nem tllpsre passzv ramkrket dolgoztak ki, ezek az angolbl tvett kife-jezssel a sznbber (snubber) ramkrk.

A tirisztoroknl alkalmazott R-C snubbereket felvltottk az R-C-D snubberek, amelyekbl a GTO tirisztoroknl gy a gate, mint az A-K kr-nl is beptsre kerlnek (2.29. bra).

Vizsgljuk meg az A-K kri snubber (Rs-Cs-Ds) szerept! A GTO bekapcsolskor: a Cs kondenztor mr a VT feszltsgre van

feltltdve. A GTO-n az A-K kztti feszltsg a Cs-Rs idllandnak megfelel sebessggel vltozhat (igaz, hogy el kell viselnie a Cs kondenz-tor kist ramt is). A GTO-n bell az ramnvekeds sebessge az A-K kztti feszltsgnvekedstl is fgg.

2.29. bra. Snubber ramkrk a GTO vdelmre



A dokumentum

Kikapcsolskor a Cs kondenztornak fel kell tltdnie a VT feszltsgre, amely folyamat a GTO zrsnak temben zajlik le. A GTO-n az A-K feszltsgnek a nvekedst az R-Cs ramkr paramterei hatrozzk meg.

A modern flvezets kapcsolknl (tranzisztor, GTO, IGBT) ha egye-dileg alkalmazzuk ket, mindegyik flvezethz hozzrendeljk az t megillet snubbert. Hdkapcsolsoknl az egsz hdra rnak el egy kzs snubbert.

A flvezet gyrtk a legmodernebb flvezetk alkalmazsakor (bizo-nyos krlmnyek kztt), mr nem rjk el a snubber ramkrk hasz-nlatt.

Aktv vdelemrl akkor beszlnk, ha akkor avatkozunk kzbe s kap-csoljuk ki a flvezett, amikor egy nem vrt ignybevtelre kerlne sor, pl. rvidzr a terhels oldaln, s ez az ignybevtel a flvezett tnkretehetn.

A GTO tirisztorok mg egy vletlenszer 5-szrs andram mellett is kikapcsolhatk. Ez a tbbszrs ignybevteli elviselhetsg s annak megszntetse termszetesen csak korltozott ideig ll fenn. Ha egy ram-krrel (a GTO-knl pl. egy gyors ramvltval) szleljk a normlisnl nagyobb (rvidzr) ramot, a gate vezrlkr segtsgvel a GTO kikap-csolhat. Egy ilyen aktv vdelmi rendszer rszt kpezi az albbi bra (2.30. bra). Ha egy GTO bekapcsolsi parancsot kap, akkor annak term-szetes kvetkezmnye, hogy a VAK feszltsg pr V rtkre esik, azaz a parancs vgrehajtdott. Ha kikapcsolsi parancs rkezik, a GTO-n a kap-

2.30. bra

. A GTO bekapcsolst s tlfeszltsgt figyel elrendezs

hasznlata | Tartalomjegyzk | Irodalomjegyzk Vissza 34




csoland magas feszltsg visszall eredeti rtkre. Errl a vezrlsnek szintn tudnia kell. gy mindegyik GTO egy ellenllsosztt (Rsh s Rsen ellenllsok, 2.30. bra) kap, amelynek feszltsgt figyeli az elrendezs kompartora.

Ha bekapcsolt llapotban az IA nagyon megnne, az aktv vdelem ezt rzkeli s kikapcsolsi parancsot knyszert ki a vezrlstl. A parancsok s a vgrehajts eredmnye optikai szlakon keresztl jut el a vezrlegysgbe (2.31. bra).

A teljestmnyelektronikban a nhny 100 m hosszsgig hasznlhat optikai szlat alkalmazzk, ami azt jelenti, hogy a fnyt vezet kzponti rsz is manyagbl kszl. Az optikai szlakhoz specilis meghajtkat s vevegysgeket ptenek. Az optikai szl alkalmazsnak elnye, hogy viszonylag olcs s ugyanakkor nagy szigetelsi ellenllssal rendelkezik a meghajt s a teljestmnyfokozat kztt. Mivel optikai szlakban a fny-trs nagyobb, a fny terjedsi sebessge kisebb lesz a szlban s ezrt, ha sok tirisztort kell vezrelni optikai szlon keresztl, akkor ugyanolyan hosszsg optikai szlakat hasznlunk, hogy a jeltovbbtsi idk azono-sak legyenek.

2.31. bra. Egy gate vezrl egysg krnyezete s a kommunikci az llapot s vezrljelekkel

A 2.32. s 2.33. bra egy ksve rkez bekapcsolsi, illetve kikapcsolsi jel esetleges vgrehajtsnak fatlis kvetkezmnyeit brzolja egy olyan ve-zrlsi gban, ahol kt GTO van sorba kapcsolva.




2.32. bra. Ksve rkez bekapcsolsi parancs lehetsges hatsa

Azrt lltjuk, hogy ezeknek a parancsoknak esetleges a vgrehajtsa, mert az emltett kommunikci eredmnyekppen fel tudjuk ismerni a nem megfelel mkdst (a tlfeszltsggel veszlyeztetett GTO-t rzkelve) s le tudjuk lltani a berendezs (kapcsols) mkdst. A kapcsolst a vezrlrendszer lelltja s leknyveli, hogy melyik GTO kerlt veszlybe.

A 2.32. s 2.33. bra inkbb arra hvja fel a figyelmet, hogy nagy fon-tossg a jeltovbbts helyes megtervezse. A tbb szz GTO-t is tartal-maz nagyfeszltsg egyenram hlzatoknl egyenl hosszsg opti-kai szlakat alkalmaznak a vezrlegysg s a sok gate meghajt egysg kztt, hogy a klnbz szlakban fut jelek ksleltetse ugyanakkora legyen.

2.33. bra. Ksve rkez kikapcsolsi parancs lehetsges hatsa




A 2.34. brn egy modern GTO vezrlramkri elrendezs lthat, amelynek jellegzetessge, hogy a GTO tirisztor fenntart ramt egy ramgenertoros kapcsolzem tpegysg biztostja (T2 L1 PWM).

2.34. bra. Egy modern GTO vezrlramkr kapcsolsi vzlata

A vezrlst 4 MOSFET tranzisztor alkalmazsval valstjuk meg, ame-lyek kzl a T3 a bekapcsolsi id alatt nyitirny vezrlst biztost a GTO-nak (a T1-el a nagyobb bekapcsolsi gate ramot, T2-vel a fenntart ramot szablyozzuk). Kikapcsolskor a T4 tranzisztor zemel, mg az L2-L3 csatolt tekercspr a maradk IG ramot visszatpllja a C2 kondenztor-telepbe. Egy szval az energiatakarkos vezrlsi technika megvalsts-nak egy j gyakorlati pldja a jelen kapcsols. A nagyon sok GTO tirisz-tort tartalmaz ramkrkben (nagyfeszltsg egyenram energiatvitel talakti) ez nem elhanyagolhat szempont, hiszen a GTO-k szma fzi-sonknt elrheti a tbb 10-et is.

Nagyram s nagyfeszltsg kapcsolsoknl tbb GTO van sorba v. esetleg prhuzamosan kapcsolva. Mindegyik GTO-nak megvan a sajt vezrl ramkre, amely ugyanakkor informcit is szolgltat az eszkz mkdsrl. A kapcsolsban rszvev GTO vezrlramkreinek (a Gate Unit-oknak) egyedi energiaelltst kell biztostani (2.35. bra). A kap-csolsokban arra kell trekednnk, hogy mindegyik tirisztornak egyedi referenciapontot biztostsunk, amely ebben az ramkrben mindegyik tirisztor katdjhoz egyedileg csatlakozik.




2.35. bra. Sorba kapcsolt GTO-k vezrl egysgeinek

egyedi energiaelltsa

2.4. A teljestmnytranzisztor 2.4.1. A tranzisztor mkdse s jellemzi Teljestmnyelektronikai berendezsekben, ha a nagy ramok kapcsolsra bipolris tranzisztort alkalmaznak, akkor az minden esetben monolitikus Darlington (ugyanazon struktrj npn a legtbb esetben) tranzisztor. Ezeknl az alkalmazsoknl a tranzisztort kapcsolzemben hasznljk, ami azt jelenti, hogy bekapcsolskor arra kell trekednnk, hogy megfele-len nagy bzisrammal a tranzisztort minl rvidebb id alatt teltsbe vezreljk. Egy teltsbe vezrelt tranzisztoron a kollektor-emitter nyit-irny feszltsgess (VCE(sat)) viszonylag kicsi (12 V).

A teltsbe vezrls felttele, hogy 21hI

I CB .

Megjegyezzk, hogy a teljestmnytranzisztorok ramerstsi tnyez-je (h21) rendkvl alacsony (510) a nominlis ramuknl (2.37.b. bra).

Ezek a tranzisztorok fordtott irny C-E feszltsget nem viselnek el s ezrt az egy-, vagy hromfzis hdkapcsolsokban val alkalmazsuk




esetn egy-egy inverz didt mindig be kell pteni az ramkrkbe, a kap-csoltranzisztorral prhuzamosan.

2.36. bra. Teljestmnytranzisztor cella

A 2.36. bra egy tranzisztorcella sematikus brzolst s a Darlington tranzisztor rajzjelt mutatja. Egy-egy tranzisztor tbb ezer ilyen cellbl ll.

A Darlington tranzisztor kimeneti karakterisztikja megegyezik a ha-gyomnyos bipolris tranzisztor kimeneti karakterisztikjval (2.37. bra), csak nagyobb feszltsg s ramrtkekkel jellemzett.

2.37. bra. Teljestmnytranzisztor kimeneti s h21(IN) karakterisztikja

E tranzisztorok fbb paramterei a kvetkezk:

maximlis kollektor tlagram: IC maximlis kollektor cscsram kapcsolzemben: ICM (ltalban 10

ms-ra adjk meg) maximlis kollektor-emitter feszltsg (VCE0)




maximlis kollektor-emitter feszltsg negatv elfeszts mellett (VCEX), ez valamivel nagyobb, mint a VCE0

maximlis kapcsolsi frekvencia (rtke 0,55 kHz)

Kereskedelmi forgalomban mr kaphat olyan teljestmnytranzisztor is, amelynek maximlis adatai: VCE0 = 1500 V s IC = 300 (600) A.

A VCE(sat) feszltsg fgg a tranzisztor ramtl (2.38. bra). Ennek m-rsre s a mrsi eredmny feldolgozsra aktv tranzisztorvdelmi ramk-rket pthetnk. Ilyen aktv vdelmi ramkrrel az IGBT tranzisztorok trgyalsnl foglalkozunk.

2.38. bra. A VCE(sat) ram- s hmrskletfggse

2.4.2. A tranzisztor vezrlse Az ramirnytkban (konverterekben), valamint a villamos gpek fordu-latszm- s nyomatkszablyozsi kapcsolsaiban a tranzisztorokat term-szetesen kapcsolzemben hasznljuk. Ez azt jelenti, hogy a tranzisztort vagy teljes teltsbe (on), vagy kikapcsolt llapotba (off) kell vezrelni. E feladat egyszer megoldsra vezrlramkrket (angolul driver) alaktot-tak ki.

A vezrlramkr kialaktsnak fbb szempontjai a kvetkezk:

a vezrlsnek teltsbe kell vinni a tranzisztort. Technikailag megen-gedhet, hogy a nyitirny bzisram a teltsi pont bzisramt (IBsat), egy rvid 23 s-os idre jelentsen (IB 2 IBsat) meghaladja,

a kikapcsols rendkvl gyors kell, hogy legyen, ezrt negatv elfesz-tst (negatv bzisram, IBR) alkalmaznak a kikapcsolsi ramkrkben.

Ma mg fleg a szervo-hajtsokban alkalmaznak teljestmnytranzisztoro-kat. A gyrtk a beptsre ajnlanak kt-, illetve hromtranzisztoros tpu-




s eszkzket. A Darlington kapcsolsnl gyelni kell arra, hogy a Darlington tranzisztorprt alkot tranzisztorokat ne vezreljk tl, azaz a bemeneti VBE feszltsg egyenletesen osztdjon el az alkot tranzisztorok B-E tmenetein.

Ezrt a gyrtk kiegyenlt- (feszltsgbellt) s vddidkkal, illet-ve ellenllsokkal kialaktott eszkzket knlnak (2.39. bra: D, D1, D2, D3, Dz, R1, R2, R3). A vddidkon ltrejv kb. 0,7 V nagysg feszlt-sg nem engedi szaturlsba vinni a tranzisztorokat kikapcsolskor, mg bekapcsolskor az R1, R2, R3 ellenllsok, mint feszltsgosztk belltjk a B-E tmenet feszltsgt. A modern eszkzkben ezeket a didkat s ellenllsokat mr beptik a tranzisztorba s nem a kapcsolstervez fel-adata a tranzisztorok e tpus munkapontjnak mretezse.

2.39. bra. Teljestmnytranzisztorok

a) rajzjele b), c) kett, illetve hrom tranzisztorbl kialaktva

Jellegzetes tranzisztorvd kapcsolst mutatunk be az albbiakban (2.40. bra). A tranzisztor vdelmre kifejlesztett kapcsols mkdsnek rvid le-

rsa:

a D1 dida szerepe az, hogy meggtolja a tranzisztor tlvezrlst, s ne engedje meg, hogy a B-C tmenet negatv elfesztst kapjon,

a D2 dida a D1 didval kzsen a tranzisztor bekapcsolt llapotban megtartja a kvetkez rtket: VCE VBE

a megfelel bzisram hozzrendelst a megfelel kollektor-ramhoz a kvetkezkppen magyarzzuk:




2.40. bra. A tranzisztor munkapontjnak biztostsa

A D1 didra felrhat, hogy

CEDBED VVVV += 21 Amikor a tranzisztor teltsbe kerl, a kollektor-emitter feszltsgre felr-hat:

6,02 ++ BEDBE VVV

2.41. bra. Egyedi s hdgi tranzisztorok




A D1 dida nyitirny elfesztst kap s egy rsze a bzisramnak ezen a didn keresztl a kollektorba kerl, amely a bzisram cskkenst eredmnyezi. Ez akkor kvetkezik be, ha a terhelram kisebb, mint a maximlis kollektorramot biztost maximlis bzisram.

Ha a D1 dida vezet,

VD1 VD2 s VCE = VBE

A D3 dida, a negatv zrirny bzisramnak ad utat. A gyrtk nem csak egyedi (Darlington) tranzisztorokat gyrtanak, ha-

nem knlnak egyetlen chipben integrlva egy- s hromfzis hidakat, vagy hdgakat (2.41. bra).

2.4.3. Tranzisztoros hdkapcsolsok s vezrlsk A hdkapcsolsok egy-egy hdgban kt kapcsol helyezkedik el (2.42. bra). A fels kapcsol, brnkon a Q1 a pozitv snre, mg az als kapcso-l (Q2) a 0 potencilra (amely rendszerint a fld) kapcsoldik. A terhelst a kt kapcsol kzs pontjhoz ktik.

A terhelst felvltva kapcsoljk a + VT feszltsgre, illetve a 0 potenci-lra.

A Q2 tranzisztor vezrlse E tranzisztor vezrlse a vezrl potencil (bzis feszltsg ebben az eset-ben) szempontjbl egyszer, mert a tranzisztor emittere a fldre van kapcsolva, teht a vezrl feszltsget, amely ltrehozza a bzisramot, szintn a fldhz kpest lltjuk el. A kt fldpont kzs s potencilja lland (0 V).

2.42. bra. Hdramkrk vezrlse




A Q1 tranzisztor vezrlse Ebben az esetben a helyzet sokkal bonyolultabb. A terhels, amely a Q1 emitterre kapcsoldik n. lebeg potencilon van. Ha egyik tranzisztor sincs bekapcsolva, akkor VT/2 feszltsg mrhet a Q1 emittern, ha Q2 vezet, akkor 12 V a Q2 C-E feszltsge, mg Q1 vezet llapotban a mrhet feszltsg VT (12) V.

2.43. bra. Fld-fggetlen feszltsgforrsok

A bzisfeszltsget mindig az emitter potenciljhoz kell igaztanunk. A legkzenfekvbb megolds, hogy a tranzisztor vezrl(meghajt) jelt egy fld-fggetlen feszltsgforrsbl kapjuk (2.43. bra).

A kapcsols transzformtornak a szigetelse a primer s szekunder tekercsek kztt gy van mretezve, hogy a VT feszltsg ne okozhasson ttst.

Mivel a VT feszltsg igen nagy lehet (tbb 100 V is), biztonsgi meg-fontolsokbl potencil fggetlen sszekttetst biztostunk a hdg gy az als, mint a fels tranzisztorvezrl ramkreinek.

Maga a meghajt gy van kialaktva (2.44. bra), hogy biztostja a ve-zrlshez megfelel bzisramot.

Itt egy optocsatolval elltott meghajt ramkrt mutatunk be. Optocsatolval elltott vezrlsnl fggetlenteni tudjuk magunkat a

VT feszltsgtl a tranzisztor meghibsodsa esetn is. Ma ez a leginkbb hasznlt vezrljel-tvitel a vezrljeleket kiad szmtgp (egysg) s a nagyfeszltsg kapcsolegysg (Q1, Q2 tranzisztorok) kztt.




2.44. bra. A bekapcsolsi ram (iBF) kialakulsa

A meghajt mkdse Ha a bemeneten vezrlfeszltsg jelentkezik, az FD fotodida bekapcsolja az FT fototranzisztort s ekkor T3 zr, T2 nyit s a T1 rkapcsolja az 1-es pont feszltsgt a kimenetre. A kapcsolsban lv ellenllsok (a T1 kol-lektor s emitter ellenllsa) meghatrozzk a kimeneti ram nagysgt.

Ha a bemeneten nincs feszltsg, a FD nem bocst ki fnyt, az FT zrt llapotban kerl, amelynek hatsra a T3 nyit, ami a T1 zrst s a T2 nyi-tst eredmnyezi.

2.45. bra. Negatv bzisram ltrehozsa




A kimenet A pontja negatvabb potencilon van, mint a kapcsolt telje-stmnytranzisztor emittere, ahov az A pont csatlakozik, amely azt ered-mnyezi, hogy e feszltsg ( 1,4 V) a T2 bekapcsolsakor a negatv fe-szltsgforrs lesz. A tltsek gyorsan elhagyjk a Darlington pn tmenete-it, azaz a tranzisztor lezr.

2.4.4. A tranzisztorok (modern) vezrlse A modern tranzisztorvezrlsnl a vezrlramkr ketts, +/ betplls-sal rendelkezik s a vezrlsi logikval befolysolhat akr a be s kikapcso-l bzisram nvekedsek sebessge is (2.46. bra). A be- s kihz bzis-ramok nagysgt az RBF-RBR ellenllsokkal lltjuk be. Mint lthat, e kap-csols szimmetrikus tpfeszltsg-elltst ignyel, de ez mr a mai kor k-vetelmnyeinek megfelel akkor is, ha tbblet ramkri elem szksges.

2.46. bra. Teljestmnytranzisztorok modern vezrlramkre

2.5. A MOSFET 2.5.1. A MOSFET ltalnos jellemzi A szigetelt kapus FET tranzisztort MOSFET-nek (Metal Oxyde Semicon-ductor Field Effect Transistor) nevezzk. A vezrlelektrda a gate (kapu) egy szigetel rteggel, rendszerint SiO2-al (szilcium-dioxid SiO2, de alkal-maznak mg szilcium-nitridet Si3N4, alumnium-oxidot Al2O3 vagy egyb szigetelt is) el van szigetelve a flvezet csatorntl. A gate elektrda s a flvezet rteg egy lemezkondenztorknt foghat fel, amelyben a szigete-




l a dielektrikum. Ez a SiO2 szigetel rteg rendkvl vkony s ezrt mg a sztatikus elektromossg is tnkreteheti a flvezett.

Nzzk meg a 2.47. bra alapjn , mi trtnik egy n csatorns, n. nvekmnyes MOSFET-nl, ha a szubsztrton (alapon) kialaktott drain (nyel) s a source (forrs) elnevezs zsebekre feszltsget kapcsolunk gy, hogy a gate (kapu) elektrdra viszont semmilyen feszltsg nem kerl. Ekkor nem indul meg az ram a kt elektrda kztt, mert a kt n zsebet elvlaszt p rteg zrrtegknt hat. A drain s source elvileg egy-mssal felcserlhet.

2.47. bra. A teljestmny MOSFET cellk felptse

Ha az emltett gate elektrdra pozitv feszltsget kapcsolunk a szub-sztrthoz kpest, akkor a gate elektrda s a tle elszigetelt szubsztrt, mint egy lemezkondenztor mkdik. E lemezkondenztor oda vonzza a p szubsztrtban meglv vegyrtkelektronok egy rszt s gy kialakul egy n. invertl (inverzis) rteg, azaz egy vezetsi csatorna a drain s source kivezetsek kztt. Ez az invertl (inverzis) rteg egy bizonyos V0 fe-szltsgnl jn ltre s ezt a tranzisztor tpust nvekmnyes MOSFET-nek nevezzk (a vezrl feszltsg nvekedsekor kialakul inverzis rteg miatt), amelynek kszbfeszltsge V0.

2.48. bra. A klasszikus MOSFET tpusok




2.49. bra. MOSFET bemeneti s kimeneti karakterisztikk

Ha mr a gyrtsi folyamatban ellltottuk az emltett invertl rteget s e rteget egy a gate-re kapcsolt feszltsggel lebontjuk, akkor kirtses MOSFET tranzisztorrl beszlhetnk. Ekkor a V0 feszltsget, amelynl a vezets megsznik, lezr feszltsgnek nevezzk.

A gate alatti inverzis rteget csatornnak is nevezik. Kialakthat p csatorns kirtses s nvekmnyes MOSFET is. A k-

lnbz MOSFET tpusok s jellsi mdjaik, karakterisztikik lthatak a 2.48. s 2.49. brn.

Ma a processzorok, mikrovezrlk laterlis kialakts n s p csatorns MOSFET cellkbl plnek fel.

A 2.50. bra a komplementer MOS CMOS tranzisztorok kialakt-st mutatja be.

Ezekre az integrlt ramkrkre, processzorokra kifejlesztett CMOS tranzisztor felletignye az 1990-es vek kb. 6000 m2-rl 2005-re 11,5 m2-re cskkent. Termszetesen ez az igen kicsi mret tranzisztor csak igen kis ramok kapcsolsra kpes. Emiatt ezt tranzisztor cellnak nevez-hetnnk s ilyen cellaszint felhasznlsa e technolginak a modern in-tegrlt ramkrk, a mikroprocesszoros rendszerek, a szmtgpek pro-cesszorai. Ma egy processzorban 106108 CMOS elem is tallhat.




2.50. bra. CMOS tranzisztorok (nhny) megvalstsnak

sematikus brzolsa

Ma egy 3 V drain-source feszltgre mretezett cella, gy 100 A ram kapcsolsra szolglhat. A cellk kapcsolsa olyan jellel trtnhet, amely-nek le- s felfutsi lei 1 ns-100 ps idtartamak. Egy-egy p vagy n zseb mrete (mlysge) m nagysgrend. A processzorok jellegzetes tpfe-szltsgei ma mr nem a TTL technikban ismert +5 VDC, mert a meg-nvekedett szmtstechnikai igny egy-egy processzorral szemben mind tbb tranzisztort kvn. Ahhoz, hogy ugyanarra a felletre tbb tranzisz-tort helyezhessnk el, cskkentennk kell a csatorna szlessgt s a zse-bek mreteit, illetve a tranzisztorokat egymstl elvlaszt szigetel szere-pet betlt, de szmtstechnikai szempontbl nem kihasznlt felletek nagysgt. A kisebb, keskenyebb szigetelsi csatornk miatt a processzo-rok mind kisebb tpfeszltsggel mkdhetnek. gy folyamatosan csk-kentettk a tpfeszltsget, ma mr lteznek +3,3 VDC, +2,4 VDC, +1,8 VDC tpfeszltsg processzorok. Mai ismereteink szerint e CMOS tech-nolgia mkdsi hatra +1,2 VDC feszltsgre tehet. Ha a biztonsgi tnyezket is figyelembe vesszk, a minimlis tpfeszltsg, amellyel mg mkdhet a Si alap CMOS technolgia: +1,4 VDC.

2.5.2. A teljestmny MOSFET A korbbiakban bemutatott tranzisztorcsald laterlis kialakts, amely alatt azt rtjk, hogy az ramvezets a tranzisztor felletn megy vgbe. Teljestmnyelektronikai alkalmazsokban ez egyltaln nem elnys, mert a nagyobb ramok, nagyobb htsi lehetsget ignyelnek. A htborda csak a szubsztrtra kerlhet, amely szubsztrt egy hszigetel rtegknt




foghat fel. Mint tudjuk, a teljestmnyelektronikban nagy ramokat kell kapcsolnia a tranzisztornak. A teljestmnyelektronikai MOSFET-ek, tbb ezer egyedi tranzisztorbl (cellbl) plnek fel, amelyeket mr a kialak-tskor prhuzamosan ptenek ssze. A cellk mretei nagyobbak a CMOS technikban megismertnl, az egyedi cellk kztt nagyobb trkz van, hogy megnvelhessk a tranzisztor ttsi szilrdsgt. Kialakult a vertiklis kialakts, amelynl az ram tja fggleges, mintegy tmegy a tranzisztoron. gy lehetsg addik arra, hogy a drain-re szerelhet legyen a htborda s ezltal a megfelel helyre kerl a htsi feladat elvgzs-hez. Ennek az elrendezsnek elnye mg, hogy a drain s a source egy-mstl a trben jl elvlasztott, ami a nagyobb feszltsg elviselse szem-pontjbl kedvez. A szubsztrtra nvesztett rteg adja meg a tranzisztor maximlis feszltsgt.

2.51. bra. A MOSFET ohmikus karakterisztikjnak kihangslyozsa

Egy mai teljestmny MOSFET komplexitst jl jellemzi, hogy a tranzisz-tort alkot cellk srsge tbb, mint 200000 cella/cm2, mg a szubsztrt vastagsga kisebb, mint 500 m, ill. a csatorna hossz 1-2 m.

A 2.52. brn a V alak, rkos MOSFET kialaktst lthatjuk, valamint az utbbi idben kifejlesztett, nvesztett szubsztrtot alkalmaz n. CoolMOS tranzisztorok (tranzisztor cellk) felptst szemlltetjk. E CoolMOS tpus tranzisztor, az igen kicsi tmeneti ellenllsval (Rds(on)) tnik ki.

A vezetsben lv MOSFET fontos adata az tmeneti ellenlls (Rds(on)), amely a maximlis disszipcis teljestmnyt is meghatrozza. Az tmeneti ellenlls valban egy ellenllst, az n csatorns MOSFET-nl a source, a drain s szubsztrt (mindegyik n tpus flvezet) valamint az




invertlt rteg s a felletre ragasztott elvezetk ellenllsainak soros ere-dje. Az Rds(on)-t az 1990-es vek 110 rtkrl, a modern CoolMOS tranzisztoroknl 24 m-ra sikerlt cskkenteni. Sokszor ezek az utbbi teljestmnytranzisztorok alig ignyelnek htst.

2.52. bra. Teljestmnyelektronikai MOSFET tranzisztor cellk

2.5.3. A MOSFET tranzisztor inverz didja A teljestmnyelektronikai MOSFET tranzisztoroknl az n s p zsebek igen kicsi mretei miatt a source elektrdt csak gy tudjk kialaktani, hogy az elektrda gy a p, mint az n zsebet is rinti. Ez azt jelenti, hogy a source s drain elektrda kztt kialakul egy aktv pn tmenet, ami a telje-stmny MOSFET tranzisztorokra jellemz inverz dida. Ezt a didt nem szoktuk a tranzisztorral egytt brzolni, de jelenltt mindig figyelembe vesszk.

A fentiekbl kvetkezik, hogy a MOSFET tranzisztornak ohmikus ka-rakterisztikja van, ellenttben a bipolris tranzisztorok teltses karakte-risztikjval szemben (2.53. bra).

A mai modern konverterekben a MOSFET-ek mind-mind kapcsol-zemben mkdnek. A bekapcsolsi ellenllssal kapcsolatban meg kell jegyeznnk, hogy e tranzisztor tpusnak nkorltoz karakterisztikja van a termikus megfuts szempontjbl, ugyanis az epitaxilis (nvesztett) rteg hmrskleti tnyezje (TKR(on)) pozitv s rtke kzeltleg:

TKR(on) 69 10-3 [C1]




2.53. bra. A MOSFET kimeneti karakterisztikja

az inverz didt is figyelembe vve

A 25 C hmrskletrl T hmrskletklnbsggel felmelegedett tran-zisztor bekapcsolsi ellenllsa:

R = R25 (1 + T TKR(on))

2.54. bra. A bekapcsolsi ellenlls hmrskletfggse

A tranzisztor ezen karakterisztikjt a gyrtk kzlni szoktk, de gyors becslsre hasznlhatjuk a kvetkez sszefggst is:

R125 2 R25 2.5.4. A MOSFET kapcsolzem jellemzi A teljestmny MOSFET-eket ltalban kapcsolzem mkdsben al-kalmazzuk. Br ltszlag a MOSFET-et feszltsggel vezreljk, a val-sgban ahhoz, hogy a gate-et bizonyos feszltsgre feltltsk, tltseket kell mozgatnunk, azaz lesz valamekkora be- s kikapcsolsi ram. Amint



A dokume

azt a 2.55. bra is mutatja, a MOSFET-ek kapacitsokkal terheltek, ame-lyeket minden be- s kikapcsolskor t kell tlteni.

Ezek a kapacitsok a kvetkezk:

Cdg visszahatsi kapacits Cgs gate-source kapacits Cds drain-source kapacits

A fenti kapacitsok hatrozzk meg a meghajt-genertor (driver) kimene-ti ellenllsval egytt a teljestmnytranzisztorok kapcsolsi idit.

A VGS vezrlsi feszltsget is standardizltk, ennek szoksos rtke 20 V.

A teljestmny MOSFET adatlapjai tbbnyire a kikapcsolt tranzisztor kapacitsgrbit adjk meg.

Coss = Cds + Cgd (kimeneti kapacits) Crss = Cgd (transzfer kapacits) Ciss = Cgd + Cgs (bemeneti kapacits)

Az index ss rsze az angol small signal (kisjel) elnevezs rvidtse. Ezeket a katalgusadatokat megfelel krltekintssel kell kezelnnk,

hiszen ltalban nem adnak kpet a tranzisztor tmeneti llapotairl. Itt arra gondolunk, hogy a tranzisztor vezetsi struktrja (az inverzis rteg) pp a bekapcsols s kikapcsols ideje alatt jn ltre, illetve sznik meg.

2.55. bra. A teljestmny MOSFET kapacitsai

s gate feszltsge s rama





Teht vizsglnunk kell (kellene) a Coss, Crss, s Ciss megadott kapacitsgr-bit klnbz VGS feszltsgek mellett. Az egyik legfontosabb s egyben alapvet klnbsg a MOSFET s a bipolris tranzisztor kztt, hogy a MOSFET szinte teljestmnymentesen vezrelhet az izollt kapuelektr-djn keresztl. A MOSFET bekapcsolshoz elegend a kszbfeszlt-sg feletti feszltsg rkapcsolsa a kapura. Vesztesgek csak a be- s ki-kapcsolskor lpnek fel, ugyanis ekkor trtnik a bemeneti MOS kapacits (CGS) ttltse.

Az n-csatorns MOSFET bekapcsolshoz a gate elektrdn pozitv feszltsgnek kell lennie. A bekapcsolsi folyamat idbeni brzolst szabadonfutkrrel elltott induktv terhels esetn a 2.56. brn lthatjuk.

2.56. bra. Jellegzetesen kialakul feszltsg s ramformk

egy MOSFET bekapcsolsakor

Elszr a CGS kapacits a kszbfeszltsg elrsig tltdik. Mindez id alatt zr-viselkeds mg nem vltozik meg. A szksges idt ksleltetsi idnek nevezik s a tranzisztor reakciidejt modellezi. A kszbfe-szltsg tlpsvel a csatorna kifejldik s megindul a drain-ram (ID). A gate-ram tovbbi emelkedse mr a Miller- kapacits (CGD) ellen hat. A kapacits ttltshez szksges gate-tltst a gate-meghajt szlltja, s ez hatrozza meg a vezrlkapcsols vesztesgt. Csak a Miller-kapacits teljes tltse, a helyi tltsi zna leplse utn kerl a tranzisztor bekap-csolt llapotba. Ekkor mr a nyitirny ellenlls (RDS(on)) s a terhelram (ID) hatrozza meg a feszltsgesst a tranzisztoron. Ahhoz, hogy a kap-




csolsi vesztesgeink kicsik legyenek, a be- s kikapcsolsi folyamatok idejt az eszkz fizikai paramtereit figyelembe vev, lehetleg a legrvi-debbre kell korltozni.

Egy MOSFET struktra kialakulsa kb. 4050 ns (nanoszekundum) id alatt megy vgbe. Ez alatt a rvid id alatt igen tekintlyes tltst kell bevinnnk a tranzisztorba, a gyrtk ezt 1,536 A-ban adjk meg. Ilyen gyorsan nvekv s ilyen tekintlyes nagysg ramot csak specilisan kialaktott ramkrket felhasznlva rhetnk el. Erre a feladatra javasol-juk a MOSFET meghajt (angol elnevezs szerint: MOSFET and IGBT Driver) integrlt ramkrk (rviden driverek) hasznlatt.

Ahhoz, hogy a kikapcsols is gyors legyen, e meghajtk feszltsgellt-sa 20 V. Az brn szerepl RG1 ellenllssal lltjuk be a mr emltett ma-ximlis gate ramot. Ezzel az ellenllssal belltjuk a driver ltal megenge-dett maximlis ramot is. Ez a meghajt kialaktstl fggen 1,536 A is lehet, gy ennek az ellenllsnak szoksos rtke a 10 nagysgrendjbe esik. Ezzel az ellenllssal a drivert is vdjk, hiszen egy kialakul kapaci-tsra kontrolllhatatlan nagysg tltram kerlhetne, az ramot csak a meghajt kimeneti ellenllsa korltozn s ez a driver tranzisztorait esetleg tnkretenn.

Mindig hasznljuk az RG2 ellenllst is, amelynek szerepe az, hogy ha egy bekapcsolt MOSFET-nek eltnik a VGS feszltsge, pl. a driver meg-hibsodsa, vagy a drivert ellt feszltsg elvesztse miatt, a tranzisztor Cgs kapacitsn lv feszltsgnek nem lenne tja, hogy nulla rtkre cskkenjen (azaz kisljn). Egy bekapcsolt MOSFET tbb tz percig is bekapcsolt llapotban maradhat, ha a gate feszltsge kontrolllatlan ma-rad, pl. eltnik a vezrlramkr tpfeszltsge, s a Cgs kapacits feltltve marad. Ennek kvetkezmnyei belthatatlanok lennnek (pl. egy villany-motor forgst nem lehetne lelltani). Ezrt a MOSFET gate-je egy ellen-llssal, jelen esetben RG2-vel, a source-re van ktve. Az RG2 ellenlls minden esetben biztostja a Cgs kapacits szksges kistst. Mivel szok-sos rtke RG2 = 210 k, nem jelent jelents fogyasztt a gate-t meg-hajt ramkrre nzve, hiszen ezen az ellenllson a bekapcsols teljes ideje alatt disszipldik energia.

Az ellenkapcsolt Z1 s Z2 Zener-didk szerepe, hogy a tranzisztor VGS feszltsge semmilyen krlmnyek kztt se haladja meg a gyrt ltal ajnlott rtket. gy ha a driver az brnk szerint 15 V feszltsget szolgltat, akkor Z1 s Z2 Zener-feszltsge 18 V.



A dokum

2.57. bra. Egyedi MOSFET vezrlse

A 2.58. brn lthat kapcsolsban a fels MOSFET gate vezrlfeszlt-sgt, mivel ezt e MOSFET source-hez kell igaztani, nllan kell bizto-stanunk s ez megvalsthat, mert az 1 F-os kondenztor melynek feszltsgt 15 V-ra stabilizljuk a terhelsen keresztl tltdik fel. A kapcsols az n. charge pump (tlts elllts), amely a pozitv snrl kap tpllst. Ha be1 = 1, akkor a fels MOSFET meghajt tranzisztorai

2.58. bra. Egy MOSFET-ekbl ll hdg vezrlse

entum hasznlata | Tartalomjegyzk | Irodalomjegyzk Vissza 56




(T1, T2) pozitv bzisfeszltsget kapnak, T1 kinyit s bekapcsolja a MOSFET-et. Ha be1 = 0, akkor a fenti ramkr a T2 tranzisztoron ke-resztl kikapcsolja a MOSFET-et. A fels MOSFET vezrlfeszltsge (be1) gy potencil szempontjbl kompatibiliss vlik az als MOSFET vezrlfeszltsgvel (be2).

MOSFET tranzisztorok prhuzamos kapcsolsa

Ha tbb MOSFET tranzisztort prhuzamosan kell zemeltetnnk pl. GTO tirisztorok oltkrben , akkor mindegyik tranzisztort elltjuk az emltett ellenllsokkal s Zener didkkal. Ilyenkor ltalban mg F1F4 jel ferritgyrket is alkalmazunk kzvetlenl a tranzisztorok gate kiveze-tsre hzva, hogy a krnyez ramkrk vals vagy szrt induktivitsait rt ramlksek ltal keletkezett feszltsgugrsok, feszltsgtskk ne-hogy elrjk a tranzisztorok gate-jeit s tnkretegyk a kapcsolkat (2.59. bra).

Termszetesen, MOSFET-eket lehet prhuzamosan kapcsolni, hisz egy- egy tranzisztor a cellk ezreibl pl fel.

E prhuzamosan kapcsolt tranzisztorokra, a GTO tirisztorok kikap-csolsi krben van szksg. A tbb kA-es GTO-ok kikapcsolsi rama a kA-es ramok nagysgrendjbe esik. Ilyen kikapcsolsi krt mutat a 2.59. bra. Mint lthatjuk, mindegyik MOSFET egyedi gate vdelmi krrel ren-delkezik s mindegyik MOSFET a vezrl gate feszltsget egy-egy Rgg ellenllson keresztl kapja meg. Ezeknek az ellenllsok az a szerepe, hogy mindegyik MOSFET egyedileg legyen a vezrlfeszltsgre rkap-csolva.

2.59. bra. Tbb MOSFET prhuzamos vezrlse




2.6. Az IGBT tranzisztor Az IGBT tranzisztor magban egyesti a 90-es vek teljestmnytranziszto-rainak s MOSFET-jeinek elnyeit.

Ezek az elnyk a kvetkezk: a feszltsggel vezrelhetsg, a tel-jestmnytranzisztoroknl magasabb kapcsolsi frekvencia s a vezetsben lv kapcsoln a viszonylag kicsi feszltsgess.

Az IGBT lnyegben a vertiklis MOSFET tovbbfejlesztett vltozata, amelyben az ismert MOSFET struktrt egy p rteggel egsztettk ki.

Az IGBT elnevezs e tranzisztor mkdsre utal angol megneve-zsbl addik (Isolated Gate Bipolar Transistor), melynek magyar megfe-lelt is alkothatunk (Izollt Gate- Bipolris Tranzisztor = IGBT).

A 2.60. bra az elnevezst, a tranzisztor struktrjt, a tranzisztor fel-ptsnek ismert elemekkel val brzolst s a leggyakrabban hasznlt egyezmnyes jelt tartalmazza.

2.60. bra. Az IGBT tranzisztor

(egy cella kialaktsa, helyettest rajza, rajzjele)

Ha az IGBT-t E-C feszltsgre kapcsoljuk, s +VGE feszltsget kap, akkor a 2.61. brnak megfelelen alakul ki az ramvezets egy IGBT cellban. Az IGBT is cellk ezreibl ll, hasonlatosan a teljestmny MOSFET-hez. Meg-jegyezzk, hogy ez az IGBT vezetsi struktra a mai IGBT-nl, egy VGE0 kszbfeszltsgnl alakul ki. Jellegzetes rtke VGE0 = +7 V. E kszbfe-szltsg rtknek a lecskkentsre intenzv technolgiai kutatsok folynak.




2.61. bra. ramutak (elektronutak) egy IGBT cellban

Mra a teljestmnyelektronikai gyakorlati alkalmazsokban az IGBT-k nagyon npszerek lettek. Azt mondhatjuk, ha villamos gp (pl. villany-motor) vezrlsrl van sz, amelynek a kapocsfeszltsge kisebb, mint 20003000 V s teljestmnye nem haladja meg a 100150 kW-ot, akkor a kapcsoleleme IGBT. Ennl nagyobb teljestmnyeket ma mg GTO ti-risztorokkal vezrelnk.

2.6.1. Az IGBT karakterisztiki, hatradatai A szabvnyostott vezrlfeszltsg maximlis rtke VGE(max) = 20 V. Itt jegyezzk meg, hogy a gyorsabb kikapcsolst negatv VGE feszltsggel segtjk. Mint mr emltettk az IGBT vezetsi struktrja +7 V krli feszltsgnl alakul ki. Leegyszerstve a vezrlst, a gate-t gy tekinthet-jk, mint egy kondenztort, tbb szerz e kondenztor rtkt 8 pF-osnak adja meg. Teht a vezrls, br feszltsg vezrls, e 8 pF-os kondenztor feltlt s kist ramra reduklhat. E feltlt ram nagysga 11,5 A s viszonylag gyorsan (kb. 5060 ns alatt) kell vgeznnk a vezrlsi struktra kialaktsval, illetve a lebontsval. A vezrlsi teljestmnyigny meghatrozst segti az elbbi adat.

A kimeneti karakterisztikn (2.62. bra) lthat a nyitirny maximlis feszltsg (VCEM), illetve a zrirny maximlis feszltsg (VRM).




2.62. bra. Az IGBT kimeneti karakterisztikja

Az IGBT transzfer jelleggrbje (2.63. bra), az elbbieket ersti meg.

2.63. bra. Az IGBT transzfer karakterisztikja

Manapsg mr forgalmaznak olyan IGBT-ket is, amelyek a kvetkez hatradatokkal rendelkeznek:

maximlis kollektor-emitter feszltsg: VCEM = 3300-(6000) V maximlis kollektor ram: ICM = 3300 A kapcsolsi frekvencia: fs = 2-20 (50) kHz az IGBT-n mrhet nyitirny feszltsgess: VCE(sat) = 2-3 (5) V

Termszetesen a nyitirny feszltsgess (2.64. bra) fgg a tranzisztor melegedstl, a kristly hmrsklettl, valamint az tfoly ram nagy-sgtl.




2.64. bra. VCE j karakterisztikasereg,

ahol a paramter a kollektor ram

Felmerlhet a krds, hogy milyen mdon viselkedik az IGBT egy esetle-ges rvidzrsi llapotnl. Mint a 2.65.a. brn kzlt diagrambl leolvas-hat, ha az ram az IC(nvl) ramot tbbszrsen is meghaladja, a kollektor-emitter feszltsgess (VCE) tovbb emelkedik.

2.65. bra. Az IGBT vezrelhetsge nominlisnl nagyobb terhels esetn

Az IGBT egyik nagyon fontos tulajdonsga az, hogy a tbbszrs nomi-nlis ram (In), ha csak meghatrozott ideig halad t az eszkzn, akkor abban nem tesz krt. Van mg egy msik nagyon fontos tulajdonsga is az IGBT-nek, hogy ebben az erteljesen ignybevett llapotban (a nvleges ramnl tbbszrs IC ram) az IGBT-t megfelel vezrlssel mg kz-ben tudjuk tartani, azaz ha cskkentjk a VGE feszltsget, akkor korl-tozhatjuk az tmen ram nagysgt vagy akr ki is kapcsolhatjuk a tran-zisztort, ha ez a nagy ram fennll egy bizonyos id utn is. Ez az idtar-tam nhnyszor tz s a 2.65.b. bra szerint. Erre a karakterisztikra visz-szatrnk mg, az aktv vdelem trgyalsakor.




2.6.2. Az IGBT vezrlse Egy ma mr klasszikusnak nevezhet IGBT vezrlramkr kialaktst mutatja a 2.66. bra. Itt egy egyedi kapcsol vezrlst mutatunk be. A be-menet egy optocsatolval van megoldva, mely potencilisan levlasztja a vezrl rendszert a teljestmny fokozattl.

Ma az IGBT-k nagyobb rsze egy- vagy hromfzis hdkapcsolsban zemel. Mivel a MOSFET s IGBT tranzisztorok vezrlstechnikai szem-pontbl teljesen megegyeznek, azokat az IC-ket, amelyek e vezrlramk-rket tartalmazzk, MOSFET/IGBT meghajt (MOSFET/IGBT driver) nv alatt forgalmazzk.

2.66. bra. Plda az IGBT vezrlramkrre

Egy ilyen jellegzetes IC bels felptst is magba foglal vezrlram-krt mutat a 2.66. bra., amelynl megjegyezzk, hogy kln vezrlcsat-lakozst kapott a meghajts engedlyezse, amelynek az IGBT aktv vdelmben kitntetett (lsd ksbb) szerepe van.

2.6.3. Az IGBT aktv vdelme A 2.65. bra mutatja azokat a karakterisztikkat, amelyekre az IGBT aktv vdelme pl.

Aktv vdelemnek nevezzk a flvezetk viselkedseire alapul elekt-ronikus vdelmet, amely mintegy elektronikus biztostk mkdik.

Ha valamelyik jellemz adata a flvezetnek megvltozik a mi esetnk-ben egy rvidzrsi ram (ISC) hatsra megn a VCE feszltsg , az elektro-nika beavatkozik s lekapcsolja (off llapotba vezrli) az illet flvezett.




2.67. bra. Az IGBT aktv vdelme

A 2.65.a. bra a VCE feszltsg vltozst mutatja az ram fggvnyben. Leolvashat, hogy ha az IC kollektor ram a nominlis ram 5-szrsre n, a VCE feszltsg a nominlis ramot jelz 2 V helyett 5 V lesz. Ennek a feszltsgvltozsnak az rzkelsre pl az aktv vdelmi ramkr. Ha a VCE feszltsg nagyobb lesz, mint 2 V (az emltett pldban), akkor a 2.67. bra kapcsolsnak A pontjn jelzett 2,7 V feszltsg 5,7 V-ra vltozik (VCE = 5 V, VFD = 0,7 V). Ha a kompartor Vref feszltsge pl. 3 V rtk, akkor a kompartor aktvlja a T1 tranzisztort, amely a Z didn keresztl cskkenti az IGBT VGE feszltsgt.

Ha a ksleltet ramkr T ideje alatt nem sznik meg az 5 V-ot elid-z nominlisnl nagyobb IC ram, akkor a T2 aktivldik s az IGBT lezr (VGE = 0 V).

A 2.67. brrl hinyoznak az n. visszajelz ramkrk, amelyekkel ezekrl a folyamatokrl a vezrl ramkr (szmtgp) informcit szerez.

2.7. Az MCT (MOS vezrelt tirisztor) Az MCT (MOS Controlled Thyristor) az utbbi vek szmos flvezet fej-lesztsnek egyik eredmnye. Mint elnevezse is sugallja, egy FET-tel vez-relt npn-pnp tranzisztorpr (teht tirisztor) tpus megvalstsrl van sz (2.68. bra). Az MCT egyesti magban a tirisztorok nagy ramvezetsi k-pessgt, valamint a FET tpus vezrls elnyeit (feszltsggel vezrelhet-



A dokume

sg). Meabban a

Eln(mr mdv/dt (ensi ideje k

A kalkalmatpegysMCT s

2.68. bra. Az MCT rajzjele


gjelensekor az IGBT-hez hasonltottk karakterisztikit. Ma ugyan- feszltsg- s ramtartomnyban forgalmazzk, mint az IGBT-t. ys tulajdonsga az igen nagy ramnvekedsi sebessg a di/dt eghaladtk a 2500 A/s-ot) s feszltsgnvekedsi sebessg a nek rtke ma mr nagyobb, mint 20 kV/s). A be- s kikapcsol-isebb, mint 1 s, teht a kapcsolsi frekvencia 100 kHz krl van. lnsen jnak mondhat di/dt s dv/dt rtkek miatt a lehetsges

zsi terletei a rezonns konverterek, az UPS-ek (sznetmentes gek), illetve a teljestmny aktv szrk. Ltezik P-MCT, illetve N- lehet rendelni beptett ellenprhuzamos didval is.

2.69. bra. A modern flvezetk felhasznlsi korltjai




Az MCT gate jelszintje megegyezik az IGBT-vel, azaz 20 VDC. Ma mr forgalmaznak 2500 A-es s 2500 V-os MCT-ket is.

A 2.69. brn a ma hasznlatos flvezetket csoportostottuk a kap-csolt teljestmny s az alkalmazhat frekvencia fggvnyben.

2.8. Kapcsolsi vesztesgek Minden flvezet eszkzn zrirnyban Vn (normalizlt), nyitirnyban VS nagysg feszltsg mrhet. E feszltsgess mrtke a tized volt s nhny volt kztt lehetsges.

Bekapcsolskor s kikapcsolskor mindig van egy n. bekapcsolsi-, il-letve kikapcsolsi ksleltets (tbek s tkik).

A flvezetk kapcsolsi vesztesgeinek alakulst a 2.70. brn lthatjuk.

2.70. bra. Kapcsolsi vesztesgek

Bekapcsolt llapotban a flvezetn, ha az tmen ram (normalizlt) Id, akkor a dissziplt teljestmny:

P1 = VS Id

A dissziplt energia:

W1 = VS IdDTs




Bekapcsolskor a flvezetn ez az energiavesztesg:

Wbe = Vn IdTbe Kikapcsolskor:

Wki =VnIdTki Az sszenergia vesztesg:

Wd=W1+Wbe+Wki

A teljestmny disszipci tlagrtke kzeltleg (tbek tkik):

s

kibed T

WWWP

++= 1

Teljestmnyelektronika Kapcsolzem tpegysgek



3. Kapcsolzem tpegysgek

A kapcsolzem tpegysgek alapveten megvltoztattk felfogsunkat egy tpegysgrl, st azt is mondhatnnk, hogy az egsz teljestmnyelekt-ronikrl.

Ma a naponta rendszerbe helyezett tpegysgeknek tbb mint 99,99%-a, kapcsolzem tpegysg. Analg tpegysgek szinte csak hobby szin-ten kerlnek be egy-egy kapcsolsba.

Vajon milyen alapvet felismers vezetett el ahhoz, hogy ma mr dn-trszben ilyen tpegysgekkel tallkozunk? Az analg tpegysgekkel ellenttben itt az egsz tpfeszltsget (Vi), rkapcsoljuk-lekapcsoljuk az R0-C0 terhelsre, s az tlagfeszltsg lesz a kimeneti V0 feszltsg. A C0 egy szrkondenztor, szerepe lnyeges. Az alapelv az, hogyha a fenti kapcsolsi stratgit alkalmazzuk, akkor a tpegysg hatsfoka kzel lehet a 100%-hoz, hisz a tpegysgen vagy nulla ram van, vagy kzel nulla fe-szltsgess a K kapcsoln. A K kapcsol egy Q tranzisztorbl, egy D didbl ll s lnyeges szerep van az L induktivitsnak is. Az L tekercs szerepe, energiatrols, hogy a terhels energiaelltsa kzel lland legyen a K kapcsol mindkt llsnl. Mi ezen induktv energiatrols konverte-rekkel fogunk foglakozni.

3.1. bra. A kapcsolzem tpegysg alapelve

Konvertereknek nevezzk ltalban a kapcsolzem energiatalaktst. Elnyei a DC-DC konvertereknek:

j hatsfok, kis mretek feszltsgnvelsi kapcsolsok ltrehozsa is lehetsges nagyobb zembiztonsg, hosszabb lettartam rzketlen a nagy bemeneti feszltsgvltozsra

Teljestmnyelektronika Kapcsolzem tpegysgek


puklus zoltán - sze.huszeliz/teljesitmenyelektronika/jegyzetek/... · készült a hefop...

Documents