Scopul lucrarii este studiul caracteristicilor componentelor semiconductoare de putere si a caracteristicilor acestora.

Diodele de putere au simbolul si caracteristica curent-tensiune prezentate mai jos:

Marimile specifice ale caracteristicii sunt:

V_p - tensiune de prag;

V_BR – tensiune de strapungere inversa (breakdown reverse voltage);

I_BR – curent invers prin dioda.

Schema de principiu pentru studiul comportarii tranzitorii a diodei de putere este prezentata mai jos. Evolutia curentului prin dioda si a tensiunii la bornele diodei sunt prezentate pentru procesul tranzitoriu de blocare.

Intervalul de timp (0, t₁) poarta denumirea de timp de stocare, iar intervalul de timp (t₁, t₂) se numeste timp de tranzitie.

Suma acestor doi timpi de regim tranzitoriu este cunoscuta sub denumirea de timp de revenire trr (reverse recovery time). Pentru diodele Zener schema de principiu pentru conectarea in circuit si caracteristica I = f(U) este prezentata mai jos:

Tranzistoarele bipolare de putere au simbolul si caracteristicile Ic = f(Uc) prezentate mai jos pentru cazul unnui tranzistor de putere npn.

In practica se utilizeaza si structura numita Darlington monolitic a carei schema este prezentata mai jos:

Caracteristicile de comutatie si metodele de comanda a tranzistoarelor bipolare de putere se studiaza intr-o lucrare separata.

Tiristoarele au simbolul, schema echivalenta si caracteristica statica I = f(U) prezentate mai jos:

Zona 0 –1 poarta denumirea de zona de blocare in direct, este similara cu caracteristica unei diode polarizate invers si deci blocate. V_FBO (break over voltage) este tensiunea la care chiar in absenta comenzii se declanseaza procesul regenerativ de tranzitie din starea blocata in starea de conductie, dispozitivul trecand rapid prin zona de rezistenta negativa 1 – 2 si ajunge in zona conductiei in direct 2 – 3, zona asemanatoare cu o dioda redresoare in conductie.

Zona 0 – 4 se numeste zona de blocare in innvers (la polarizare inversa) iar zona 4 – 5 este zona de strapungere a structurii pnpn.

Tensiunile V_DRM si V_RRM sunt tensiunile maxime repetitive de blocare in direct si invers.

Amorsarea tiristoarelor conventionale se face prin aplicarea pe poarta a unui semnal pozitiv de comanda fata de catod.

Aplicarea unui curent I_B din ce in ce mai mare duce la amorsarea tiristorului la tensiuni din ce in ce mai reduse a tensiunii de blocare in direct.

Valoarea curentului I_H poarta numele de curent de automentinere sau de agatare.

Partea practica

1. Se realizeaza schema din figura urmatoare:

a) Prin modificarea valorii reostatului RF se poate ridica caracteristica I = f(U) pentru portiunea situata in cadranul I, comutatorul k fiind pe pozitia 1.

b) Prin modificarea pozitiei comutatorului k de pe pozitia 1 pe pozitia 2 se poate urmari evolutia tensiunii si curentului pe durata procesului tranzitoriu de blocare si se poate masura timpul de revenire trr (reverse recovery time).

c) Se poate aprecia valoarea curentului invers prin dioda.

d) Inlocuind dioda D cu o dioda Zener putem determina tensiunnea Zener si curentul la care se obtine aceasta.

2. Se realizeaza schema din figura urmatoare:

a) Pentru diferite valori ale curentului de baza se traseaza caracteristicile I_C = f(U_CE) prin modificarea rezistentei R_C si a rezistentei R_E.

b) Se polarizeaza invers sectiunea baza – emitor si se traseaza o caracteristica I_C = f(U_CE).

3. Se realizeaza schema din figura urmatoare:

a) Se ridica functia de caracteristici I = f(U) pentru diferiti curenti de grila.

b) Se determina valoarea curentului de automentinere pentru tiristorul respectiv.

Sus