ELEKTRONIKA E FUQISË II

DIODA E FUQISË

TIRISTORI SCR DHE GTO

Dr.ing. Thomaq KOBLARA

LEKSIONI II

2.1.1 DIODA E FUQISË – KARAKTERISTIKA STATIKE

Struktura fiziko – kimike e diodës së fuqisë

Grafiku i varësisë i = f(v) për diodën e fuqisë (për tensionin e kundërt)

VRDC - reverse DC blocking voltage

VRMS - RMS reverse voltage

VRRM - peak repetitive reverse voltage voltage

VRSM - peak non repetitive reverse voltage

VB - reverse break down voltage

Shkallët e tensionit të kundërt

Grafiku i formës së valës së deformuar të tensionit aplikuar në qarkun A-K të

diodës së fuqisë

)1( kTV

q

SF eII

2.1.2 DIODA E FUQISË – KARAKTERISTIKA STATIKE

Grafiku i varësisë i = f(v) dhe në funksion të temperaturës së strukturës fiziko-kimitke të

diodës e fuqisë (për tensionin e drejtë)

IFRMS - maximum RMS forward current

IFAVM - maximum average forward current

VF - forward voltage

VFRMS - forward RMS voltage

FONjAKRDjAK IRVVVVV

Formula e llogaritjes së rënies së tensionit në qarkun e diodës (A-K)

Modifikimi i karakteristikës statike të diodës në funksion të temperaturës

dhe këndit të komutimit

Grafiku i këndit të komutimit

2.1.3 DIODA E FUQISË – KARAKTERISTIKA STATIKE

Karakteristika e modifikimit të fuqisë së diodës në funksion të rrymës në qarkun A-K dhe këndit

të komutimit

Karakteristika e modifikimit të rrymës së lejuar në funksion të frekuencës së punës

mFRMnFRM In

mI \\

Formula e llogaritjes së rrymës maksimale që nuk përsëritet e cila kalon në qarkun (A-K)

ISF – surge and fault current

IFSM – peak non repetitive surge current rating

IIMSC – maximum surge current Integral

2.1.4 DIODA E FUQISË – KARAKTERISTIKA STATIKE

Grafiku i varësisë së nxehtësisë së çliruar nga rrymat maksimale që nuk përsëriten

2.1.4 DIODA E FUQISË – KARAKTERISTIKA STATIKE

Grafiku i përcaktimit të kohës së kalimit nga gjendja e bllokuar në gjendjen e përcjellshmërisë

Grafiku i përcaktimit të kohës së kalimit nga gjendja e e përcjellshmërisë në gjendjen e

bllokuar

tFR - forward recovery time

VFR - forward recovery voltage

tRR - reverse recovery time

VRR - reverse recovery voltage

IRR - peak reverse recovery current

4

5

t

tS

2.2.1 TIRISTORI I FUQISË – SKEMA EKUIVALENTE

a b c

• a – shtresat gjysmë përcjellëse të tiristorit të fuqisë

• b – ndarja e shtresave gjysmë përcjellëse

• c – qarku ekuivalent i tiristorit të fuqisë

GAK III

Rryma në qarkun e anodës së tiristorit Rryma në qarkun e katodës së tiristorit

)(1 21

1

COGA

III

222

111

COKC

COAC

IIi

IIi

2.2.2 TIRISTORI I FUQISË – RREGJIMI I VENDOSUR I PUNËS

Grafiku i karakteristikës statike (I-V) për regjimin të vendosur

Simboli i tiristorit

Kahu i rrymës në qarkun e fuqisë Kahu i rrymës në qarkun e komandës Diferenca e potencialit Kuadrati I

Kuadrati III

2.2.3 TIRISTORI I FUQISË – QARKU I KOMANDËS

Grafiku i karakteristikës statike (V-I) për qarkun e komandës së tiristorit

Skema e thjeshtuar e qarkut të komandës së tiristorit

VG min - minimum gate voltage

IG min - minimum gate current limit

VG max - maximum gate voltage

IG max - maximum gate current limit

power dissipation limit

MAXgavgm PP |Fuqia termike mesatare e lejuar në grilën e tiristorit

Formula e tensionit të aplikuar në grilën e tiristorit

ggg IREV

IGT - gate current to trigger

VGT - gate voltage to trigger

VGNT - non triggering gate voltage

VGRM - peak reverse gate voltage

PAV - average power disipation

IGRM - peak forward gate current

2.2.4 TIRISTORI I FUQISË – KARAKTERISTIKA STATIKE

VDWM – peak woking forward OFF state voltage

VDRM – peak repetitive off state forward voltage

VDSM – peak non-repetitive off state forward voltage

VBRF – break forward voltage

Shkallët e tensionit të drejtë

Shkallët e tensionit të kundërt

Grafiku i modifikimit të karakteristikës I – V të tiristorit nën ndikimin e temperaturës së brendshme

Grafiku i karakteristikës I = f(V) i tiristorit në funksion të vlerave të lejuara të diferencës së potencialit në qarkun

anodë – katodë

VRWM – peak working reverse voltage

VRRM – peak repetitive reverse voltage

VRSM – peak non-repetivive reverse voltage

VBRR - reverse break down voltage

IRMS - maximum RMS current

IAV - maximum average current

ISM - maximum surge current

IISM - maximum squared integral current

IL - latching current

IH - holding current

2.2.4 TIRISTORI I FUQISË – KARAKTERISTIKA STATIKE

Grafiku i rrymës së drejtë të lejuar të tiristorit I = f(T) në funksion të temperaturës dhe këndit

të komutimit

Grafiku i humbjeve termike P = f(I) të tiristorit në funksion të këndit të komutimit

dhe rrymës së drejtë të lejuar

Këndi i lejuar i komutimit

VF - maximum forward voltage drop

PAV - average power disipation

02

1divP FFMES

Rryma mesatare në qarkun e fuqisë së tiristorit

Humbjet termike mesatare në qarkun e fuqisë së tiristorit

02

1diI FMES

2.2.5 TIRISTORI I FUQISË – KARAKTERISTIKA E KOMUTIMIT

Grafiku i përcaktimit të kohës së kalimit nga gjendja e bllokuar në gjendjen e përcjellshmërisë

për tiristorin SCR

Grafiku i këndit të komutimit

Skema e qarkut të fuqisë

tD - delay time

tR - rise time

tS - spread time

sA

dt

dIt Ar

20020

Koha e rritjes së rrymës në qarkun e fuqisë

2.2.5 TIRISTORI I FUQISË – KARAKTERISTIKA E KOMUTIMIT

Grafiku i përcaktimit të kohës së kalimit nga gjendja e e përcjellshmërisë në gjendjen e

bllokuar për tiristorin SCR

Skema e qarkut të fuqisë

Tensioni i negativ midis anodës dhe katodës

tQ - device turn-off time

tRR - revese recovery time

tGR - gate recovery time

grrrq ttt

Kohët e komutimit të tiristorit SCR Koha e hyrjes në zonën e përcjellshmërisë Koha e bllokimit

srdon tttt

2.2.6 TIRISTORI I FUQISË – IMPULSET E KOMANDËS

Impulset e comandës: a - impuls i dobët, b - impuls i fortë

Karakteristika e kohë vonesës gjatë komutimit Parametrat e impulsit të komandës

2.2.7 TIRISTORI I FUQISË – QARKU I KOMANDËS

Skema e kontrollit të tiristorit pa ndarës galvanik

Skema e prodhimit të impulseve të komandës me ndarës galvanik

2.2.7 TIRISTORI I FUQISË – QARKU I KOMANDËS

Skema e prodhimit të impulseve të komandës me anë të amplifikatorit të sinjalit dhe ndarësit galvanik

Skema e komandimit të triak-ut me ndihmën e diak-ut

2.2.7 TIRISTORI I FUQISË – QARKU I KOMANDËS

Skema e komandimit të tiristorëve me ndihmën e gjeneratorit të impulseve IC555 dhe IC4017

Skema e kontrollit të shpejtësisë së një trapani me ndihmën e tiristorit

2.3.1 TIRISTORI GTO – SKEMA EKUIVALENTE

Rruga e kalimit të rrymës gjatë kohës kur tiristori GTO

është në gjendje përcjellshmërie

Rruga e kalimit të rrymës gjatë kohës kur tiristori GTO

është në gjendje të bllokuar

Qarku ekuivalent

)(1

)( 211

pn

CBOCBOGnCBCA

iiIiiI

Rryma në qarkun e anodës së tiristorit GTO

Rryma në qarkun e katodës së tiristorit GTO

221

11

CBOKnCB

CBOAPC

IIii

IIi

GAK III

2.3.2 TIRISTORI GTO – RREGJIMI I VENDOSUR I PUNËS

Grafiku i karakteristikës statike (I-V) për regjimin të vendosur

Kahu i rrymës në qarkun e fuqisë Kahu i rrymës në qarkun e komandës Diferenca e potencialit

Simboli i tiristorit GTO

Grafiku i karakteristikës statike (I-V) e grilës së tiristorit GTO për regjimin të

vendosur

2.3.3 TIRISTORI GTO – RREGJIMI DINAMIK I PUNËS

Grafiku i karakteristikës së komutimit të tiristorit GTO

ITQM - peak controllable anode current

ITQRM - peak repetitive controllable current

GGQ - operational turn-off gain

Goff(max) - peak turn-off gain

VGRM - peak reverse gate voltage

tS - storage time

tF - fall time

tT - tail time

Skema elektronike e qarkut të fuqisë për tiristorin GTO

Turn-off gain

2.2.2 TIRISTORI GTO – QARKU I KOMANDËS

Skema e prodhimit të impulseve të komandës për tiristorin GTO me dy burime ushqimi

Skema e prodhimit të impulseve të komandës për tiristorin GTO me një burim ushqimi