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