Раздел 3. Переходные процессы в полупроводниковых ключах

Литература: [2], с. 224-241; [4], с. 11-26, 43-47, 54-65, 75-79, 94-97, 107-112, 117-133; [6], глава 3.

 

Вопросы для самопроверки:

1. Приведите диаграммы изменения тока и напряжения полупроводникового прибора во время переходного процесса включения на RL- и RC-нагрузки; оцените энергетические потери и надежность работы полупроводникового прибора при этом.

2. Приведите диаграммы изменения тока и напряжения полупроводникового прибора во время переходного процесса выключения в схемах с RL- и RC-нагрузкой; оцените энергетические потери и надежность работы полупроводникового прибора при этом.

3. От чего и как необходимо защищать полупроводниковый ключ при его работе в схеме с RL-нагрузкой? Какой способ защиты наиболее распространен на практике?

4. От чего и как необходимо защищать полупроводниковый ключ при его работе в схеме с RC-нагрузкой?

5. Чем обусловлено время установления прямого напряжения на диоде? Как влияют на время установления параметры внешней цепи?

6. Что такое «время рассасывания»? Как изменяется время рассасывания при увеличении длительности спада тока диода?

7. С чем связано время восстановления обратного сопротивления диода? Как на него влияют параметры внешней цепи?

8. Каково условие возникновения высокочастотных колебаний при переключении диода в цепи с RL-нагрузкой? Насколько это условие типично для реальных преобразовательных устройств?

9. Каков критерий насыщения биполярного транзистора?

10. Назовите и охарактеризуйте основные процессы, происходящие в ключе на биполярном транзисторе при его включении. Как можно определить время жизни носителей t_b из справочных данных на транзистор?

11. Назовите и охарактеризуйте основные процессы, происходящие в ключе на биполярном транзисторе при его выключении. Как изменится время его выключения при пассивном запирании, когда на базу не подается отрицательное напряжение е_г?

12. Объясните работу ключа на биполярном транзисторе в схеме с дросселем. В чем заключаются различия режимов прерывистых и непрерывных токов?

13. Чем отличается работа схемы с трансформаторным выходом от работы схемы с дросселем?

14. Назовите межэлектродные емкости МДП-транзистора и емкости, характеризующие его как многополюсник. Как они связаны между собой? Как они зависят от напряжения сток-исток?

15. Охарактеризуйте этапы включения МДП-транзистора.

16. Охарактеризуйте этапы выключения МДП-транзистора.

17. Как влияет на времена переключения МДП-транзистора длительность фронтов управляющего напряжения е_г?

18. Что называется эффектом du/dt в МДП-транзисторе? Как с ним бороться?

19. Охарактеризуйте процессы, происходящие в IGBT при включении.

20. Охарактеризуйте процессы, происходящие в IGBT при выключении.

21. Охарактеризуйте процессы, происходящие в тиристоре при его включении током управления.

22 Как определяется необходимый для включения ток управления тиристора?

23. Объясните влияние скорости нарастания анодного тока тиристора при включении на надежность его работы. Как можно ограничить di/dt?

24. Что такое эффект du/dt в тиристоре, как можно уменьшить его влияние?

25. Как происходит выключение тиристора током управления? Охарактеризуйте основные этапы процесса выключения.

26. Какую роль играет шнурование тока в процессе выключения тиристора током управления?

27. Объясните причину уменьшения коэффициента выключения тиристора при увеличении прямого анодного тока.