NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně

Prezentace na téma: "NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně"— Transkript prezentace:

1 NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně
AUTOR: Ing. Oldřich Vavříček NÁZEV: Podpora výuky v technických oborech TEMA: Základy elektrotechniky ČÍSLO PROJEKTU:CZ.1.07/1.5.00/

2 Další polovodičové součástky
Polovodiče Další polovodičové součástky

3 Tyristor Tyristory jsou bipolární polovodičové součástky se třemi přechody PN, NP, PN. Jednotlivé elektrody tyristoru jsou A - anoda, C - katoda a G - řídicí elektroda ( Gate). Jestliže přivedeme na anodu záporné napětí a na katodu kladné napětí, je tyristor uzavřen. Průtok proudu tyristorem přerušen přechody PN. Stejně tak, když bude na anodě kladné napětí a na katodě záporné napětí, je tyristor uzavřen přechodem NP. Teprve připojením kladného napětí na řídící elektrodu se přechod NP stane vodivým. To znamená, že stačí krátký impuls na elektrodu G a tyristorem protéká proud i po přerušení impulzu. Vypnutí tyristoru se uskutečňuje přerušením hlavního obvodu mezi anodou a katodou nebo komutací anodového napětí do zpětného směru (opačné napětí na anodě a katodě). K přerušení proudu také může dojít, jestliže proud procházející tyristorem klesne pod hodnotu vratného proudu IH.

4 Na obrázku je uvedena charakteristika tyristoru, ze které vidíme, že tyristor lze použít pro spínání velmi vysokých proudů a také při vysokém napětí. Tyto součástky tvoří základní prvky řízených usměrňovačů, což jsou obvody, u kterých lze zvolit okamžik sepnutí v kladné půlvlně sinusovky. Tím lze regulovat i výkon těchto obvodů. Diak a triak V silnoproudé elektronice se používají ještě další součástky, které používají vícevrstvých polovodičových struktur (třívrstvé nebo pětivrstvé). Diak - Diode Alternating Current Switch je vypínací součástka, kterou lze vypnout i sepnout překročením blokovacího napětí - UB0. Tato hodnota je v rozmezí 30 až 50 V. Jak bylo uvedeno v minulé kapitole, tyristor je možné spínat a řídit tak výkon jen v kladné půlvlně střídavého napětí. Řízení výkonu v rozsahu celé sinusovky umožňuje triak - Triode Alternating Current Switch. Jsou to vlastně dva antiparalelní tyristory a proto mohou propouštět proud v obou směrech.

5 Fotorezistor, fotodioda, fototranzistor
Z hlediska praktického využití nelze triak využít pro vyšší frekvence. Frekvenční oblast je u těchto součástek na hranici 50 Hz a také je jeho aplikace určena pro regulaci nižších výkonů. Tuto součástku lze také použít ve spojení s optickým snímáním (Triac Photocoupler), což umožňuje oddělení řídicích a výkonových obvodů. Tyristor, diak a triak tvoří základní prvky silnoproudé elektroniky a je možné je použít nejen jako spínač a řízené usměrňovače, ale také jako střídače a měniče frekvence. Jejich aplikace umožňuje řídit nejen výkon, ale i otáčky strojů na střídavý proud. Fotorezistor, fotodioda, fototranzistor Fotodetektory jsou součástky založeny na využití optického záření a elektricky nabitých částic v polovodičích. Lze je rozdělit na fotovodivostní, kde se s dopadajícím zářením zvyšuje vodivost a na fotovoltaické, kde dopadající záření generuje napětí na elektrodách polovodiče.

6 Jak lze zapnout tyristor? Jak lze vypnout tyristor?
Fotorezistor je polovodičová součástka, která mění svůj odpor s osvětlením (fyzikální veličina E, jednotka lux). Čím více světla, tím více je volných elektronů, které způsobí větší vodivost součástky (například ve tmě je odpor fotorezistoru 1 megaohm, při světle 1 k krát menší). na voltampérové charakteristice vidíme, jak se odpor zmenšuje s osvětlením. Fotodiody - LED pracují na fyzikálním principu, při kterém přeskokem elektronů v oblasti přechodu PN se uvolní fotony. Materiály pro výrobu LED jsou voleny podle vlnové délky, kterou mají emitovat (např. modrá - SiC, zelená - GaP, červená -GaAs). Fotodioda může také pracovat v tzv. fotovoltaickém režimu, který umožňuje to, že se tato součástka může použít jako zdroj napětí. Kromě toho funguje i v propustném režimu. Fototranzistor má přechod báze - kolektor upraven tak, že na něj dopadá záření. Výsledný proud je proud báze, který je zesílen na přechodu báze - emitor. Zesílení je v řádu stovek. Kontrolní otázky Co je to tyristor? Jak lze zapnout tyristor? Jak lze vypnout tyristor? Kolik přechodů má triak? Jaký je rozdíl mezi fotodetektory fotovodivostními a fotovoltaickými?

7 ANOTACE Prezentaci lze použít jako materiál kapitole “Polovodiče – další polovodičové součástky“. Zde se žáci seznámí se základními principy činnosti tyristoru. Dále se žáci seznámí s fyzikálními principy činnosti diaku, triaku a dalšími polovodičovými součástkami, které pracují na principu fotovodivostním nebo fotovoltaickém. Žáci samostatně odpoví na kontrolní otázky. Předpokládaný čas 45 min. CITACE JAN KESL. Elektronika I analogová technika. Praha: BEN, ISBN VÍT ZÁHLAVA , Jan Vobecký. Elektronika. Praha: Grada. ISBN