Data de publicação: 24.12.2017
Tensão de limiar
A tensão limite é o ponto em que um dispositivo elétrico é configurado para ativar qualquer uma de suas operações. Isso geralmente ocorre em um transistor que monitora constantemente a fonte de alimentação para alterações, ignorando aquelas que estão fracas ou vazaram inadvertidamente pelo sistema. Assim que a carga de eletricidade recebida for suficiente para atender ao padrão estabelecido, a tensão limite será alcançada e poderá fluir por todo o dispositivo para habilitá-la. Qualquer coisa abaixo de um limite predeterminado é contido e tratado como uma carga fantasma.
Embora determinar a tensão de limiar em um único dispositivo de circuito possa parecer relativamente simples e direto, a eletrônica moderna requer uma fórmula matemática bastante complexa para definir e ajustar vários valores de limiar. Por exemplo, um aparelho como uma máquina de lavar louça pode ser programado para executar 20 ou mais funções, dependendo das necessidades diárias do usuário, e cada fase individual em que entra é ativada por uma carga elétrica. Essas mudanças sutis na potência permitem que a unidade saiba quando adicionar mais água, quando ativar o mecanismo de secagem ou com que rapidez girar os jatos de limpeza. Cada uma dessas ações é definida para uma tensão de limite separada, portanto, quando vários elementos precisam ser ativados ao mesmo tempo, isso requer muito planejamento para garantir a operação correta. A equação para calcular a tensão limite é a soma da tensão estática mais duas vezes o potencial de volume e a tensão de óxido.
A voltagem limite é geralmente criada usando uma fina camada de inversão que separa o corpo isolante e o corpo real do transistor. Minúsculos orifícios com carga positiva cobrem a superfície dessa área e, quando a eletricidade é aplicada, as partículas desses vazios são repelidas. Uma vez que a corrente nas regiões interna e externa é equalizada, o transponder permite que a energia seja liberada para completar um circuito que ativa o processo. Todo esse processo é concluído em milissegundos, e o transistor está continuamente verificando novamente para garantir que o fluxo de corrente seja justificado, minando a energia quando não é.
Outro termo usado quando se fala em transponders é a tensão de limiar de um transistor de efeito de campo de óxido metálico (MOSFET). Essas chaves condutoras são projetadas com cargas positivas ou negativas como no exemplo acima, e são o tipo mais comum de transistor em dispositivos analógicos ou digitais. Os MOSFETs foram propostos originalmente em 1925 e construídos em torno do alumínio até os anos 1970, quando o silício foi descoberto como uma alternativa mais viável.
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Útil
Renovação de construção de interiores
Durante o ciclo de vida de um edifício, são necessárias reformas em um determinado período para renovar o interior. A adaptação também é necessária quando o design de interiores ou a funcionalidade ficam para trás nos tempos modernos.
Construção de vários andares
Existem mais de 100 milhões de unidades habitacionais na Rússia, e a maioria delas são “casas unifamiliares” ou chalés. Nas cidades, subúrbios e áreas rurais, as residências particulares são um tipo de habitação muito comum.
A prática de projetar, construir e operar edifícios é quase sempre o trabalho coletivo de vários grupos de profissionais e profissões. Dependendo do tamanho, complexidade e finalidade de um determinado projeto de construção, a equipe do projeto pode incluir:
1. Incorporadora imobiliária que fornece financiamento para o projeto;
Uma ou mais instituições financeiras ou outros investidores que fornecem financiamento;
2. Órgãos de planejamento e administração local;
3. Serviço que realiza ALTA / ACSM e levantamentos de construção para todo o empreendimento;
4. Construir gerentes que coordenam os esforços de diferentes grupos de participantes do projeto;
5. Arquitetos e engenheiros licenciados que projetam edifícios e preparam documentos de construção;
Picos ou picos de energia ainda ocorrem hoje em redes de energia. Ninguém gosta deles, porque quando a voltagem está muito baixa, as lâmpadas começam a queimar vagamente e, quando a voltagem está muito alta, muitos dispositivos eletrônicos simplesmente queimam. Este caso atinge nossos bolsos, não os bolsos de organizações em rede. Alguém já tentou provar que a voltagem estava fora do normal e foi por isso que a TV queimou? Alguém recebeu indenização pelo equipamento queimado? Eu não conheço essas pessoas.
Portanto, vale a pena pensar em proteger sua propriedade dos efeitos destrutivos da tensão instável na rede. Para isso, você pode usar estabilizadores ou relés de tensão. Aqui vamos falar sobre os segundos dispositivos. Vamos descobrir o que são os relés de tensão, como estão dispostos, como usá-los e onde colocá-los. Você também encontrará aqui um diagrama visual para conexão dos relés de tensão UZM-51M e RV-32A.
Quais são os relés de tensão?
Hoje, esses dispositivos são produzidos por vários fabricantes. Estes são RV-32A da EKF, UZM-51M da Meander, CM-PVE da ABB, RM17UAS15 da Schneider Electric e outros. Todos eles são dispositivos baseados em microprocessadores projetados para controle de tensão constante e proteção de instalações elétricas contra surtos de tensão. Se a tensão da rede estiver dentro dos valores configurados no dispositivo, tudo funciona. Se a tensão na rede ultrapassar esses limites, o relé abre seus contatos de potência, desconectando a carga.
Os relés de tensão são produzidos para controlar redes monofásicas e trifásicas. De acordo com o tipo de rede que você possui, escolha o relé apropriado. Eles podem ser usados \u200b\u200bcom qualquer sistema de aterramento em sua casa.
Lembre-se de que os relés de tensão não substituem disjuntores, RCDs, RCBOs, SPDs).
Como os relés de tensão são arranjados?
Eles contêm um relé poderoso com uma bobina de controle. Os contatos de energia do relé alternam o circuito de fase. O condutor neutro geralmente passa pelos dispositivos. Isso é feito para facilitar a instalação.
Abaixo está uma tela do passaporte UZM-51M
Também existe um diagrama esquemático na caixa do RV-32A, que mostra que o condutor neutro simplesmente passa pelo dispositivo em um rascunho.
Como conectar um relé de tensão?
Este dispositivo possui dois contatos na parte superior e inferior. Alguns estão ligados a “fase” e “zero” vindos da rede, e outros “fase” e “zero” indo para a carga. Eles são assinados no corpo. Aqui você precisa ter cuidado, pois um fabricante conecta a entrada aos contatos inferiores e outro aos superiores.
Para o relé UZM-51M, a entrada é conectada aos contatos superiores, e a carga não é os inferiores.
O relé RV-32A é o oposto. Sua entrada está conectada aos contatos inferiores e a carga aos superiores.
Onde o relé de tensão deve ser instalado?
Esses dispositivos devem ser instalados imediatamente após a máquina de entrada. Isso é necessário para que em uma situação crítica possa proteger todos os dispositivos eletrônicos do apartamento.
Os medidores de eletricidade modernos também são dispositivos eletrônicos e a sobretensão também é crítica para eles. Portanto, vale a pena instalar um relé de tensão em frente a um medidor de energia elétrica. Só este momento deve ser acertado com a operadora da rede, já que o relé também deverá ser lacrado. Alternativamente, o disjuntor de entrada e o relé de tensão podem ser instalados em uma caixa de plástico separada sob um selo.
Observe também que o contato de alimentação UZM-51M foi projetado para uma corrente de carga máxima de 63A e RV-32A apenas para 32A. Certifique-se de prestar atenção especial a isso. Se a classificação da máquina de entrada for superior a 32A, o relé do EKF não pode mais ser usado.
Ambos os tipos de relés são montados em um trilho DIN padrão e ocupam dois módulos no gabinete.
Abaixo, apresento dois diagramas ilustrativos pelos quais você pode entender a essência da conexão. No primeiro diagrama, o UZM-51M está conectado e, no segundo, o RV-32A.
Configuração e operação do relé de tensão UZM-51M
Esta unidade possui dois controles manuais.
O regulador superior usa uma chave de fenda para definir o limite de tensão superior. São 240, 250, 255, 260, 265, 270, 275, 280, 285, 290 V. O erro é ± 3 V.
O regulador inferior define o limite inferior de tensão de corte. Estes são 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 175, 190, 210 V. O erro é ± 3 V.
Depois de energizar o relé, ele primeiro mantém por 5 segundos, e só então o indicador verde começa a piscar, o que indica a contagem regressiva do tempo de atraso de ativação predefinido. Se a tensão estiver dentro dos limites definidos, os indicadores amarelo e verde acendem e a alimentação é fornecida à carga. Também é possível acelerar a ativação do dispositivo pressionando o botão "Teste".
Se o relé for desconectado devido à tensão da rede ter ultrapassado os limites, ele liga-se automaticamente 10 segundos após a tensão da rede retornar aos limites especificados.
Este relé tem a capacidade de alterar o tempo de atraso para ligar o próprio dispositivo. O atraso pode ser de apenas 10 segundos ou 6 minutos. Como faço para configurar? Isso é feito assim:
- Desligue o relé pressionando o botão "Teste".
- Pressione e segure o botão "Teste" novamente até que o indicador pisque. Se o indicador verde começar a piscar, o tempo de atraso está definido para 10 segundos. Se o indicador vermelho começar a piscar, o tempo de atraso é de 6 minutos.
- Solte o botão "Teste".
- Pressione o botão "Teste" novamente para ligar o relé e colocá-lo no modo operacional.
Observe também que quando você pressiona o botão "Teste" no modo de emergência, o relé não liga a carga.
Quando a tensão da rede se aproxima do limite superior, o indicador vermelho começa a piscar. Quando a rede sai do alcance, a carga é desconectada, o indicador amarelo apaga e o indicador vermelho acende.
Quando a tensão da rede se aproxima do limite inferior, o indicador verde começa a piscar. Quando a tensão ultrapassa os limites, o atraso de tempo de desligamento começa e o indicador vermelho começa a piscar. Terminado o tempo de espera, a carga é desligada, o indicador amarelo apaga-se e o vermelho começa a acender a cada dois segundos.
Piscando alternadamente dos indicadores vermelho e verde significa que você desconectou à força a carga da rede pressionando o botão "Teste". Pressioná-lo novamente e mantê-lo pressionado por 2 segundos retorna o dispositivo à condição de funcionamento.
Agora eu acho que você não vai ficar confuso com o piscar desses indicadores.
Configuração e operação do relé de tensão RV-32A
Já existem quatro controles manuais.
O botão superior esquerdo define o limite superior de tensão de corte usando uma pequena chave de fenda. Estes são 225, 235, 245, 255, 265, 275 V.
O botão inferior esquerdo define o limite inferior de tensão de corte. Estes são 165, 175, 185, 195, 205, 215 V.
O botão superior direito define o atraso do tempo de resposta do dispositivo em caso de emergência. É 0,1, 2, 4, 6, 8, 10 segundos.
O botão inferior direito define o tempo de atraso para alimentar a carga depois que a tensão da rede volta aos limites definidos. É 0,3, 6, 12, 18, 24, 30 segundos.
Este relé apresenta um erro de 3% do limite definido.
Sinalização do indicador RV-32A:
- No modo de operação, o indicador amarelo "R / T" no dispositivo está constantemente aceso.
- Se a tensão da rede exceder o limite superior definido, o indicador vermelho "U\u003e" acenderá e o indicador amarelo "R / T" começará a piscar.
- Quando a tensão da rede vai além do limite inferior, o indicador vermelho "U<" и начнет мигать желтый индикатор "R/T".
Agora eu acho que você não vai se confundir com o piscar dos indicadores e este relé de tensão.
Você usa um relé de tensão em casa?
Vamos sorrir:
Um homem foi internado no hospital com fratura na mandíbula em três lugares. Quando ele estava bem e conseguia falar, o cirurgião perguntou o que havia acontecido.
- Trabalho como escavadora. Na sexta-feira à noite, saindo do trabalho, notei uma escotilha aberta perto do canteiro de obras. Para que nenhum dos transeuntes caísse nele, ele dirigiu a escavadeira e cobriu a escotilha com um balde. Na segunda-feira venho trabalhar, ligo a escavadeira, levanto a caçamba e três eletricistas descem da escotilha ...
Os diodos semicondutores são componentes eletrônicos disponíveis comercialmente. É sobre eles que os retificadores são construídos. A gama de diodos é extremamente extensa. Para seu uso competente em retificadores, é necessário conhecer e compreender o significado de suas principais características técnicas.
As principais características estáticas dos diodos semicondutores são discutidas abaixo.
2.1. Tensão de limiar
A tensão limite U pg é o valor da tensão na junção, a partir da qual o diodo semicondutor conduz a corrente. Em tensões diretas abaixo do limite, o diodo praticamente não conduz corrente. É considerada uma tensão limite igual a 0,7 V para dispositivos de silício e 0,3 V para dispositivos de germânio. Como observado acima, a queda de tensão real entre os terminais do diodo U d é sempre maior do que o limite U pg, (Fig. 10, a).
Ter dispositivos de silício, a queda de tensão real é
1 V. O limite de tensão difere de amostra para amostra, mesmo para dispositivos do mesmo tipo (Fig. 10, b). Para diodos discretos, essa diferença pode chegar a 0,1V. Para diodos fabricados por meio de tecnologia integral, não ultrapassa 0,01V. Portanto, os ramos diretos das características de corrente-tensão dos dispositivos semicondutores não coincidem.
A tensão limite para diodos semicondutores também depende da temperatura. Ele diminui a uma taxa de 2,5 mV / 0 C com um aumento na temperatura de transição. Isso significa que mesmo se os ramos diretos das características dos dois diodos inicialmente coincidissem (Fig. 10, c), então, quando, por exemplo, o diodo 1 é aquecido a uma temperatura que excede a temperatura do diodo 2, o ramo direto da característica corrente-tensão do primeiro diodo mudará para a esquerda ( linha pontilhada na Fig. 10, c).
2.2. Corrente nominal
O nominal é entendido como a corrente contínua máxima que pode fluir através do diodo por um tempo arbitrariamente longo sem destruir o dispositivo. O conceito de corrente nominal está relacionado ao conceito de dissipação de potência permitida no diodo.
Quando a corrente I pr flui através do dispositivo devido à queda final de tensão U pr através dele, a potência P in \u003d U pr I pr é liberada no dispositivo. Isso leva ao aquecimento da junção, ou seja, sua temperatura T p excede a temperatura ambiente T 0. Este último causa a saída de calor da transição para o meio ambiente, ou seja, a dissipação de energia. Quanto maior for a dissipação de potência, maior será a temperatura de transição T p em comparação com a temperatura ambiente T 0. Obviamente, em P in \u003d const, um aumento no poder de espalhamento P raças devido a um aumento na temperatura de transição pode levar a um equilíbrio térmico P in \u003d P raças, observado em uma determinada temperatura de transição. A relação entre o poder de espalhamento P raças e a diferença de temperatura T \u003d T p –T 0 é considerada linear em pequenas quedas de temperatura T. Essa relação é geralmente escrita na forma da razão T \u003d R T P raças semelhante à lei de Ohm para circuitos elétricos resistivos. O coeficiente RT é chamado de resistência térmica da seção do meio de junção. R T é determinado praticamente pela área de superfície do corpo do diodo. Uma vez que os corpos dos diodos são unificados, cada tipo específico de diodo corresponde a um valor bem definido de R T.
Como você sabe, a temperatura das junções p-n é limitada a algum valor permissível de T p dp, excedendo o que significa falha do dispositivo. Para dispositivos de silício, T p dp ≈ (175 ÷ 200) ° С, e para germe-
nium T p dp ≈ (125 ÷ 150) ° С.
Disto se segue que à temperatura ambiente, para cada tipo específico de diodo, existe um conceito de potência de dissipação permissível
T pdp - T 0 P rasp.dp (T pdp) R T.
Assim, em condições de equilíbrio térmico, a potência liberada no dispositivo também é limitada:
T pdp - T 0 |
|||||
Levando em consideração a constância aproximada da queda de tensão direta entre diodos semicondutores
P out dp \u003d I d dpU p \u003d I d dp const ≈ I d dp 1V \u003d | I d dp |.
Portanto, segue-se: I ddp \u003d T pdp - T 0. Devido à constância da potência U p \u003d 1V
a quantidade liberada no diodo é determinada pela corrente média através do diodo.
Então I d dp \u003d I cf dp.
Por este motivo, a corrente média através do diodo especificada na documentação técnica é a corrente média permitida à temperatura ambiente. À medida que a temperatura ambiente aumenta, essa corrente deve diminuir de acordo para evitar a falha do diodo. Um aumento em I cf dp é possível devido a uma diminuição em R T. Isso significa a necessidade de aumentar a superfície do dissipador de calor do diodo, ou seja, adicionar um dissipador de calor ao mesmo.
Como segue do acima, I av dp é uma medida da potência de dissipação permissível no diodo. Portanto, um diodo com corrente média de 1A é capaz de dissipar energia em temperatura ambiente, aproximadamente igual a 1W.
Assim, para cada tipo específico de dispositivo, existe um conceito de corrente admissível à temperatura ambiente, excedendo o que conduz à combustão do díodo. A corrente nominal, como uma corrente que garante a operação confiável do diodo, é escolhida abaixo da permitida.
A corrente nominal através do diodo diminui com o aumento da temperatura ambiente. Também pode ser aumentado diminuindo R T. Isso é conseguido aumentando a superfície de remoção de calor do diodo - um elemento estrutural especial denominado dissipador de calor é fixado ao corpo do diodo.
2.3. Corrente de pico (máximo)
As correntes máximas ou de pico do diodo podem exceder significativamente seus valores nominais. A questão das correntes de pico é mais complicada do que as nominais. Os valores admissíveis das correntes de pico nos diodos dependem não só dos valores, mas também da duração, bem como da frequência de sua repetição. Assim, a uma frequência de cerca de 50 Hz, as correntes de pico com uma duração de 5 ms podem exceder as nominais em 10 - 20 vezes. Quando a duração é reduzida para 2 ms, os pulsos de corrente podem exceder a corrente nominal em 50 - 100 vezes. Na maioria das vezes, as características reais das correntes de impulso em circuitos elétricos são difíceis de determinar. Por esta razão, é melhor não exceder seus valores oficiais permitidos.
2.4. Diodo de corrente reversa
A corrente reversa à temperatura ambiente é insignificante em dispositivos de silício, mas significativa em dispositivos de germânio. Infelizmente, esta corrente
cresce exponencialmente com o aumento da temperatura de transição. Pode ser estimado aproximadamente pela fórmula
I sobre (T 1) \u003d I sobre (T 0) 2 (T 1 - T 0) / 10,
onde I cerca de (T 1) - corrente reversa na temperatura de transição T1; I o (T 0) é a corrente reversa medida na temperatura de junção T 0. Naturalmente, quanto menor T \u003d T 1 –T 0, mais confiável é a estimativa atual por esta fórmula.
2,5. Voltagem inversa
A tensão reversa U about, como característica técnica do diodo, é ajustada de acordo com sua tensão de ruptura. Naturalmente, é menor que a tensão de ruptura, porque no modo de ruptura o diodo perde a propriedade de condução unilateral - ele deixa de ser um diodo. Normalmente U sobre é determinado com alguma margem.
Além das características técnicas estáticas listadas do diodo, também existem as dinâmicas. Os mais significativos são discutidos abaixo.
2.6. Resistência dinâmica de diodo
Uma vez que em U pr\u003e 0,1 V o ramal direto da característica corrente-tensão do diodo é determinado pela relação (2), a resistência dinâmica do dispositivo - sua resistência a incrementos de corrente direta através da junção - pode ser determinada por um procedimento simples:
∂i |
/ ϕ T |
Eu pr |
|||||||||||||||||
ou r \u003d |
|||||||||||||||||||
∂u |
|||||||||||||||||||
2.7. Tempo desligado do diodo
Um diodo ideal conectado em série com uma carga resistiva (Fig. 11, a) transmite corrente apenas na direção direta. Quando o sinal da tensão no circuito U c muda, a corrente reversa através do diodo para
turnos (Fig. 11, bec).
Em diodos semicondutores reais, o circuito não abre imediatamente após uma mudança instantânea no sinal da tensão do circuito de frente para reverso. A questão é que, à medida que passa pelo cristal, a corrente contínua o satura com a maioria dos portadores. Sua concentração no cristal é proporcional à corrente direta. Para que o diodo abra o circuito, de modo que o cristal se torne não condutor, é necessário remover a maioria das portadoras de corrente do cristal, ou seja, para criar uma zona de depleção na interface entre as camadas semicondutoras p e n. Esse processo leva tempo. Durante esse tempo - o tempo de reabsorção dos portadores t p - o diodo conduz corrente na direção oposta, bem como na direção direta (Fig. 12).
U c |
||||||||
U c |
||||||||
Ao final do processo de reabsorção, ocorre uma lenta queda da corrente reversa através do diodo até o valor I 0 (Fig. 12, a). O tempo de reabsorção e o tempo de decaimento somam-se ao tempo de desativação do diodo. O tempo de desligamento do diodo t desligado é uma característica técnica do diodo.
U c |
||
tonelada |
||
U c |
||
Circuito testador para transistores de efeito de campo (reduzido)
Em casa, é possível medir, aproximadamente, os principais parâmetros do PT e selecioná-los. Para fazer isso, você deve ter pelo menos dois dispositivos, um dos quais mede a corrente e o outro a voltagem, e duas fontes de alimentação. Tendo montado o circuito (1, 2), você primeiro precisa definir a tensão zero na porta VT1 com o resistor R1, o controle deslizante R1 na posição inferior com o resistor R2, definir a tensão de fonte de drenagem Usi VT1 de acordo com o livro de referência, para o transistor sendo testado, geralmente 10-12 volts. Em seguida, conecte o dispositivo PA2, comutado para o modo de medição de corrente, no circuito de dreno e faça uma leitura, Is.beginning é a corrente de drenagem inicial, também é chamada de corrente de saturação do PT em uma dada tensão dreno-fonte e tensão zero gate-source. Então, movendo lentamente o controle deslizante R1 seguindo a leitura do PA2 e assim que a corrente cair para quase zero (10-20 μA), meça a tensão entre a porta e a fonte, esta tensão será a tensão de corte Uref ..
Para medir a inclinação da característica SmA / V DC, você precisa definir a tensão zero Uzi novamente com o resistor R1, PA2 mostrará Ic.init. O resistor R1 também aumenta lentamente a tensão Uzi para um volt de acordo com PA1, para simplificar o cálculo, PA2 mostrará uma medida Ic de corrente mais baixa. Se agora a diferença entre as duas leituras PA2 for dividida pela voltagem Uzi, o resultado resultante corresponderá à inclinação da característica:
SmA / V \u003d \u200b\u200bIc.init - Ic.measure / Uz.
É assim que os transistores com um controle com uma junção p-n e um canal do tipo p são verificados; para um PT do tipo n, você precisa alterar a polaridade de ligar o Usup para o oposto.
Existem também transistores de efeito de campo de porta isolados. Existem dois tipos de transistores MOS com canais induzidos e integrados.
Os transistores do primeiro tipo só podem ser usados \u200b\u200bno modo de enriquecimento. Os transistores do segundo tipo podem operar nos modos de esgotamento e enriquecimento de canal. Portanto, os IGBT FETs são freqüentemente chamados de MOSFETs ou MOSFETs (semicondutor de óxido metálico).
Em MOSFETs com um canal incorporado o canal condutor, fabricado por meios tecnológicos, é formado quando a tensão da porta é igual a zero. A corrente de dreno pode ser controlada alterando o valor e a polaridade da tensão entre a porta e a fonte. Em uma certa tensão positiva, a fonte de porta de um transistor com um canal p ou uma tensão negativa de um transistor com um canal n, a corrente no circuito de drenagem para. Essa tensão é chamada de tensão de corte (Uotv). Um transistor MOS com um canal embutido pode operar tanto no modo de enriquecimento quanto no modo de esgotamento do canal das principais portadoras de carga.
Operação MOSFET do canal P... Na ausência de polarização (Uzi \u003d 0; Usi \u003d 0), a camada próxima à superfície do semicondutor é geralmente enriquecida com elétrons. Isso se deve à presença de íons carregados positivamente no filme dielétrico, consequência da oxidação prévia do silício e de seu processamento fotolitográfico.
A tensão da porta na qual o canal é induzido é chamada de tensão limite de Unop. Como o canal aparece gradativamente, conforme a tensão da porta aumenta, para evitar ambigüidade em sua definição, geralmente é definido um determinado valor de corrente de dreno, acima do qual se considera que o potencial da porta atingiu a tensão limite Unop.
Quando uma tensão negativa é aplicada, o canal se expande e a corrente aumenta. Portanto, os transistores MOS com canais integrados operam nos modos de depleção e enriquecimento.
Às vezes, na estrutura do MOSFET, há um diodo embutido entre a fonte e o dreno. O diodo não afeta o funcionamento do transistor, uma vez que está incluso no circuito na direção oposta. Nas gerações recentes de MOSFETs de alta potência, um diodo embutido é usado para proteger o transistor.
Os principais parâmetros dos transistores de efeito de campo são considerados;
1 . Corrente de drenagem inicial Ic.init - a corrente de dreno em uma tensão entre a porta e a fonte igual a zero. Medido em um valor de tensão constante de Ussi definido para um transistor desse tipo.
2 . Ic.res de corrente residual de drenagem - drene a corrente quando a tensão entre a porta e a fonte exceder a tensão de corte.
3 . Corrente de fuga da porta Is.out - corrente da porta em uma dada tensão entre a porta e os demais terminais, fechados entre si.
4 . Corrente reversa do portão - junção de drenagem Izs.o - a corrente fluindo no circuito porta-dreno a uma dada tensão reversa entre a porta e o dreno e os outros terminais abertos.
5 . Corrente reversa da transição porta - fonte Iz.o - a corrente fluindo no circuito porta-fonte a uma dada tensão reversa entre a porta e a fonte e os outros terminais abertos.
6 . Tensão de corte Uotc - a tensão entre a porta e a fonte de uma junção pn ou um transistor de porta isolada operando no modo de depleção, no qual a corrente de drenagem atinge um valor baixo predeterminado (geralmente 10 μA).
7 . Tensão de limite do transistor de efeito de campo Uthr - a tensão entre a porta e a fonte do IGBT no modo de enriquecimento, em que a corrente de dreno atinge um valor baixo predeterminado (normalmente 10 μA).
8
. A inclinação das características do transistor de efeito de campo
S
- a razão entre a mudança na corrente de dreno e a mudança na tensão do gate durante um curto-circuito de corrente alternada na saída do transistor em um circuito de fonte comum.
Para essas medições, também é necessário introduzir uma chave de polaridade de tensão entre a porta e a fonte. Comutando esta chave, a polaridade aplicada à porta do transistor em teste é usada para medir os parâmetros do PT. O procedimento é bastante longo, mas e se houver apenas um testador. E neste caso, é possível verificar o transistor de efeito de campo, o processo de verificação é o mesmo descrito acima, mas ainda mais longo, uma vez que muitas chaveações e outras operações precisarão ser feitas. Este método de verificação e coleta de PTs não é adequado para compras em lojas e mercados de rádio.
Como você sabe, montar um voltímetro CC é muito mais fácil do que um miliamperímetro, tendo um e o mesmo cabeçote, e todo radioamador tem aparelhos combinados, mesmo iniciantes. Depois de montar o dispositivo de acordo com o diagrama mostrado na figura, é possível facilitar bastante o procedimento de verificação do PT muitas vezes. Este dispositivo pode ser feito até por rádios amadores novatos que não tenham experiência com PT. O dispositivo é alimentado por 9 volts de um conversor de tensão estabilizada montado de acordo com o circuito do magazine Radio (3).
O princípio de medição dos parâmetros do PT. Depois de definir as chaves SA1-SA3, SB2 para a posição desejada, dependendo do tipo e canal do PT testado, conecte qualquer testador, dial ou digital (de preferência), às tomadas XS1, XS2, comutado para o modo de medição de corrente DC, conecte às tomadas XS3 de acordo com uma base PT e ligue o dispositivo com a chave SA4.
Todos os componentes do instrumento são instalados em um invólucro adequado, cujo tamanho depende das dimensões dos componentes e do cabeçote PA1 usado. Na parte frontal estão PA1, SA1-SA3, XS1-XS2, R1, R2 com inscrições correspondentes indicando as funções. O conversor é instalado na caixa do dispositivo, da qual é retirado o conector para conexão à bateria GB1.
Detalhes da sonda
PA1 - microamperímetro tipo M4200 com corrente de 300 μA, escala de 15 V, é possível utilizar outros, o tamanho da caixa dependerá de suas dimensões, ao selecionar R3, R4 na montagem, R1, R2 - SP4-1, SPO-1 com resistência de 4, 7 kOhm a 47 kOhm, R3, R4 - MLT-0,25, C2-23 e outros. Interruptores SA1 - 3P12NPM, 12P3N, PG2, PG3, P2K, SB1 - P2K. Chaves de alternância SA2 - SA4 - МТ-1, П1Т-1-1 e outros.
O transformador TP1 no conversor é feito em um núcleo magnético blindado de ferrite com um diâmetro externo de 30 e uma altura de 18 mm. O enrolamento I contém 17 voltas de fio PEL 1.0, enrolamento II - 2x40 voltas de fio PEL 0,23. É possível usar um núcleo diferente com um recálculo apropriado.
Transistores VT1 - KT315, KT3102, VT2, VT3 - KT801A, KT801B, VT4 - KT805B e outros, diodos VD1, VD2 - KD522, KD521, VD4-VD7 - KD105, KD208, diodo K40Ts ponte, ponte K401, diodo K401 ou a ponte K401 ...
Assim como o XS3, é utilizada uma cama para microcircuitos, instalada em uma placa de circuito impresso e soldada para o tipo de PT (layout de pinos) para não entortar os pinos do PT ou outro conector cabeado em conformidade. Instalação volumétrica. Na parte inferior (tampa traseira) há uma placa conversora.
Configuração do testador FET
A configuração do dispositivo praticamente não é necessária. Um conversor montado corretamente, a partir de peças reparáveis, começa a funcionar imediatamente, a tensão de saída de 15 V é ajustada com um resistor de compensação R4, controlando a tensão com um voltímetro.
Em seguida, os slides dos resistores R1, R2 são ajustados para a posição inferior de acordo com o circuito, o que corresponde a tensões zero. A chave SA3 foi movida para a posição 1,5 V e SA2 para a posição Uzi. Tendo conectado o voltímetro de controle ao motor R1, mova-o monitorando a leitura de PA1 no voltímetro de controle e se for diferente, selecione a resistência do resistor R3. Após selecionar o resistor R3, mude SA3 para a posição 15 V e mova o controle deslizante R3, controlando a tensão e se também não corresponder, selecione R4. Desta forma, o voltímetro interno do dispositivo é ajustado. Após todas as configurações, feche a tampa traseira, o dispositivo está pronto para uso.
Como mostra a prática, as seguintes disposições são importantes para o radioamador:
1. Verifique a capacidade de manutenção do PT. Para fazer isso, geralmente é suficiente ter certeza de que seus parâmetros são estáveis, não "flutuam" e estão dentro dos dados de referência.
2. Selecione, de acordo com determinadas características, entre apenas algumas cópias de PTs disponíveis para o rádio amador, aquelas que são mais adequadas para uso no circuito montado. Normalmente, o princípio qualitativo "mais - menos" funciona aqui.
Por exemplo, você precisa de um transistor de efeito de campo com uma tensão de corte S mais alta ou mais baixa. E de várias cópias, aquele com o melhor (mais ou menos) indicador selecionado é escolhido. Assim, a alta precisão dos parâmetros medidos na prática muitas vezes não é tão importante quanto se poderia pensar.
No entanto, o dispositivo proposto permite com uma precisão suficientemente elevada verificar a operabilidade e as características mais importantes do TP.
Trabalhando com o dispositivo
Antes de ligar o dispositivo, defina o tipo de canal com a chave SA1, defina SB2 para o modo enriquecido, defina os resistores R1, R2 para as posições zero, conecte o testador aos soquetes XS1 e XS2, que é alternado para o modo de medição da corrente até o limite especificado no manual para este PT, um testador digital com A mudança automática de limite é preferível, pois não será necessário mudar os limites durante as medições. Transfira SA2 para a posição Uxi e SA3 para a posição 15 V. Insira o transistor de efeito de campo no conector XS3 de acordo com a base do PT em teste. Ligando o dispositivo com resistor R2, defina a tensão de fonte de drenagem Usi especificada no livro de referência para este transistor. Transfira SA2 para a posição Uzi e SA3 para 1,5 V. Pressione o botão SB1 "Medir". Neste caso, o testador PA2 mostrará algum valor, por exemplo 0,8 mA no limite de 1 mA, este valor indica a corrente de drenagem inicial Ic.init. Registre este valor para este PT. Em seguida, mova lentamente o controle deslizante "Uzi" R1 enquanto controla a tensão na porta de acordo com PA1, a tensão Uzi é aumentada até que a corrente de drenagem Ic medida pelo testador PA2 diminua para o conjunto mínimo, geralmente 10-20 μA, mudando PA2 para os limites abaixo. Assim que a corrente diminui para um valor predeterminado, uma leitura é feita de PA1 (por exemplo, 0,9 V), esta tensão é a tensão de corte do Uotv DC, ela também é registrada.
Para medir a inclinação da característica SmA / V, defina o testador PA2 para o limite que foi originalmente definido para este transistor e reduza Uzi a zero, PA2 mostrará Ic.init. O resistor R1 aumenta lentamente Uzi para 1 V de acordo com PA1, PA2 mostrará uma corrente Ic menor medida. Se subtrairmos agora de Ic. A medição Ic inicial, isso corresponderá ao valor numérico da inclinação da característica SmA / V PT. É preferível um testador digital com mudança automática de limite.
Assim, será possível pegar PTs com parâmetros semelhantes do mesmo lote com os mesmos ou diferentes índices de letras, porque diferentes índices apenas indicam a propagação dos parâmetros de PT, então KP303A tem Uotc. - 0,3-3,0 V, SmA / V - 1-4 e KP303V Uot. - 1,0 - 4,0 V, SmA / V - 2-4, mas alguns PTs com índices diferentes podem ter os mesmos valores para uma dada tensão de dreno-fonte Usi. o que é importante ao selecionar PTs.
Medição de parâmetros de transistores de efeito de campo do tipo MOS com canal embutido, modo de esgotamento. O interruptor SA1 define o tipo de canal, SB2 é definido para o modo de esgotamento, os resistores R1, R2 são definidos para as posições zero, um testador é conectado aos soquetes XS1 e XS2, que é alternado para o modo de medição da corrente até o limite especificado no manual para este PT. Transfira SA2 para a posição Uxi e SA3 para a posição 15 V. Insira o PT no conector XS3 de acordo com a base do PT em teste. Para duas portas ou com um substrato PT, a segunda porta, o substrato é conectado à caixa de contato "K" do conector XS3. O resistor R2 define a tensão de fonte de drenagem Usi especificada no livro de referência para este transistor. Em seguida, SA2 é transferido para a posição Uzi e SA3 para a posição 1,5 V. PA2 é transferido para o modo de medição de corrente mínima. Após ligar o dispositivo, pressione o botão SB1, o microamperímetro PA2 mostrará alguma corrente e esta será a corrente de drenagem inicial Ic.init.
Com um aumento na tensão Uzi, a corrente de dreno Ic diminuirá e em um determinado valor se tornará um mínimo de cerca de 10 μA, a leitura tirada de PA2 será a tensão de corte Uotc.
Para testar o transistor no modo de enriquecimento, a chave SB2 é movida para a posição "Enriquecimento" e a tensão da porta Uzi é aumentada, enquanto a corrente de drenagem Ic aumenta.
Como mencionado acima, os MOSFETs de canal induzido só podem operar no modo de enriquecimento. Medição de parâmetros de transistores de efeito de campo do tipo MOS com um canal induzido. A chave SA1 define o tipo de canal, SB2 é definido para o modo de enriquecimento, os resistores R1, R2 são definidos para as posições zero, o testador é conectado aos soquetes XS1 e XS2, que é alterado para o modo de medição da corrente até o limite especificado no manual para este PT. Transfira SA2 para a posição Uxi e SA3 para a posição 15 V. Insira o PT no conector XS3 de acordo com a base do PT em teste.
Para duas portas ou com um substrato PT, a segunda porta, o substrato é conectado à caixa de contato "K" do conector XS3. O resistor R2 define a tensão de fonte de drenagem Usi especificada no livro de referência para este transistor. Em seguida, SA2 é transferido para a posição Uzi e SA3 para a posição 1,5 V. PA2 é alterado para o modo de medição de corrente mínima. Para ligar o dispositivo, pressione o botão SB1. Em Uzi \u003d 0, a corrente de drenagem é Ic \u003d 0.
Ao aumentar a tensão Uzi, a mudança na corrente de dreno Ic é monitorada e em uma certa tensão Uzi a corrente de dreno começará a aumentar, esta será a tensão limite Uthr. Com seu novo aumento, a corrente de drenagem Ic aumentará.
Este dispositivo pode medir os parâmetros Ic.init., Uot., S ma / V PT de média e alta potência, aplicando a tensão necessária ao conector externo XP1, de acordo com os livros de referência para este PT, adicionando os limites de medição necessários com o voltímetro interno PA1, adicionando o número necessário de resistores para switch SA3. Os diodos VD5, VD6 protegem ao mesmo tempo o conversor da tensão externa.
Se você não precisa medir os valores exatos de I.init e Uotc., Mas apenas selecione um PT com parâmetros próximos, você pode ativar os indicadores usados \u200b\u200bem eletrodomésticos para controlar os níveis de sinal em vez de PA2, M4762, M68501, M4248, M4223 e assim por diante, adicionando uma chave e shunts para diferentes correntes a esses indicadores. Todas as outras medições são feitas de acordo com o método descrito acima. Uso este dispositivo há mais de seis anos. É muito útil no projeto de equipamentos de transistor de efeito de campo, onde requisitos especiais se aplicam a eles.
Literatura:
1. As maneiras mais simples de verificar a saúde de elementos radioativos elétricos em condições de reparo e amador, pág. 70, 300 dicas práticas. Bastanov V.G. - Mosk. trabalhador 1986
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3. Conversor de tensão estabilizada - Radio No. 11 1981 p. 61 (no exterior).
4. Experimentos divertidos: algumas possibilidades do transistor de efeito de campo - "Radio", edição 11, 1998. B. Ivanov
5. Anexo para teste de transistores. Radio No. 1 - 2004, pp. 58-59.
6. Testador de transistores de efeito de campo - A. P. Kashkarov, A. L. Butov - Circuits for radio amateurs for the home p. 242-246, MRB-1275 2008.
7. Medição dos parâmetros de transistores de efeito de campo, - "Radio", 2007, No. 09, pp. 24-26.
8. Meerson A.M. Equipamento de medição de rádio (3ª ed.). MRB - Edição 0960 p. 363-367. (1978)
O projeto foi enviado para a competição: Alexander Vasilievich Slinchenkov, Ozersk, região de Chelyabinsk.
