تحقیق ابزار برقی نیمه هادی
دوران جدید از علم الکترونیک هیدرولیکی برقی با معرفی تراستورها در اواخر دهه 1950 آغاز شد. امروزه انواع مختلفی از ابزار برقی و هیدرولیکی برای کاربرد در فرکانس ها و قدرت های بالا در دسترس وجود دارد. برجسته ترین ابزار برقی و هیدرولیکی تراستورهای محل ورود گیت و خروج روشن خاموش ترانزیستور های دارلینگتون هیدرولیکی برقی و ترانزیستورهای دوقطبی گیت روکشدار شده (iGBIs) می بشند. ابزار هیدرولیکی قبرقی نیمه هادی مهمترین عناصر عملکردی در تمامی کاربردهای تبدیل قدرت برق محسوب می شود.
ابزار برقی اساساً به عنوان سوئیچ هایی برای تبدیل قدرت از یک شکل به شکل یدیگر به کار برده می شوند. آنها در سیتسم های کنترل موتوری ذخایر برقی متداوم انتقال جریان مستقیم با ولتاژ بالا ذخایر قوه گرم سازی القایی و در بسیاری از سایر کاربردهای تبدیل قدرت به کار برده می شوند. بررسی ویژگی های اصلی این ابزارهای موتوری در این فص آمده است.
تیراستور و ترایاک (مهار نیرو)
از تراستورها همچنین یک کننده گاهی کنترل شونده سیلیکونی نام برده می شود. که اساساً یک دستگاه pnpn هم کنشگر سه قسمتی چهار لایه می باش.د که دارای 3 ترمینال یا پایانه می باشد:
آند، کاتد و گیت محل ورودی، خروجی این دستگاه به واسطه ایجاد یک پالس کوتاه در مسیر گیت و کاتد روشن می شود.
به محض روشن شدن دستگاه گیت کنترل خود را برای خاموش کردن دستگاه از دست می دهد. و خاموش شدن به واسطه ایجاد ولتاژ برعکس در آند و کاتد رخ می دهد. شکل تراستور و ویژگی های ولتاژ آمپر آن در نمودار 3001 آمده است. اصولاص 2 طبقه بندی در مورد تیراستورها وجود دارد: دستگاه حرکت برگردان (که جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می کند و حرکت وارون می سازد که جریان مستقیم را به متناوب تبدیل می کند) تفاوت میان یک دستگاه تیراستور برگردان و وارون ساز زمان پایین خاموش شدن دومی می باشد. تیراستورهای برگردان پایین است و در کاربردهای دگرسو سازی های طبیعی استفاده می شوند. تیراستورهای وارون ساز در کاربردهای تبدیل برق اضطراری همچون جاپرها dc-dc و وارون سازی dc-ac استفاده می شوند. تیراستورهای وارون ساز به ویسله تبدیل جریان به صفر با استفاده از یک مدار خارجی تبدیل برق خاموش می شوند. و این امر مستلزم اجزای سازنده تبیدل برق اضافی می باشد. از این رو خسارات اضافی در دستگاه وارون ساز جریان را موجب می شود.
تیراستورها در شرایط جریان های موقتی و قابلیت dv/dt بسیار قوی و نیرومند عمل می کنند. ولتاژ پیشین در تیراستورها حدود 5/1 تا 2 ولت می باشد. و حتی در جریان های بیشتر در ترتیب A1000 اغلب به 3 ولت هم می رسد.
تعداد مشاهده: 453 مشاهده
فرمت فایل دانلودی:.rar
فرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 54
حجم فایل:38 کیلوبایت
-
محتوای فایل دانلودی:
حاوی فایل ورد قابل ویرایش
تحقیق تحلیل مدارهای دیودی
معرفی دیودها: دیود به عنوان ساده ترین اختراع غیرخطی می باشد که این متن در مورد آن شرح داده است. این عنصر دارای تنوع بسیار بوده و اکثر به یک صورت مورد استفاده قرار میگیرد یا به بیانی دیگر د رتمامی شاخه های صنعت الکترونیک کاربرد دارد.
از انواع آن میتوان به دیود خلا دیود گاز، دیودهای یک سو ساز فلزی، دیودهای نیمه هادی و دیودهای تونل و ... اشاره کرد. به دیود نیمه هادی ارجعیت بیشتری می دهیم چرا که تئوری مربوط به ساخت این نوع خاص از انواع دیود مرتبط وصادق برای انواع دیگر است.
2-مشخصات مداری دیود در این بخش اموزش داده خواهد شد.
در ضمن تکنیکهای تصویری مورد تاکیدی باشند چرا که تصویر قابل رویتی از عملکرد مدار را نمایش می دهند و اطلاعاتی را عرضه می کنند که نمی توان صرفا از رفتار چیزی معمار آنها را بدست آورد.
این تکنیکهای تصویری شامل رفتار خط بار ac,dc می باشند که فراهم آورنده ی سیگنال کوچک و سیگنال بزرگ است. اگر چه این روشها معمولا در تحلیل مدارات دیودی استفاده نمی شوند اما آنها را برای قوی ومحکم ساختن مجموعه آثار ومنابع دانشجویان در این بخش معرفی کرده ایم.
وقتی ترازیستورها پیچیده می باشند مشکلات دیگر مواجه شده بسیار راحتتر خواهند بود وقتی که آنها را با دیود شبیه سازی کنیم.
1-2-خاصیت غیرخطی-دیوید ایده آل
داتشجویان معمولا تحصیل خود را با در نظر گرفتن نمونه های خطی مدار آغاز می کنند که ساده ترین آنها مقاومت می باشد. رابطه ی ولت-آمپر یعنی همان مشخصه ی vi یک مقاومت با مافوق ساده هم توضیح داده شده است که ما گاهی اوقات تفسیر نموداری آن را بررسی نمی کنیم. مشخصه ی خطی ترازیستور در شکل 1-1-2 مشخص است و مشخصه ی غیرخطی دیوید هم در اینجا به وضوح وجود دارد. وقتی ولتاژ منبع مثبت باشد جریان id هم مثبت خواهد بود.
ودیود اتصال کوتاه است و زمانی که vi منفی باشد وجریان دیوید id صفر خواهد بود و دیود اتصال باز خواهد بود می توان دیوید را به عنوان یک کلید تصور کرد که با جهت ولتاژ قابل کنترل خواهد بود. این کلید به ازای ولتاژهای مثبت بسته خواهد بود و به ازای ولتاژهای منفی کلید باز است.
تعداد مشاهده: 559 مشاهده
فرمت فایل دانلودی:.rar
فرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 37
حجم فایل:71 کیلوبایت
-
محتوای فایل دانلودی:
حاوی فایل ورد قابل ویرایش
تحقیق تیریستور (یا یکسو کننده قابل کنترل p-n-p-n )
تیریستور یک وسیله نیمه هادی چهار لایه سه اتصالی با سه خروجی است و از لایه های نوع p و n سیلیکونی که به طور متناوب قرار گرفته اند ساخته شده اند .. ناحیه p انتهایی آند ، ناحیه n انتهای کاتد و ناحیه p داخلی دریچه یا گیت است . آند از طریق مدار به طور سری به کاتد وصل می شود . این وسیله اساساً یک کلید است و همواره تا زمانی که به پایانه های آند و دریچه ولتاژ مثبت مناسبی به کاتد اعمال نشده است در حالت قطع (حالت ولتاژ مسدود کننده ) باقی می ماند و امپدانس بینهایتی از خود نشان خواهد داد . در حالت وصل و عبور جریان بدون احتیاج به علامت (یا ولتاژ) بیشتری روی دریچه به عبور جریان ادامه خواهد داد . در این حالت به طور ایده آل هیچ امپدانسی در مسیر جریان از خود نشان نمی دهد . برای قطع کلید و یا برگرداندن تیریستور به حالت خاموشی بایستی روی دریچه علامت و یا ولتاژی نباشد و جریان در مسیر آند به کاتد به صفر تقلیل یابد . تیریستور عبور جریان را فقط در یک جهت امکان پذیر می سازد .
اگر به پایانه های تیریستور ولتاژ بایاس خارجی اعمال نشود ، حاملهای اکثریت در هر لایه تا زمانی که ولتاژ الکتروستاتیکی داخلی به وجود آمده از انتشار بیشتر حاملها جلوگیری کند ، منتشر می شوند . اما بعضی از حاملهای اکثریت انرژی کافی جهت عبور از سد تولید شده توسط میدان الکتریکی ترمزکن هر اتصال را دارد . این حاملها پس از عبور ، تبدیل به حاملهای اقلیت می شوند و می توانند با حاملهای اکثریت ترکیب شوند . حاملهای اقلیت هر لایه نیز می توانند توسط میدان الکتریکی ثابتی در هر یک از اتصالها شتابدار شوند ، ولی چون در این حالت (از خارج ولتاژی اعمال نمی شود) مدار خارجی وجود ندارد مجموع جریانهای حاملهای اقلیت و اکثریت بایستی صفر شود .
حال اگر یک ولتاژ بایاس با یک مدار خارجی برای حمل جریانهای داخلی منظور شود ، این جریان ها شامل قسمتهای زیر خواهند
بود.
جریان ناشی از :
1-عبور حاملهای اکثریت (حفره ها ) از اتصال
2-عبور حاملهای اقلیت از اتصال
3-حفره های تزریق شده به اتصال که از طریق ناحیه n اشاعه
می یابند اتصال را قطع می کند .
4-حاملهای اقلیت از اتصال که از طریق ناحیه n اشاعه یافته و از اتصال عبور کرده است . عیناً نیز از شش قسمت و از چهار قسمت تشکیل خواهد یافت .
برای تشریح اصول کار تیریستور از دو روش متشابه مدلهای دیودی و یا دو ترانزیستوری می توان استفاده کرد .
تعداد مشاهده: 837 مشاهده
فرمت فایل دانلودی:.rar
فرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 41
حجم فایل:69 کیلوبایت
-
محتوای فایل دانلودی:
حاوی فایل ورد قابل ویرایش
تحقیق آشنایی با ساختمان و عملکرد نیمه هادی دیود و ترانزیستور
نیمه هادی ها و ساختمان داخلی آنها
نیمه هادی ها عناصری هستند که از لحاظ هدایت ، ما بین هادی و عایق قرار دارند، و مدار آخر نیمه هادیها ، دارای 4 الکترون می‌باشد.
ژرمانیم و سیلیکون دو عنصری هستند که خاصیت نیمه هادی ها را دارا می‌باشند و به دلیل داشتن شرایط فیزیکی خوب ، برای ساخت نیمه هادی دیود ترانزیستور ، آی سی (IC ) و .... مورد استفاده قرار میگیرد.
ژرمانیم دارای عدد اتمی32 می‌باشد .
این نیمه هادی ، در سال 1886 توسط ونیکلر کشف شد.
این نیمه هادی ، در سال 1810توسط گیلوساک و تنارد کشف شد. اتمهای نیمه هادی ژرمانیم و سیلیسیم به صورت یک بلور سه بعدی است که با قرار گرفتن بلورها در کنار یکدیگر ، شبکه کریستالی آنها پدید می‌آید .
اتم های ژرمانیم و سیلیسیم به دلیل نداشتن چهار الکترون در مدار خارجی خود تمایل به دریافت الکترون دارد تا مدار خود را کامل نماید. لذا بین اتم های نیمه هادی فوق ، پیوند اشتراکی برقرار می‌شود.
بر اثر انرژی گرمائی محیط اطراف نیمه هادی ، پیوند اشتراکی شکسته شده و الکترون آزاد می‌گردد. الکترون فوق و دیگر الکترون هائی که بر اثر انرژی گرمایی بوجود می‌آید در نیمه هادی وجود دارد و این الکترون ها به هیچ اتمی‌وابسته نیست.
د ر مقابل حرکت الکترون ها ، حرکت دیگری به نام جریان در حفره ها که دارای بار مثبت می‌باشند، وجود دارد. این حفره ها، بر اثر از دست دادن الکترون در پیوند بوجود می‌آید.
بر اثر شکسته شدن پیوندها و بو جود آمدن الکترون های آزاد و حفره ها ، در نیمه هادی دو جریان بوجود می‌آید.جریان اول حرکت الکترون که بر اثر جذب الکترون ها به سمت حفره ها به سمت الکترون ها بوجود خواهد آمد و جریان دوم حرکت حفره هاست که بر اثر جذب حفره ها به سمت الکترون ها بوجود می‌آید. در یک کریستال نیمه هادی، تعداد الکترونها و حفره ها با هم برابرند ولی حرکت الکترون ها و حفره ها عکس یکدیگر می‌باشند.
1. نیمه هادی نوع N وP
از آنجایی که تعداد الکترونها و حفره های موجود در کریستال ژرمانیم و سیلیسیم در دمای محیط کم است و جریان انتقالی کم می‌باشد، لذا به عناصر فوق ناخالصی اضافه می‌کنند.
هرگاه به عناصر نیمه هادی ، یک عنصر 5 ظرفیتی مانند آرسنیک یا آنتیوان تزریق شود، چهار الکترون مدار آخر آرسنیک با چهار اتم مجاور سیلسیم یا ژرمانیم تشکیل پیوند اشتراکی داده و الکترون پنجم آن ، به صورت آزاد باقی می‌ماند.
بنابرین هر اتم آرسنیک، یک الکترون اضافی تولید می‌کند، بدون اینکه حفره ای ایجاد شده باشد. نیمه هادی هایی که ناخالصی آن از اتم های پنج ظرفیتی باشد، نیمه هادی نوع N نام دارد.
تعداد مشاهده: 478 مشاهده
فرمت فایل دانلودی:.rar
فرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 34
حجم فایل:28 کیلوبایت
-
محتوای فایل دانلودی:
حاوی فایل ورد قابل ویرایش