nx دارای 49 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
ابزار برقی نیمه هادی
دوران جدید از علم الكترونیك هیدرولیكی برقی با معرفی تراستورها در اواخر دهه 1950 آغاز شد. امروزه انواع مختلفی از ابزار برقی و هیدرولیكی برای كاربرد در فركانس ها و قدرت های بالا در دسترس وجود دارد. برجسته ترین ابزار برقی و هیدرولیكی تراستورهای محل ورود گیت و خروج روشن خاموش ترانزیستور های دارلینگتون هیدرولیكی برقی و ترانزیستورهای دوقطبی گیت روكشدار شده (iGBIs) می بشند. ابزار هیدرولیكی قبرقی نیمه هادی مهمترین عناصر عملكردی در تمامی كاربردهای تبدیل قدرت برق محسوب می شود.
ابزار برقی اساساً به عنوان سوئیچ هایی برای تبدیل قدرت از یك شكل به شكل یدیگر به كار برده می شوند. آنها در سیتسم های كنترل موتوری ذخایر برقی متداوم انتقال جریان مستقیم با ولتاژ بالا ذخایر قوه گرم سازی القایی و در بسیاری از سایر كاربردهای تبدیل قدرت به كار برده می شوند. بررسی ویژگی های اصلی این ابزارهای موتوری در این فص آمده است.تیراستور و ترایاك (مهار نیرو)
از تراستورها همچنین یك كننده گاهی كنترل شونده سیلیكونی نام برده می شود. كه اساساً یك دستگاه pnpn هم كنشگر سه قسمتی چهار لایه می باش.د كه دارای 3 ترمینال یا پایانه می باشد:
آند، كاتد و گیت محل ورودی، خروجی این دستگاه به واسطه ایجاد یك پالس كوتاه در مسیر گیت و كاتد روشن می شود.به محض روشن شدن دستگاه گیت كنترل خود را برای خاموش كردن دستگاه از دست می دهد. و خاموش شدن به واسطه ایجاد ولتاژ برعكس در آند و كاتد رخ می دهد. شكل تراستور و ویژگی های ولتاژ آمپر آن در نمودار 3001 آمده است. اصولاص 2 طبقه بندی در مورد تیراستورها وجود دارد: دستگاه حركت برگردان (كه جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می كند و حركت وارون می سازد كه جریان مستقیم را به متناوب تبدیل می كند) تفاوت میان یك دستگاه تیراستور برگردان و وارون ساز زمان پایین خاموش شدن دومی می
باشد. تیراستورهای برگردان پایین است و در كاربردهای دگرسو سازی های طبیعی استفاده می شوند. تیراستورهای وارون ساز در كاربردهای 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 یك 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 كنند. 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.
هنگامی كه میكروولتاژ پیشین كاهش برق دستگاه را در هر جریان ایجاد شده مشخص می كند كاهش برق تغییر یافته تبدیل به فاكتور مسلمی برای تحت تاثیر قرار دادن دمای هم كنشگر و بخش نیم رسانا در فركانس های بسیار بالا م یشود. به همین علت ماكزیمم فركانس های متغیر ممكن كه از تیراستورها استفاده می كنند، در مقایسه با سایر دستگاه های برقی كه در این فصل به آنها اشاره شده است محدودتر می باشد.
تیراستورها دارای قابلیت و توان مقاوم I2t می باشند و به وسیله فیزوها محافظت می شوند. قابلیت جریان فراتاخت بدون تكرار تیراستورها حدود 10 برابر جریان زاویه چهارگوشی دار میانگین ریشته رده بندی شده آنها می باشد. (rms) آنها باید توسط شبكه های اتصالی سربالایی به دلیل تاثیرات
di/d+ , dv محافظت شوند. اگر dr/dt مشخص شد. افزایش یابد تیراستورها ممكن است هدایت جریان را بدون استفاده یك پالس گیت (محل خروج و ورود) شروع كنند. در كاربردهای تبدیل جریان dc به ac لازم است از یك دیود غیر موازنی با میزان سرعت و براورد یكسان و مشابه در طول مسیر هر یك از تیراستورهای اصلی استفاده كنید. تیراستورها تا v 6000 و A 3500 قابل دسترسی و استفاده هستند.
یك ترایاك در واقع به طور عملكرد یك جفت از تیراستورهای برگردان جریان كه به طور غیرعادی با هم مرتبط اند می باش.د شكل ترایاك و ویژگی های ولت آمپر آن در نمودار 3002 نمایش داده شده است. بعلت تلفیق و یكی سازی، ترایاك از ویژگی dr/dt دوباره به كار برده شده ضعیف، حساسیت ضعیف جریان گیت ورودی و خروجی در زمان روشن بودن دستگاه طولانی تر بودن مدت زمان خاموشی برخوردار می باش.د ترایاك اساساً در كاربرد های كنترل فاز همچون تنظیم كننده ac برای روشن كردن و كنترل فن و همچنین در رله های حالت جامد به كار برده می شوند.
تیراستورهای خاموش كننده گیت: (GTO)GTO در واقع ابزار برقی می باشند كه با یك پالس كوتاه جریان گیت روشن شده و به واسطه ایجاد یك پالس گیت برعكس جریان خاموش می شوند. این دامنه نوسان جریان بالعكس گیت بستگی به جریان آندی دارد كه خاموش می شود. بنابراین نیازی به یك مدار دگرسو سازی خارجی برای خاموش كردن آن نیست. زیرا خاموش شدن به واسطه میان پر زدن مستقیم رساناگر ها به مدار گیت تامین می شود و زمان خاموش شدن آن بسیار كوتاه می باشد. در نتیجه قابلیت بیشتری نسبت به ترانزیستورها برای عملكرد با فركانس بالا در اخترا قرار می دهد. نماد GTO و ویژگی های خاموش شدنش در نمودار 303 نشان داده شده است.
GTO داارای قابلیت و توانایی مقاوم I2t می باشد و در نتیجه با فیزوهای نیم هادی قابل محافظت هستند. برای قابل اطمینان بودن عملكرد GTO جنبه های حیاتی و مهم طراحی مناسب از مدار خاموش كردن گیت و مدار اتصالات سربالایی آن می باشد.
1- یك GTO از دریافتی جریان خاموش كردن ضعیفی بنا به تعریف 4 به 5 برخوردار است. بعنوان مثال یك جریان اوج 2000 آمپری GTO ممكن است مستلزم یك جریان 500 آمپری از جریان گیت بالعكس باشد. همچنین در یك GTO تمایل به جفت شدن در دماهایی بالاتر از 125 درجه دارد. GTO تا جریان های حدود 4500 و 2500A قابل دسترسی هستند.تیراستورهای بالعكس كننده جریان (RCT) و یكسو كننده كنترل شونده سیلیكونی نامتقارن (ASCR) معمولا در كاربردهای وارون سازی جریانی، یك دیود در حالت غیر موادی به تیراستور برای اهداف تبدیل جریان برق آزادسازی جریان متصل می شود. در RCT ها دیود با یك تیراستور تعویض متغیر جریان سریع در كی تراشه سیلیكوی تك ادغام شده است. بنابراین شمار ابزار موتوری و برقی قابل كاهش است.
این ادغام و تركیب منجر به بهود و پیشرفت ویژگی های دینامیكی و استاتیكی راهی تندكارایی عملكرد نهایی مدار آن می شود. RTC ها اساساً برای كاربردهای خاصی همچون كشش طراحی شده اند. دیود ناموازی ولتاژ بالعكس را در مسیر تیراستور از 1 به 20 ولت تغییر محدود می كند. همچنین به خاطر عمل احیا بالعكس دیودها ممكن است زمانی كه دیود از ولتاژ بالعكس خود دوباره پوشانده می شود تیراستور دوباره به كار برده شده در حد بسیار بالا به نظر آیند.
این امر استفاده وسیع شبكه های RC بزرگ و وسیع را برای حذف كردن ولتاژهای موقتی و گذرا ضروری ساخته است. همینطور كه دامنه كاربرد تیراستورها و دیودها به فركانس های بالاتر افزایش می یابد. شارژ بازیافت بالعكس آنها به طور روزافزونی مهمتر می شود. شارژ بازیافت و احیای بالعكس در سطح عالی و بالا به اتلاف انرژی و برق بیش از حد در هنگام انتقال منجر می شود.
ASCR، از قابلیت حذف و جلوگیری كردن جریان مشابهی همانند تیراستور وارون ساز جریان رخ می دهد. برخوردار است. اما دارای یك تیراستور محدود بالعكس از یك سرعت و برآورد مشابه می باشد. ASCR دارای این ویژگی خاص می باشد. زمان خاموش شدن سریع كه در نتیجه می تواند در یك فركانس بالاتر از یك SCR عمل می كند. از آنجائی كه زمان خاموش شدن آن به وسیله یك عامل تقریباً 2 برابر پاینی كاهش آورده می شود. اندازه اجزای سازنده تبدیل جریان برق آن نیز به نصف كاهش می یابد. به همین علت خسارات و اتلاف انرژی در انتقال جریان نیز كاهش خواهند یافت. تكنیك های خاموش كردن با استفاده از گیت برای كاهش حتی بیشتر زمان خاموش كردن یك ASCR به كار برده می شوند. كاربرد یك ولتاژ منفی در یك گیت در مدت زمان خاموش بودن دستگاه كمك می كند. به تخلیه كردن بار الكتریكی ذخیره شده در دستگاه و هم چنین به مكانیزم احیاء و بازیافت نیز كمك می كند. این امر كاهش مدت زمان خاموش شدن را به وسیله یك فاكتور مهم تا حدود 2 برابر دستگاه های معمولی و سنتی تحت تاثیر قرار می دهد.
ترانزیستورهای برقی (موتوری هیدرولیكی)ترانزیستورها موتوری در كاربردهایی از 1، 2 گرفته تا چندین هزار كیلووات استفاده می شوند و فركانس ها را تا حدود 10KHz تغییر می دهند. ترانزیستورهای موتوری به كار برده شده در كاربردهای تبدیل جریان برق عمدتاً از انواع npn می باشند. این ترانزیستورها با ذخیره جریان اصلی كافی روشن می شوند و این محرك پایه باید در طول دوره هدایت جریان آن كاملا حفظ شود. با جابجایی و انتقال محرك پایه و منفی كردن ولتاژ پایه این ترانزیستور خاموش می شود. ولتاژ شجاع دستگاه معمولاً 5/0 تا 5/2 ولت می باشد. و زمانی كه جریان افزایش
می یابد بالا می رود. نتیجتاً خسارات و اتلاف نیرو در زمان روشن بودن دستگاه بیشتر از برقرار بودن جریان افزایش می یابد. خسارات و اتلاف حالت خاموش بودن ترانزیستور بسیار كمتر از اتلاف انرژی و خسارات در حالت روشن بودن دستگاه می باشد. زیرا جریان نشت دستگاه بر طبق تعداد كمی از میلی آمپرهایی می باشد. بعلت زمان های انتقال نسبتاً زیاد تر، اتلاف و خساره انتقال جریان به طور چشمگیری با تغییر دادن فركانس افزایش می یابد. ترانزیستورهای موتوری تنها می توانند ولتاژهای پیشین را حذف و متوقف كنند. میزان سرعت و برآورد ولتاژ بالای بالای بالعكس این دستگاه های كمتر از 5 تا 10 ولت می باشد.ترانزیستورهای موتوری توانایی مقاوم را ندارند. به بیانی دیگر آنها تنها قادر به حذف بسیار اندك انرژی قبل از خراب شدن و از كار افتادن هستند.
در نتیجه نمی توان با فیزوهای هادی از آنها محافظت كرد. و بنابراین یك روش محافظتی الكترونیكی باید مورد استفاده قرا رگیرد.برای حذف كردن شرایط جریان اصلی ساختار (تركیب) های دارلینگتون معمولا مورد استفاده قرار می گیرند. و آنها اغلب در بسته های جدا و یا یكپارچه و عظیم قابل دسترسی هستند. ساختار دارلینگتون اصلی به طور شماتیك در نمودار 3040 نشان داده شده است. تركیب دارلینگتون مزیت خاصی را در اختیار قرار می ده.د كه به طور قابل ملاحظه ای می تواند جریانی كه به وسیله ترانزیستور برای یك محرك پایه داده شد. تغییر داده و افزایش دهد. برای دارلینگتون معمولا بیشتر از چیزی است كه از یك ترانزیستور منفرد با جریان مشابه با افزایش ذكر شده در اتلاف انرژی در حالت روشن بودن دستگاه می باشد. در طول تغییر جریان هم كنشگر دو بخش نیم رسانای جمع كننده جریان بالعكس ممكن است تاثیرات شكسته شدن نقاط داغ را نشانا دهد كه با نقاط عملیات امن جریان عكس و نقاط عملیاتی امن نیروی محرك ووردی پیشین (FBSOA) مشخص شده است. دستگاه های جدید با عدم هندسه پایه الكترون نشان در هم جفت شده و دیجیت شده، باعث توزیع و پخش جریان واحدتر می شوند. و در نتیجه باعث بهبود و پیشرفت تاثیرات شكستن ثانیه ها می شوند. معمولا در یك شبكه كمكی تغییر دهنده خوب طراحی شده عملكرد دستگه را در SOAS ها به خوبی محدود می كند.MOSFET های موتوری (برقی یا هیدرولیكی)MOSFET های برقی توسط سازنده ها و تولید كننده های مختفی در هندسه داخلی در معرض فروش قرار داده شده اند. (با اسمهای متفاوتی همچون مگاموسی، TMOS, SIPMOS, HEXFET). ویژگی های بی نظیر و فوق العاده آنها موجب جذاب بود بالقوه آنها برای كاربردهای انتقال و باز و بسته كردن جریان الكتریسیته است. لزوماً برخلاف ترانزیستورهای دوقطبی دستگاه هایی گرداننده و محرك ولتاژ هستند تا دانشگر جریان برق.محل ورودی یا خروجی یك MOSEFT به طور الكتریكی با یك لایه ای از اكسید سیلیكون از منبع جدا شده است. گیت تنها موجب یك جریان فراریزش یك دقیقه ای در ترتیب و شكل نانوآمپر می شود. بنابراین مدا كشش دانشگر گیت ساده بوده و میزان اتلاف انرژی و برق در مدار كنترل گیت تقریباً ناچیز و بی اهمیت می باشد. اگرچه در حالت ثابت بودن گیت عملاً موجب هیچ نوع جریانی نمی شود. و این موضوع خیلی تحت شرایط گذرا و موقتی نمی باشد. برق پذیری گیت به منبع و گیت به زهكشی باید باردار شده و به طور مناسب و با دقت به منظور دستیابی به سرعت انتقال و باز و بسته كردن دلخواه بی بار شود. و مدار محرك یا دانشگر نیز باید از یك آمپدانس خروجی نسبتاً پایینی برای ذخیره باردار دشارژ كردن لازم و تخلیه بار الكتریكی جریان ها برخوردار باشد. شكل مدار یك MOSEFT برقی در نمودار 305 نمایش داده شده است.
MOSEFT های برقی اكثراً دستگاه های رسانگری هستند و زمان ذخیره ای برای حداقل رسانگری در آنها وجود ندارد.نتیجتاً و به طور استثنایی دارای زمان های صعود و نزول سریعی هستند. زمانی كه روشن می شون حقیقتاً دستگاه های مقاومی هستند در حالی كه ترانزیستورهای دو قطبی ثابت كمتری را در دامنه عملكردی معمولی و نرمال از خود نشان می دهند. اتلاف انرژی در MOSEFT ها برابر است با و در دو قطبی ها برابر است با . بنابراین در جریان های پایین تر یك MOSEFT برقی ممكن است دارای اتلاف و خسارت رسانش برق كمتری نسبت به یك دستگاه دو قطبی مشابه باشد اما در جریان های بالاتر، اتلاف و خسارت رسانش ممكن است
نسبت به قطبی ها بالاتر رود. همچنین با افزایش دما، بالاتر رفته و افزایش می یابد. یكی از ویژگی های مهم یك MOSEFT عدم حضور اثر ذخرابی ثانویه و بعدی كه در ترانزیستور های دوقطبی وجود دارد و اتفاق می افتد می باشد. در نتیجه دارای یك عملكرد و كارایی انتقال شدیداً نیرومندی می باشد. در MOSEFT ها، ROS(on) با افزایش دما افزایش می یابد در نتیه جریان خود به خود از نقاط داغ منحرف می شوند. هم كنشگر دو بخش رسانای تخلیه دستگاه به شكل یك دیود غیر موازی بین منبع و تخلیه جریان ظاهر می شود. بنابراین
MOSEFT موقتی موجب حمایت ولتاژ در مسیرهای بالعكس نمی شود. اگرچه این دیود برعكس تقریباً سریع می باشد. در مقایسه با MOSEFT بسیار آهسته و كم سرعت می باشد. دستگا های اخیر از زمان احیاء و ریكاوری دیود بسیار پایینی تا حدود 1000ns برخوردارند. از آنجائی كه MOSEFT را نمی توان به وسیله فیوزها محافظت كرد روش محافظتی الكترونیكی خاصی باید در نظر گرفته شود.
ادامه خواندن مقاله ابزار برقي نيمه هادي
نوشته مقاله ابزار برقي نيمه هادي اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.