1.zadanie (typowa wartość napięcia przewodzenia wynosi od 1 do 2V, prąd wsteczny diody mocy przy napięciu U_RRM nie przekracza dla diód średniej mocy (100A) 10mA

2.zadanie (U_RRM dla tyrystora klasy napięciowej 08 wynosi 800V)

Do podstawowych parametrów statycznych tyrystorów zaliczamy :

• Napięcie blokowania U_D

• Napięcie przewodzenia U_T0

• Prąd przewodzenia I_T

• Powtarzalne szczytowe napięcie wsteczne U_RRM

• Niepowtarzalne szczytowe napięcie wsteczne U_RSM

• Powtarzalne szczytowe napięcie blokowania U_DRM

• Niepowtarzalne szczytowe napięcie blokowania U_DSM

• Napięcie przebicia tyrystora U_BR

• Napięcie przełączenia U_BO (bez prądu bramki)

3.zadanie

a)R

b)RL

c)RLE (prostownik)

d)RLE (falownik)

e)dioda zerowa

4.zadanie

7.zadanie (mostkowy, dwuelementowy)

8.zadanie

a)R

b)RL prądy przerywane

c)RL prądy ciągłe

10.zadanie

Wartość średnia sygnału jest określona wzorem:

Tak określona wartość średnia jest tożsama ze składową stałą X₀ szeregu Fouriera tego sygnału (patrz wyżej). Sygnał, okresowy symetryczny względem osi x=0 ma wartość średnią równą zeru, toteż używa się także średniej z wartości bezwzględnej (w matematyce i teorii sygnałów: pierwszy moment absolutny, w elektrotechnice: wartość średnia sygnału wyprostowanego), która dla sygnałów nierównych tożsamościowo zeru ma wartość dodatnią:

11.zadanie

Wartość skuteczna (ang. RMS value) określa parametry energetyczne sygnału. W elektrotechnice najczęściej podajemy tę właśnie wartość (jeżeli mowa jest o prądzie lub napięciu zmiennym bez dodania określeń: średnie, chwilowe, maksymalne itp. - oznacza to, że mowa jest o wartości skutecznej). Jest ona określona wzorem:

Wartość skuteczną można też wyrazić poprzez amplitudy składowych harmonicznych (współczynniki rozwinięcia sygnału w szereg Fouriera - patrz wyżej):

13.zadanie

Współczynnik kształtu definiowany jest jako stosunek wartości skutecznej do wartości średniej (półokresowej) danego przebiegu:

gdzie: FF - współczynnik kształtu, W_RMS - wartość skuteczna, W_AV - wartość średnia (elektryczna).

współczynnik tętnień kt - stosunek wartości skutecznej składowej zmiennej napięcia wyjściowego do wartości składowej stałej napięcia na wyjściu prostownika;

Współczynnik zawartości harmonicznych (THD z ang. Total Harmonic Distortion) to stosunek wartości skutecznej wyższych harmonicznych sygnału, do wartości skutecznej składowej podstawowej U₁:

Współczynnik zawartości harmonicznych często podaje się w procentach.

Jeśli przebieg zawiera również interharmoniczne, wtedy współczynnik THD oblicza się ze wzoru:

U_RMS - Wartość skuteczna wyższych harmonicznych i interharmonicznych.

15.zadanie

a)układ pomiarowy trójfazowy

17.zadanie

Kąt załączenia- jest to kąt pomiędzy początkiem półfali prostowanego napięcia a początkiem przewodzenia prądu przez tyrystor.

Kąt opóźnienia wysterowania- jest to kąt pomiędzy punktem komutacji naturalnej a początkiem przewodzenia prądu przez tyrystor.

Kąt przewodzenia- jest to kąt pomiędzy początkiem a końcem przewodzenia prądu przez tyrystor, lub inaczej, różnica kątów wyłączenia i załączenia.

19. zadanie

Kiedy dioda zaczyna przewodzić prąd przepływający przez nią nie może zmienić swej skokowo z zera do wartości I_d, a prąd w diodzie przewodzącej poprzednio nie może się skokowo zmniejszyć z I_d do zera. W trakcie komutacji prostej przewodzą dwie diody, powoduje to spadek średniej wartości wyprostowanego napięcia.

23.zadanie

Prostownik 6-pulsowy (mostkowy) Składa się on z transformatora trójfazowego o dowolnej konfiguracji uzwojeń pierwotnych i wtórnych (gwiazda, trójkąt, zygzak) , oraz sześciu tyrystorów w połączeniu mostkowym. Stąd często jest używana nazwa prostownika mostkowego

24.zadanie

a)R

25.zadanie

Układ sześciopulsowy można traktować jako połączenie szeregowe dwóch prostowników trójpulsowych, utworzonych przez tyrystory o połączonych katodach (grupa katodowa - T1, T3, T5) i o połączonych anodach (grupa anodowa - T4, T6, T2).

27. zadanie

29. zadanie

Układ miękkiego (soft) startu został przewidziany do zmniejszenia prądu ładowania kondensatorów konwencjonalnych zasilaczy. Ładowanie dużej pojemności w momencie włączenia zasilania jest bardzo gwałtowne (niska impedancja uzwojeń wtórnych transformatora) i wprowadza silne zakłócenie do sieci. Miękki start zapewnia wydłużenie ładowania już o kilkadziesiąt ms, a kilkusekundowy zapas ponad niezbędne minimum zwiększa kulturę pracy kosztownych wzmacniaczy mocy, co zawsze przekłada się na podniesienie niezawodności (większość urządzeń źle znosi przysiady i zaniki zasilania, zwłaszcza gdy występują w krótkich odstępach czasu). Wprowadzenie kontroli zasilania przez kilka sekund poprzedzających włączenie urządzenia powinno zmniejszyć prawdopodobieństwo awarii.

W przeciwieństwie do klasycznych timerów, gdzie o dokładności i powtarzalności odmierzania czasu decydują tolerancje elementów, dokładność licznika określają impulsy zegarowe. Z zasady działania, a raczej z faktu bezpośredniego wykorzystania jednego z wyjść równoległych do sterowania przekaźnikiem wynika, że czas zwłoki nie daje się wydłużać (ew. skracać) dowolnie. Następną wartością po 5,12 jest 10,24 sekundy (do uzyskania na wyjściu kolejnej, dziesiątej dwójki liczącej). To naturalne ograniczenie swobody doboru czasu nie jest w praktyce wadą, zwłaszcza wobec zalety w postaci (uwaga!) synchronicznego startu niezależnie zasilanych urządzeń - np. monobloków. W profesjonalnych zastosowaniach łatwo będzie zapewnić jednoczesność włączania kilku wzmacniaczy z sumowaniem mocy

30. zadanie

TYRYSTOR GTO

TYRYSTOR MCT

Porównując tyrystory GTO do tyrystorów zwykłych ich budowa umożliwia na wykorzystywanie w obwodach prądu stałego, co umożliwia budowę dużo prostszych układów wyłączania, czyli komutacji. Są one również zdolne do pracy w większych częstotliwościach, wskutek szybko działającego mechanizmy wyłączenia. Wadą tych tyrystorów jest stosunkowo duże napięcie przewodzenia, duży prąd podtrzymywania oraz konieczność zapewnienia prądu załączania o wyższym natężeniu niż w przypadku zwykłych tyrystorów.

Tyrystory MCT (MOS Controlled Thyristors) są elementami półprzewodnikowymi, które w jednej strukturze łączą właściwości czterowarstwowego tyrystora w pełni wyłączalnego i wejściowego tranzystora MOS. Mają one nie tylko wszystkie korzystne cechy tyrystora wyłączalnego GTO, ale ponadto sterowanie ich odbywa się za pośrednictwem bramki o dużej rezystancji i nie wymagają dużych wejściowych sygnałów prądowych w procesie wyłączania. Wytwarzane obecnie tyrystory MCT mają właściwości bardzo atrakcyjne dla użytkowników, a mianowicie mały spadek napięcia w stanie przewodzenia, mniejszy nawet od tranzystorów BJT i IGBT.

Podobnie jak tranzystory polowe mocy MOSFET, również tyrystory MCT mają budowę komórkową. W jednej konstrukcji monolitycznej, wykonanej w technice scalonej, jest duża liczba równolegle połączonych identycznych komórek, np. element 100 A, 1000 V ma 10⁵ elementów. Element ten obecnie znajduje się w fazie rozwojowej i dlatego trudno wyrokować o jego przyszłych zastosowaniach.

31. zadanie

32. zadanie

GTO

Jego załączenie tj. przejście z charakterystyki blokowania na charakterystykę przewodzenia odbywa się poprzez podanie odpowiedniego impulsu prądowego w obwodzie bramkowym, który uruchamia reakcję lawinową. Natomiast proces wyłączania jest bardzo trudny w realizacji. Wyłączenie wymaga bowiem ujemnego prądu bramkowego o wartości szczytowej równej 20 % - 30% wartości głównego prądu wyłączanego. Przy dużych wartościach tego prądu stawia to bardzo duże wymagania obwodom sterowania prądem bramki. Jest to istotna wada tyrystorów GTO.

MCT

Mają one nie tylko wszystkie korzystne cechy tyrystora wyłączalnego GTO, ale ponadto sterowanie ich odbywa się za pośrednictwem bramki o dużej rezystancji i nie wymagają dużych wejściowych sygnałów prądowych w procesie wyłączania. Wytwarzane obecnie tyrystory MCT mają właściwości bardzo atrakcyjne dla użytkowników, a mianowicie mały spadek napięcia w stanie przewodzenia, mniejszy nawet od tranzystorów BJT i IGBT.

---