Повна версія

Головна arrow Техніка arrow ЕЛЕКТРОННІ АПАРАТИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ОСНОВНІ ВИДИ І КЛАСИФІКАЦІЯ КЛЮЧІВ

Силовим електронним ключем називається пристрій для розмикання або замикання електричного кола, що містить, принаймні, один керований електронний прилад [1]. Поняття «силовий» означає, що здійснюється управління потоком електроенергії. До силовим приладів зазвичай відносять прилади із середнім значенням струму більше 10 А і імпульсним значенням понад 100 А. Функції силових електронних ключів виконують силові напівпровідникові прилади, фізичною основою яких є напівпровідникові структури різних типів електронної провідності.

Принцип дії більшості видів електронних ключів заснований на зміні їх провідності під час вступу на них сигналів управління і дотриманні певних правил підключення до електричного кола. В результаті відбувається включення електронного ключа. Спосіб виключення ключа визначається не тільки відсутністю на ньому керуючого сигналу, але і іншими умовами, що залежать від його виду. За своїм основним функціям силові електронні ключі близькі до широко застосовуваним електромеханічним вимикачів електричних ланцюгів. Головне і принципова їх відмінність полягає в тому, що вони статичні і мають більшу швидкодію, що дозволяє їм працювати з високою частотою перемикання.

Силові електронні ключі зазвичай класифікують за принципом дії, конструктивним виконанням, застосування та іншими ознаками. За принципом дії в даний час виділяють три види: діоди, транзистори та тиристори. Кожен з них поділяють на ряд підгруп за різними параметрами і характеристикам:

  • - робочій частоті (низькочастотні, високочастотні, імпульсні та ін.);
  • - комутованої потужності (малої, середньої, великої потужності).

Існують і інші показники для класифікації електронних ключів. За типом вихідного напівпровідникового матеріалу ключі діляться на кремнієві (Si), германієві (Ge) та прилади на основі арсеніду галію (GaAs). Більшість силових ключів виготовляється на основі кремнію. Останнім часом застосовуються і інші напівпровідникові матеріали: сполуки індію (InP, InAs), карбід кремнію (SiC) та нітрид галію (GaN). Найбільш перспективним матеріалом є карбід кремнію, використання якого дозволить в кілька разів знизити втрати в силових ключах [2].

У порівнянні з електромеханічними ключами основною перевагою електронних ключів є висока швидкодія, що перевищує більш ніж на порядок швидкодію електромеханічних ключів. Це дає можливість здійснювати періодичне їх перемикання з високою частотою і здійснювати імпульсну модуляцію струмів і напруг з метою управління формою струмів і напруг, що дозволяє створювати принципово нові і перспективні методи управління електричною енергією. Іншою важливою перевагою електронних ключів перед електромеханічними є їх практично необмежений ресурс роботи.

 
<<   ЗМІСТ   >>