1 / 38

PERANTI ELEKTRONIK KUASA

PERANTI ELEKTRONIK KUASA. 1.0 OBJECTIVE. To familiar with type of devices used in power electronic. To recognize the symbol and structure of each devices. To know the I-V characteristic of each devices. To be able to explain the turn-on and turn-off characteristic of each devices.

livi
Download Presentation

PERANTI ELEKTRONIK KUASA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. PERANTI ELEKTRONIK KUASA

  2. 1.0 OBJECTIVE • To familiar with type of devices used in power electronic. • To recognize the symbol and structure of each devices. • To know the I-V characteristic of each devices. • To be able to explain the turn-on and turn-off characteristic of each devices.

  3. PERANTI ELEKTRONIK KUASA SCR SYMBOL STRUCTURE

  4. Alternatively, SCR also can be generated using two- transistor model 1.3 Equivalent Symbol 1.4 Equivalent Structure

  5. PERANTI ELEKTRONIK KUASA SCR • Prinsip Asas - Penerus Terkawal Silikon (SCR) • Kebanyakkan digunakan kawalan kuasa elektrik. • SCR kadang-kadang dipanggil Diod PNPN kerana mengalirkan arus satu arah sahaja. • Anod dan katod merupakan terminal kuasa dan Get terminal kawalan. • Dalam keadaan pincang hadapan, anod SCR lebih positif dengan rujukan ke Katod. • Binaan paling luar adalah pincang hadapan dan binaan pertengahan pincang balikan dan arus tidak boleh mengalir. • Apabila arus Get yang kecil diberikan, binaan PN ditengah akan pincang hadapan dan membenarkan lebih banyak arus mengalir melalui SCR. • SCR akan terus ON walaupun arus pada get telah diputuskan. • SCR akan OFF apabila arus pada anod lebih rendah daripada Arus Penahan (IH) Disediakan oleh : Roslan

  6. I-V CHARACTERISTIC

  7. PERANTI ELEKTRONIK KUASA SCR • Ciri-ciri - PenerusTerkawalSilikon (SCR) • jikapincanghadapanmeningkatsehinggavoltanpecah-lampauhadapan, VFBO, SCR akanberkendali(ON). • Nilaivoltanpecahtebathadapandikawaloleharus get, IG. JikaSimpang PN Get-katodpincanghadapan, SCR berkendalipadavoltanpecahtebat yang rendah. • Seperti rajah lengkungciri IV, voltanpecahtebatberkuranganapabilaapabilaberlakupeningkatanarus get. • Padaarus get yang rendah, SCR berkendalipadavoltanhadapananodrendah. • Padaarus Get yang tinggi, SCR tetapberkendalipadanilaivoltanhadapananod yang rendah. • Apabila SCR pincangbalikan, terdapatarusbocor yang kecil (IR). Jikapincangbalikanditingkatkansehinggavoltanmencapaivoltanpecahbalikan (V(BR)R), Arusbalikanakanmeningkatdenganmendadak. jikaarustidakdihadkanpadanilaiselamat, SCR mungkinakanrosak. Disediakan oleh : Roslan

  8. Gate Turn-Off Thyristor (GTO). • Gate Turn-Off Thyristor (GTO) merupakankomponenelektronikkuasa 3 tamatan. • GTO tergolongdalamkeluargatiristor yang mempunyai 4 lapisan. • GTO mempunyaikemampuankawalanpenuhuntukkeadaan ON dan OFF dengankawalanpadagetnya. Berbezadengan SCR yang kawalanpada get yang hanyabolehkan SCR keadaan ON.

  9. Denganmemberidenyutpositifpada get GTO akanmenyebabkan GTO keadaan ON, dandenyutnegatifmenyebabkan GTO kembalikepadakeadaan OFF. Walaubagaimanapunmematikannyaagaksukar. Memerlukanarusbalikan yang sangatbesar. (biasanya 1/5 arusanod).

  10. Gate Turn-Off Thyristor (GTO). • Dua jenis GTO : • Asymmetrical • Tiristor yang mempunyai pengaliran terhad dalam arah balikan untuk mendapatkan peningkatan kelajuan pensuisan dan kejatuhan voltan hadapan yang rendah. • Jenis ini biasa terdapat dipasaran. • Biasa digunakan bersama DIOD anti-selari. • Symmetrical • mempunyai keupayaan menyekat hadapan dan balikan yang sama.

  11. Gate Turn-Off Thyristor (GTO). • STRUKTUR ASAS SIMBOL LITAR SETARA BINAAN

  12. Gate Turn-Off Thyristor (GTO). • STRUKTUR ASAS Struktur GTO jenis Symmetrical Struktur GTO jenis Symmetrical

  13. Gate Turn-Off Thyristor (GTO). • Lengkung Ciri I-V Ciri Ideal

  14. Gate Turn-Off Thyristor (GTO). • GTO bolehdihidupkandenganmemberikandenyutpositifkepada kaki get. • GTO akanterusberfungsiwalaupuntanpadenyutpositif. • GTO bolehdimatikandenganmemberikandenyutnegatifkepada kaki get daninimenyebabkanIgnegatifmengalirdalamjumlah yang banyak. • Ignegatifiniakanmengalirdalambeberapamikrosaatsahaja. Kedua-duakeadaaninidikawaloleharus get ( Ig). • ApabilaIgmencapainilaimaksimun, aruspadaanodmulamengalamikejatuhanmanakalavoltan, VAK yang melaluiperantiinimulameningkat. Keadaaninibolehdilihatpadaciri-cirii-v • Applikasi GTO-SCR • GTO jugaberfungsiseperti SCR yang digunakandalampensuisankuasadandalamsistempengawalkuasatinggi. Iamempunyaibeberapakelebihanjikadibandingkandengan SCR.

  15. TRIAC • Triakmerupakanperantidwiarahiaituiabolehberoperasiketikamasukanpositifmahupunnegatif. • Triakadalahperantitiga terminal danbolehdianggapkandua SCR yang disambungdepanbelakang. • Triakmempunyailapisan NPNP selaridenganlapisan PNPN. Susunaturbahanempatdan get (G). • Jika keseluruhan struktur PN triak diteliti, arus dilihat boleh melalui lapisan PNPN atau NPNP. • Olehkeranatriakbolehmengalirkanarusdalamkedua-duahala,simboltriakmengandungiduadiod yang bersemukadalamarah yang berlawanan

  16. TRIAC STRUKTUR SIMBOL

  17. TRIAC Graf ciri volt-ampere untuk triak

  18. TRIAC Berdasarkanlengkungciri IV • Graf mewakilipengendaliantriak yang lazimtanpapembekalanarus get. • Apabilavoltanmarabertambah, aruskecilmengalirdalamtriak. • Arus yang keciliniialaharusbocor. Apabilavoltanmaramencapaititkpecahlampau, aruspadatriakmulamengalir. • Perhatikanvoltantelahjatuhmelintangitriak. Voltaninidibekalkankepadabeban.

  19. TRIAC APLIKASI TRIAK • Triaksesuaidigunakanuntukmengawallitar yang menggunakanarusa.u. SCR adalahmerupakanperantisatuarahsahajaolehituiahanyabolehberoperasibagiseparuhkitarsahajamanakalatriak, bolehberoperasidalamkedua-duakitariaitupadakitarpositifdankitarnegatif. • Rajah 6.12 menunjukkansalahsatucontohsambunganlitarpenggunaanTriakuntukmengawalkuasaatauvoltana.u. padabebanRL. Sekiranyaperintang RL digantikandenganlampu, makakecerahanlampubolehdikawaldenganmelaraskanperintangbolehubahR2.

  20. TRIAC

  21. TRIAC • GabungankapasitorC1 danperintangbolehubah R1 akanmenyebabkanvoltan get akanterlengah (delayed) sebanyakα darjahdaripadavoltanmasukan. • Padaseparuhkitaranpositif, triakakandipicupadasudutα manakalapadaseparuhkitarannegatiftriakakandipicupadasudut (π + α). • Nilaiα inibolehdiubahdenganmelaraskannilaiperintangbolehubahR2. • Voltankeluaranr.m.s. merentangibebanakanberubahberkadarsongsangdengannilaisudutpicuanα dimanasemakinbesarnilaisudutpicuanmakasemakinkecilnilair.m.s. keluaran. • RupabentukgelombangbagivoltanmasukanVS,voltanpicuanVg danvoltankeluaranpadabeban RL, VRL adalahseperti yang ditunjukkanpada rajah 6.13 di atas.

  22. Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) Simbol IGBT Lengkung Ciri I-V IGBT Litar setara IGBT

  23. Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) • Kombinasi ciri-ciri diantara BJT dengan MOSFET. • Tingkahlaku GET sama dengan MOSFET diaman senang untuk di hidupkan dan dimatikan (ON/OFF). • Kehilangan yang rendah seperti BJT ketika keadaan pengaliran yang rendah voltan pemungut-pemancar (2-3V) • Kadaran : • IGBT sedia ada dipasaran :Voltan: VCE <3.3KV, Arus: IC<1.2KA • HVIGBT : 4,5KV/1.2KA • Frekuensi pensuisan • sehingga 100KHz, • Penggunaan biasa : 20 – 50 KHz

  24. Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) • IGBT berkendali dengan membekalkan voltan positif diantara Get dan Pemancar dan seperti sifat MOSFET ianya dihentikan dengan membuatkan isyarat pada tamatan Get menjadi kosong atau lebih negatif. • IGBT mempunyai kejatuhan voltan lebih rendah daripada MOSFET pada kadar yang sama. • Voltan kendalian IGBT adalah bergantung kepada voltan get. Untuk mendapatkan voltan kendalian yang rendah, voltan get yang cukup tinggi mesti diberikan.

  25. Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor(MOSFET) Simbol MOSFET :Saluran N Lengkung Ciri I-V MOSFET

  26. Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor(MOSFET) • Litar picuan GET yang mudah • Kadaran : • Voltan VDS <500V, arus IDS <300A. • Frekuensi ƒ > 100KHz. Untuk peranti kuasa rendah (beberapa ratus watt) mungkin meningkat ke julat MHz. • Sangat mudah untuk dihidupkan (ON) dan dimatikan (OFF) • Untuk dihidupkan : VGS = +15V • Untuk dimatikan : VGS = 0V

  27. Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor(MOSFET) • Ciri-ciri MOSFET. • Peranti voltan tinggi boleh diperolehi sehingga 600V tetapi dengan arus yang terhad.. • Boleh diselarikan dengan mudah untuk kemampuan arus yang tinggi • Rintangan dalaman (dinamik) antara salur dan sumber ketika keadaan ON, RDS(ON), menghadkan kemampuan kawalan kuasa MOSFET. • Kehilangan yang tinggi terutama untuk peranti voltan tinggi ketika RDS(ON). • Menguasai penggunaan frekuensi tinggi lebih daripada 100 KHz. Penggunaan terbesarnya adalah dalam Bekalan kuasa mod pensuisan.

More Related