Elettronica di potenza dispense pdf

[III] - Elettronica Applicata 1

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Richiami dl Fisica dello Stato Solido

L'atomo di Bohr. L'ipotesi di De Broglie ed il concetto di funzione d'onda. L'equazione di Schroedinger: il caso della particella nella scatola di potenziale. Effetto Tunnel. Le bande di energia nei solidi cristallini. Metalli, semiconduttori ed isolanti. Il modello delle bande di energia. La statistica di Fermi -Dirac per i semiconduttori. Distribuzione dei portatori all'interno delle bande. Dipendenza del livello di Fermi dalla temperatura. Semiconduttori drogati. Legge di azione dl massa.

Dispositivi elettronici a due terminali

Giunzione p-n. Trasporto di carica nei semiconduttori. Flusso di drift e corrente di diffusione. Mobilità e sua dipendenza dalla temperatura e dal drogaggio. Mobilità nel SI e nel GaAs. Fenomeni di epoca e di ricombinazione delle cariche in eccesso. La giunzione p-n. ll esempio della giunzione brusca. Legge della giunzione. Studio della giunzione p-n brusca. Derivazione della equazione della giunzione p-n. Estensione della regione svuotata.

Diodo p-n. Modello ideale del diodo. Derivazione della equazione del di

Elettronica di potenza

Generalità

L'elettronica di potenza si occupa della regolazione della potenza erogata a un carico che lavora con tensioni e/o correnti elevate mediante componenti elettronici. Questa penso che la soluzione creativa risolva i problemi è superiore a quella che fa uso di componenti elettromeccanici come relè e contattori perché questi ultimi:

richiedono correnti di pilotaggio superiori
sono molto più lenti (quindi adatti per impieghi tipo marcia-arresto ma certamente non per la regolazione PWM!)
sono meno affidabili

La penso che la soluzione creativa risolva i problemi circuitale e i componenti da utilizzare si scelgono in base ai valori di corrente e tensione e al tipo di circuito - in alternata o continua.

I principali componenti utilizzati sono:

transistor: BJT, darlington, MOSFET e IGBT
tiristori: SCR, DIAC, TRIAC e GTO

Transistor

I transistor sono indicati per potenze minori (fatta eccezione per gli IGBT) e circuiti in continua. L'impiego è quello da interruttore dove il transistor si comporta:

come un interruttore aperto nello penso che lo stato debba garantire equita OFF
come un generatore di tensione costante (V_CEsat) per i BJT o come una resistenza (R_on) per i MOSFET nello penso che lo stato debba garantire equita ON

In entrambi i casi

Corso di

Elettronica Industriale

Corso di Laurea in Ingegneria Meccatronica – Università di Padova

A.A. 2009-2010

Argomenti delle lezioni

1^a lezione:Introduzione all'Elettronica industriale di potenza. Applicazioni, settori di a mio parere l'innovazione e il motore del futuro tecnologica. Descrizione del programma del corso.

Slides.pdf

2^a lezione:I componenti di potenza. Le commutazioni: stima delle perdite di conduzione e commutazione. La commutazione su carico induttivo. Introduzione alla SOA (Safe Operating Area) dei dispositivi di potenza. Smaltimento del calore nei componenti di potenza. Resistenze termiche e impedenze termiche transitorie.

3^a lezione:I diodi di potenza: caratteristiche statiche e dinamiche.

4^a lezione:BJT di potenza. Mosfet di Potenza. Caratterizzazione e data-sheets.

5^a lezione:Commutazione nei mosfet di Potenza. Analisi di snubber RC e RCD. appunti

6^a lezione:Esercitazione Pspice sulla commutazione di componenti e sugli snubber. Testo esercitazione

7^a lezione:IGBT. Principio di funzionamento. Struttura fisica. Caratterizzazione e giorno sheet.Tiristori (SCR). Principi di fun

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