Курс «Промышленная электроника» является одной из важнейших дисциплин, изучаемых при инженерной подготовке специалистов в области автоматизированного электропривода. Современный технический прогресс базируется на широком применении аналоговых и цифровых устройств для автоматического управления, измерения и контроля технологического процесса. В последнее время электронная техника активно внедряется в автоматические электропривода при создании новых типов электроприводов и устройств управления электроприводами.
При изучении курса студенты должны понять принципы действия и функциональные возможности электронных устройств, уметь грамотно эксплуатировать эти устройства и квалифицированно формулировать технические задания на их разработку.
Курс базируется на знании математики, физики, электротехники и является основой для изучения автоматизации производства, преобразовательной техники, теории электропривода, микропроцессорной технике в автоматизированном электроприводе.
В процессе изучения студенты самостоятельно работают с учебной литературой, слушают установочные лекции, ведут конспект, выполняют контрольную и лабораторные работы. По теоретическому курсу сдаются зачёт или экзамен. Выполнение контрольной работы ставит целью более глубокое изучение учебного материала.
Контрольная работа состоит из 4-х задач и одного теоретического вопроса. Рабочая программа и задания на контрольную работу приведены в данном руководстве.
Программа курса, методические указания и вопросы для самопроверки
ТЕМА 1. Полупроводниковые приборы и элементарная база промышленной электроники
1.1 Линейные и нелинейные элементы электронных устройств. Технические характеристики и основные параметры, расчёты, обозначения и назначение в электронных схемах резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, трансформаторов и исполнительных реле.
1.2 Краткие сведения об электропроводности чистых и примесных полупроводников: зонная диаграмма кристалла, термогенерация и рекомбинация, зависимость концентрации носителей заряда от концентрации примесей и температуры, зарядовая нейтральность полупроводников.
1.3 Физические процессы в p-n переходах. Пробой p-n перехода, его разновидности: электрический, тепловой. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) и параметры диодов, стабилитронов, полупроводниковых резисторов и их условное графическое изображение на схемах.
1.4 Устройство и принцип действия биполярных транзисторов. Вольт-амперные характеристики при включении с общим эмиттером (ОЭ), с общим коллектором (ОК), параметры и схемы замещения транзисторов.
1.5 Полевые транзисторы, их разновидности, устройство и принцип действия. Характеристики, схемы замещения и параметры полевых транзисторов в режиме работы с общим истоком.
1.6 Устройство тиристора, принцип действия и вольт-амперная характеристика, параметры. Особенности включения однооперационных тиристоров в цепях переменного и постоянного тока. Динисторы и симисторы.
1.7 Интегральные микросхемы, основные разновидности, технико-экономические преимущества микроэлектроники.
1.8 Элементы оптоэлектроники (оптроны).
При изучении данной дисциплины у студента должно сформироваться представление об основных физических процессах в полупроводниковых приборах. Наличие в полупроводниках двух типов проводимости n-электронной и p-дырочной приводит к тому, что на p-n переходе возникает скачёк потенциала, обусловленный появлением слоя, обеднённого носителями заряда, ширина которого зависит от величины и знака напряжения, приложенного к p-n переходу. При прямом включении напряжения, приложенного к p-n переходу, основные носители движутся навстречу друг другу и рекомбинируют, в результате ширина обеднённого слоя уменьшается и через переход протекает ток. При обратном включении, под действием внешнего поля носители оттягиваются от перехода, в результате ширина обеднённого слоя увеличивается и p-n переход запирается.
На основании данных о плоской модели p-n перехода, рассмотренных в курсе общей физики, следует углубить эти сведения, понять механизм электрического пробоя при обратном включении, познакомиться с особенностями вольт-амперной характеристики и параметрами диодов, особенностями их работы в качестве вентилей и стабилизаторов напряжения.
Изучив принцип работы диодов, следует обратить внимание на классификацию диодов и их маркировку (выпрямительные, силовые, импульсные, стабилитроны, фото- и светодиоды и т.д.). Следует обратить внимание на особенности вольт-амперных характеристик и режимы работы диодов разных типов. Для этого рекомендуется познакомиться с этими данными по справочникам, приведённым в списке литературы.
При изучении транзистора необходимо обратить внимание на конструкцию биполярного транзистора и природу взаимодействия эмиттерного и коллекторного p-n переходов, роль базы в этом взаимодействии. Необходимо уметь изображать воль-амперные характеристики и рассчитывать по ним основные статические параметры транзистора: h11, h12, h21, h22.
На работу транзистора существенное влияние величина тока
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
