Kwalifikacja: ELE.01 - Montaż i obsługa maszyn i urządzeń elektrycznych
Zawód: Elektromechanik
Kategorie: Obwody elektryczne Maszyny i urządzenia elektryczne
Tranzystor, którego symbol graficzny zamieszczono na rysunku, jest półprzewodnikowym przyrządem mocy
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Tranzystor przedstawiony na rysunku to tranzystor polowy z izolowaną bramką (MOSFET). Jest to półprzewodnikowy przyrząd mocy sterowany napięciowo. Dlaczego napięciowo? Otóż taki tranzystor działa na zasadzie modulacji napięcia na bramce, które kontroluje przepływ prądu przez kanał pomiędzy drenem a źródłem. To jak sterowanie przepływem wody kranikiem, tylko zamiast wody mamy elektrony. W praktyce tranzystory MOSFET są szeroko stosowane w aplikacjach gdzie potrzebna jest wysoka sprawność energetyczna, jak np. przekształtniki DC-DC, wzmacniacze mocy czy systemy zarządzania energią w elektronice użytkowej. Co ciekawe, dzięki ich napięciowemu sterowaniu, charakteryzują się niskimi stratami mocy w stanie włączenia. To sprawia, że są optymalne tam, gdzie liczy się minimalizacja zużycia energii. Ponadto, warto zauważyć, że MOSFETy znajdują zastosowanie w zasilaczach impulsowych, gdzie sterowanie napięciowe zapewnia szybkie przełączanie i minimalizację strat dynamicznych. Takie standardy jak IEC 60747 podkreślają znaczenie ich parametrów w odniesieniu do stabilności i niezawodności działania.
Jeśli spojrzymy na inne opcje, warto zrozumieć, dlaczego nie są one trafne w kontekście tranzystora przedstawionego na rysunku. Rozważmy odpowiedź dotyczącą sterowania prądowego. Tranzystory bipolarne (BJT) to te, które sterują prądem, a nie napięciem. W przypadku BJT, zmiana prądu bazy powoduje zmianę prądu kolektora, co czyni je prądowo sterowanymi. Tymczasem tranzystor na rysunku to MOSFET, który działa na zupełnie innej zasadzie. Jeśli chodzi o odpowiedź półsterowany, mogłaby się odnosić do tyrystorów, które potrzebują początkowego impulsu do załączenia, ale potem przewodzą aż do przerwania prądu. Tranzystor MOSFET działa inaczej, ponieważ potrzebuje ciągłego napięcia na bramce do utrzymania stanu włączenia. Zaś niesterowane elementy to takie, w których nie mamy możliwości kontrolować ich stanu przez zewnętrzny sygnał, jak diody. MOSFETy są wręcz przeciwieństwem, bo precyzyjnie kontrolujemy je napięciem. Często możemy spotkać się z błędnym przekonaniem, że skoro tranzystory są półprzewodnikami, to ich sterowanie prądem jest jedyną możliwością. W rzeczywistości, zastosowanie napięciowe oferuje wiele korzyści w kontekście mocy i efektywności energetycznej w porównaniu do sterowania prądowego.