väikese töökindluse tõttu raskendatud. Alalisvoolumootori reostaatpidurdusel lahutatakse mootor kontakti K abil toiteahelast ning lülitatakse kontaktiga K4 sisse pidurdustakisti Rp. Pöörlev masin alustab tööd generaatorina, voolu suund muutub vastupidiseks ning kiirus väheneb vastavalt pidurdustunnusjoonele 4. Pidurdamise intensiivsus sõltub pidurdustakistuse ja ankruvoolu suurusest. Koormuse pinge ja voolu reguleerimiseks kasutatakse reostaate ja lülititalitluses pooljuhtseadiseid. Lüliti eeliseks võrreldes pidevatoimelise regulaatoriga, nt. reguleeritava takisti või võimenditalitluses transistoriga, on väiksem energiakadu (joonis 4.12). Ud i1 RL R ir i2 Ud i1 RL i2 a) b) Joonis 4.12. Koormuse pinge ja voolu reguleerimine: a) reostaadiga, b) lülitiga Koormuse RL pinge ja voolu reguleerimisel reostaadiga R jaguneb toiteallikast tarbitav vool regulaatori ja koormusvooluks i1 = ir + i2. Kui reguleerida koormuse pinget pooleni (q = 0,5) toiteallika pingest, on
parameetrid aga tagasisideahela parameetritega. Operatsioonvoimendit iseloomustavad: suur voimendustegur; suur sisendtakistus; vaike valjundtakistus. Operatsioonvoimendi sai oma nime korgekvaliteedilistelt voimenditelt, mida kasutati analoogarvutites uuritava protsessi (nt siirdeprotsessi) modelleerimisel ja matemaatiliste operatsioonide (summeerimine, integreerimine, diferentseerimine jt) sooritamisel. Nuudisaegsed operatsioonvoimendid kujutavad endast integraalseid pooljuhtseadiseid, mis on kasutatavaimad lineaarsed integraallulitused. Oma mootmetelt ja hinnalt ei erine nad palju uksikust transistorist.
Juhtimine Reguleeritav nivoo Pump Vedelikupaak 118 4.3. Reostaat- ja impulssreguleerimine Koormuse pinge ja voolu reguleerimiseks kasutatakse reostaate ja lülititalitluses pooljuhtseadiseid. Lüliti eeliseks võrreldes pidevatoimelise regulaatoriga, nt. reguleeritava takisti või võimenditalitluses transistoriga, on väiksem energiakadu (joonis 4.12). a) b) i1 i1 i2 R i2 Ud Ud
omadused (ühele voolusuunale on takistus väike, vastassuunalisele voolule aga väga suur), mis võimaldab valmistada pooljuhtseadiseid vahelduvvoolu alaldamiseks. Vastupinge tõstmisel tugevneb vastuvool algul aeglaselt, ent teatud piirpingest (läbilöögipingest) alates väga
bipolaartransistorid (IGBT). Tänu pooljuhtseadiste tootmise tehnoloogia täiustumisele laienevad elektroonika rakendused ikka veel, mis võimaldab kõrgemaid pingeid ja voolusi ning paremaid lülitustunnusjooni. Teisest küljest on kaasaegsete muundurite peamisteks eelisteks kõrge kasutegur, väike mass ja väikesed mõõtmed, suur töökiirus ja kõrge erivõimsus, mis saavutatakse lülititalitlusega, kus pooljuhtseadiseid juhitakse ainult sisse/välja lülitamise põhimõttel. Elektriajamid. Elektriajamid on eriti tähtsad tooted jõuelektroonika vallas, mille aastakäive maailmas ulatub kümnetesse billionitesse eurodesse. Elektriajam on üldjuhul elektroonne süsteem, kus elektrimootor ühendatuna ülekandemehhanismiga käitab töömasinat (koormusmasinat) tarbides selleks elektrienergiat. Tüüpilise elektriajami üldistatud plokkskeem on näidatud joonisel I.1
meile nii igapäevasena. Võime julgesti öelda, et ilma pooljuhtseadisteta ei oleks praegust infoühiskonda. Soovides tehnikainimesena astuda tehnika arenguga ühte jalga, tuleb esmajärjekorras korrektselt omandada pooljuhtseadiste tööpõhimõtted. Samal ajal tuleb meeles pidada, et pooljuhttehnika on selle poole sajandi jooksul ise läbi teinud juba mitu arenguetappi. On olnud germaaniumi ajastu, kus enamik pooljuhtseadiseid valmistati germaaniumist, järgnes räniajastu, mis jätkub senini ja mille raames algas massiline integraallülituste tootmine ja kasutamine jne. See areng jätkub ja on väga raske ette arvata, milliseid üllatusi pakuvad meile järgnevad aastakümned. Ka kõige kaasaegsemate pooljuhtseadiste korral tuleb ikkagi arvestada nende kahe puudusega: omaduste sõltuvusega temperatuurist ja kiiret riknemis-võimalust ülekoormusel. Nende omaduste olemasolu ei tohi kunagi unustada. 4.2
.................83 1. POOLJUHTIDE OMADUSI 1.1.Üldist Pooljuhtseadised ja nende kasutamine oli eelmise sajandi tehnilise revolutsiooni peasüüdlaseks. Nendeta ei oleks personaalarvuteid, mobiiltelefone ega palju muud sellist, mis tundub meile igapäevasena. Võime julgesti öelda , et ilma pooljuhtseadisteta ei oleks praegust infoühiskonda. Samal ajal tuleb meeles pidada , et pooljuhttehnika on poole sajandi jooksul läbinud juba mitu arenguetappi. On olnud germaaniumi ajastu, kus enamik pooljuhtseadiseid valmistati germaaniumist , järgnes räniajastu , mis jätkub senini ja mille raames algas massiline integraallülituste tootmine ja kasutamine. Praeguseks on alanud nanotehnoloogia ajastu , kus elementide mõõtmed pooljuhtkristallis lähenevad nanomeetrile 1.2. Elektrijuhtivus pooljuhtides Pooljuhtideks nimetatakse suurt hulka aineid, mille elektrijuhtivus on elektrijuhtide ja isolaatorite vahepeal. Elektrijuhtide mahueritakistus on vahemikus 10 ..
1. POOLJUHTIDE OMADUSI 1.1.Üldist Pooljuhtseadised ja nende kasutamine oli eelmise sajandi tehnilise revolutsiooni peasüüdlaseks. Nendeta ei oleks personaalarvuteid, mobiiltelefone ega palju muud sellist, mis tundub meile igapäevasena. Võime julgesti öelda , et ilma pooljuhtseadisteta ei oleks praegust infoühiskonda. Samal ajal tuleb meeles pidada , et pooljuhttehnika on poole sajandi jooksul läbinud juba mitu arenguetappi. On olnud germaaniumi ajastu, kus enamik pooljuhtseadiseid valmistati germaaniumist , järgnes räniajastu , mis jätkub senini ja mille raames algas massiline integraallülituste tootmine ja kasutamine. Praeguseks on alanud nanotehnoloogia ajastu , kus elementide mõõtmed pooljuhtkristallis lähenevad nanomeetrile 1.2. Elektrijuhtivus pooljuhtides Pooljuhtideks nimetatakse suurt hulka aineid, mille elektrijuhtivus on elektrijuhtide ja isolaatorite vahepeal. Elektrijuhtide mahueritakistus on vahemikus 10 -4 ..
eelkõige kontaktide olemasolust ja nimelt: 1. Lülituste arv on piiratud kontaktide kulumise tõttu 2. Kontaktide sädelemisest tekivad häired 3. Kontaktide põrutustundlikus 4. Küllalt pikk rakendumisaeg Nimetatud puuduste kõrvaldamiseks on välja töötatud kontaktivabad lülitid, mis on ettenähtud asendama releesid ja kontaktorlibueid ning nedest kasutatakse kontaktide asemel lüliti toimega pooljuhtseadiseid. Kontaktpedeivabu lüliteid tüüritakse loogikasignaalidega ja sisend- väljundaahelad on sisetatud valgusvoo abil. Lülitselementideks on vahelduvvoolu korral kas sümmistor. Vastulülitatud türistoride paar või dioodsild koos türistoriga. Dioodsilla kasutamisel saab läbi ühe türistoriga, juhtelektroonika lihtsustub Alalisvoolu lülitite puhul on ainsaks võimaluks suurevõimsuslikud transistorid
Näiteks, uute efektiivsemate reaktiivmootorite loomine lennukitele nõuab materjale, mis võimaldaksid kasutada kõrgemaid põlemistemperatuure. Kosmosetehnika vajab pidevalt uusi üha suurema tugevus/kaal suhtega materjale. Keemiatööstus vajab suurema korrosioonikindlusega materjale. Elektroonikatööstus vajab materjale, mis töötaksid kõrgematel temperatuuridel, omaksid kõrget radiatsioonikindlust ja võimaldaksid luua üha suurema kiirusega töötavaid pooljuhtseadiseid. Insenerid, ükskõik mis alal nad töötavad, peavad omama mõningaid fundamentaalseid ja rakenduslikke teadmisi materjalidest, millega nad hakkavad tulevikus töötama. Antud kursus püüabki teha sissejuhatuse materjalide struktuuri, omaduste ja tehnoloogiate vahelistesse seaduspärasustesse ja näidata meid ümbritsevate vanade ja uute materjalide võimalike kasutusalasid. 1.2. Materjaliteadus ja materjalitehnoloogia.
annaabi.ee 
