Предельное быстродействие

Таким образом, при правильном выборе двигателя будут обеспечены необходимая производительность исполнительного механизма, хорошие энергетические показатели электропривода и надежная работа. При выборе двигателя исходят из его нагрева при работе в требуемом режиме и кратковременной перегрузочной способности. Если номинальная мощность двигателя составляет Рн, это значит, что при продолжительной (длительной) нагрузке, равной Рн, и температуре окружающей среды 40° С двигатель нагреется до своей предельной температуры, определяемой классом изоляции обмоток двигателя. Обычно это происходит спустя несколько часов после начала работы.

Таким образом, при правильном выборе двигателя обеспечиваются необходимая производительность исполнительного механизма, хорошие энергетические показатели электропривода и надежная работа. При выборе двигателя исходят из его нагрева при работе в требуемом режиме и кратковременной перегрузочной способности. Если номинальная мощность двигателя составляет РНОМ, это значит, что при продолжительной (длительной) нагрузке, равной РНом, и температуре окружающей среды 40°С двигатель нагреется до своей предельной температуры, определяемой классом изоляции обмоток двигателя.

При выборе электродвигателя исходят из его нагрева при работе в требуемом режиме и кратковременной перегрузочной способности. Если номинальная мощность двигателя составляет РНОМ это значит, что при продолжительной (длительной) нагрузке, равной ^ном. и температуре окружающей среды 40 °С двигатель нагреется до своей предельной температуры, определяемой классом изоляции обмоток двигателя.

Кроме этого электрооборудование группы II делится на шесть температурных классов в зависимости от значения предельной температуры — той наибольшей температуры поверхностей взрывозащищенного электрооборудования, которая безопасна в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды (табл. 8).

Взрывозащищенное электрооборудование группы II в зависимости от значения предельной температуры подразделяют на температурные классы (табл. 22).

Длительно допускаемые токовые нагрузки на провода и кабели приведены в таблицах ПУЭ, разд. 1, табл. 1—3—4—1—3—11, которые составлены на основании теоретических расчетов и результатов непосредственных испытаний проводов и кабелей на нагревание, исходя из заданных предельной температуры нагрева проводов и температуры окружающей среды. Эти таблицы являются общегосударственными нормативами. Если температура воздуха не равна +25 °С, а земли +15°С, то при определении токовых нагрузок на изолированные провода и кабели следует учитывать поправочные коэффициенты на температуру среды, которые приведены в ПУЭ табл. 1—3—3.

ротких замыканиях представляет опасность для обмоток трансформатора из-за возникновения больших механических сил, действующих на проводники обмотки. Нагрев изоляции обмоток при длительном коротком замыкании может превосходить 200° С, вследствие чего существенно ускоряется ее старение. Обычно время нагревания обмотки до предельной температуры не превышает 5—25 сек, но время остывания до нормальной температуры после отключения короткого замыкания составляет несколько десятков минут. В результате этого несмотря на весьма малую продолжительность существования свободного тока оказываемое им тепловое действие продолжается сравнительно долго.

Анализ кривых показывает, что при условии постоянства мощности рассеивания на коллекторе с ростом температуры окружающей среды интенсивность отказов не меняется вплоть до определенного значения, после которого она резко возрастает. Это значение температуры соответствует предельной температуре перехода ПП.

Однако, как можно увидеть из этих же кривых, одному и тому же значению предельной -температуры перехода соответ:твует раз-

Однако МДП-транзисторы имеют и недостатки. Во-первых, вследствие относительно высокого сопротивления канала в открытом состоянии падение напряжения на открытом МДП-транзисторе заметно больше, чем падение напряжения на насыщенном биполярном транзисторе. Этот недостаток усугубляется еще и тем, что температурная зависимость сопротивления канала сильнее, чем зависимость от температуры напряжения насыщения биполярного транзистора (сопротивление канала открытого МДП-транзистора в диапазоне температур 25—150°С увеличивается в 2 раза, а напряжение насыщения биполярного транзистора — примерно Б 1,5 раза). Во-вторых, МДП-транзисторы имеют существенно меньшее значение предельной температуры структуры Т,- max, равное 150 °С (для кремниевых биполяр-ных транзисторов Т, таж=200 °С). Этот факт ограничивает применение МДП-транзисторов в режимах эксплуатации с повышенной температурой окружающей среды (около 100 °С), в частности, в автомобильных двигателях, металлургии и т. д.

Напомним, что надежная работа полупроводникового прибора обеспечивается, если полученное значение Г/ma* не превышает значения предельной температуры структуры данного прибора.

в результате получилась логическая схема РЕТЛ. Предельное быстродействие этой схемы /ЗСр= Юч- 15 не при сохранении параметров п^4 и т^8. Схемы РЕТЛ просты и экономичны, допускают большие разбросы номиналов элементов и напряжений питания. Их используют в серии 110 полупроводниковых ИМС. Однако ввиду большой площади, занимаемой конденсаторами, микросхемы на основе РЕТЛ наиболее удобны для реализации в гибридном исполнении, где они успешно применяются (серии 204, 216 и др.).

Для транзисторов с коротким каналом токи насыщения пропорциональны Ua.a — U пор (см- § 4.2) и с ростом ?/„.„ время /Зд.ср снижается медленнее, стремясь к определенному пределу. Оценим предельное быстродействие, полагая для простоты геометрические размеры транзисторов одинаковыми, пренебрегая емкостями р-п переходов и считая в (8.12) 0,8/Sf = 1. Тогда с учетом (4.8)

Хорошо известно, что собственное предельное быстродействие МДП транзисторов, определяемое процессом установления тока в канале, очень велико, а относительно низкое быстродействие МДП схем (на 2—3 порядка меньшее предельного) объясняется наличием в них значительных паразитных емкостей перекрытия, стоковых и истоковых р-п переходов и соединительной металлизации. Весьма эффективным технологическим методом уменьшения паразитных емкостей в МДП схемах является применение изолирующих термостойких монокристаллических подложек из сапфира или шпинели, на поверхности которых выращивается тонкий (1 мкм) эпитаксиальный слой монокристаллического кремния (кремний на сапфире КНС). Отдельные МДП транзисторы формируются в вытравленных в этом слое, изолированных друг от друга островках, что позволяет уменьшить паразитные связи между отдельными компонентами.

Процессы, протекающие при выключении тиристоров, часто определяют предельное быстродействие, энергетические показатели и надежность работы тиристорного устройства. Параметры, характеризующие процесс выключения, оказывают решающее влияние на выбор элементов, обеспечивающих запирание тиристора (узлов коммутации). Тем самым эти параметры в значительной степени определяют массу, габаритные размеры, стоимость, КПД и ряд других технико-экономических показателей тиристорной аппаратуры в целом. Зачастую именно параметры процесса выключения обусловливают выбор схемы тиристорного устройства.

50 Ом, что практически характеризует предельное быстродействие оптопары, и достижимо при особом построении цепи нагрузки.

канал — затвор. При коротком замыкании цепи затвор — исток объемные сопротивления Rmi, КПц> ^пс выполняют роль резисторов нагрузки. Постоянными времени (/?пи + ^~ ^пи) ^и н (^пс + ^пс)^с ' а также временем пролета носителей в канале определяется предельное быстродействие фототранзистора.

Для повышения быстродействия схем РТЛ параллельно базовому резистору включают формирующие конденсаторы ( 6.3), в результате получилась логическая схема РЕТЛ. Предельное быстродействие этой схемы 4.ср=Ю—15 не при сохранении параметров п^4 и т^8. Схемы РЕТЛ просты и экономичны, допускают

( 6.3). Схемы такого типа называются схемами РЕТЛ. Предельное быстродействие схем РЕТЛ повысилось до 4ср=Ю-г-

даря чему предельное быстродействие микросхем ТТЛ выше. Число эмиттеров определяет число входов элемента, в котором он используется.

предельное быстродействие при этом будет уменьшаться вследствие увеличения задержки в /?С-цепочке.

разных видов логики. Предельное быстродействие импульсных схем определяется временными характеристиками используемых микросхем. Для задания задержек применяют внешние хронирующие (времязадающие) 7?С-цепи. В некоторых случаях, когда необходимые интервалы времени малы (десятки и сотни наносекунд), для этой цели используют время задержки сигналов в самой микросхеме. Микросхемы КМОП-структуры сравнительно с ТТЛ больше подходят для работы в импульсных устройствах благодаря высокому входному сопротивлению, хорошей температурной стабильности, а также передаточной характеристике, близкой к идеальной. По этим причинам при равных условиях им отдают предпочтение.