poniedziałek, 7 października 2024

Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 131

 Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 131

 Praca w gruncie rzeczy jest jedynym źródłem ludzkiego dobrobytu. Maszyny i urządzenia w obecnym miejscu pracy to uprzedmiotowiona praca z przeszłości. Z reguły im droższe jest miejsce pracy tym jest ona bardziej produktywna. Właścicielami firm jest „kapitał”, który jednak ma narodowość.
 Dolarowe zakupy zachodniej technologii w erze Gierka pozwoliły zwiększyć produkcje w niektórych sektorach po 2-3 x razy. Ale potem był kryzys zadłużenia zagranicznego, fatalny stan wojenny i dwadzieścia lat stagnacji.   
Pokazane na zdjęciu upadające właśnie Rafako wygląda tak samo jak prawie  50 lat temu.
 Polska technologie do elektrowni dostała od ZSRR ale później bardzo dobrą licencje na kotły energetyczne kupiliśmy od liderującego Sulzera.
Całkiem dobre turbiny bloków energetycznych produkował Zamech. Ale to już historia.

 O tym że Polska została przerobiona na  neokolonię Zachodu mówi się już otwarcie.
https://forsal.pl/kraj/artykuly/9624657,polityka-migracyjna-polski-prawie-gotowa-ilu-cudzoziemcow-przyjmowa.html
"To problem zwłaszcza w Polsce, która jest z jednej strony silnym ośrodkiem przemysłowym (i to bardzo dobrze), a z drugiej – z wielu przyczyn, głównie tej, że po upadku komuny staliśmy się dla naszych zachodnich partnerów czymś na kształt neokolonii z wyjątkowo tanią siłą roboczą – rozwinęły się nad Wisłą branże wymagające z natury więcej pracy ludzkiej, trudniej poddające się automatyzacji i robotyzacji. W drugiej połowie XX i na początku XXI wieku bogate kraje wypchnęły najbardziej niewdzięczne, pracochłonne i szkodliwe przemysły do Chin i innych odległych rejonów świata, a znaczną część pozostałej działalności wytwórczej ulokowały właśnie w Polsce i innych krajach postkomunistycznej Europy. Ze wskaźnikiem robotyzacji 13 razy mniejszym niż w Korei Południowej i pięć razy mniejszym niż w Niemczech, bądź Szwecji, nasza gospodarka jest wciąż w ogromnej mierze uzależniona od dostępu do względnie tanich rąk i mózgów do pracy.
Punktowa zmiana tego stanu rzeczy rozpoczęła się wprawdzie kilka lat temu, ale dalszy postęp wymaga ogromnych nakładów finansowych, a przede wszystkim mądrych inwestycji... Tymczasem – tu i teraz – my w niektórych branżach wciąż opieramy swe przewagi konkurencyjne na mrówczej pracy wspieranych maszynami manufaktur wyjętych jakby żywcem z pierwszej, góra drugiej rewolucji przemysłowej. I właśnie teraz te przewagi tracimy z uwagi na lawinowy wzrost kosztów pracy."

 W tabeli podsumowano gospodarcze wyniki dekady lat siedemdziesiątych i dziewięćdziesiątych.
Polska po fatalnych latach '80 i '90 rozwinęła się dopiero po przystąpieniu do EU !
 PRL i inne kraje bloku wschodniego broń produkowały na licencji ZSRR w kooperacji. Do kooperujących krajów trafiała  kompletna dokumentacji techniczna i technologiczna całego czołgu nawet jeśli w danym kraju wielu elementów nie produkowano. Na rysunkach jest podział prac / kosztów  przy produkowanych w Polsce czołgach T-72M1. Praktycznie wszystkie kompetencje technologiczne neokolonia straciła i czołgi trzeba drogo kupować.
Czołg stał się jednak bronią trzecioświatową ale jak hegemon każe Polsce czołgi importować to neokolonia musi je importować. Trzeba się zapożyczyć u światowej lichwy.

 Sprawa integracji amerykańskich pocisków  AIM-120 ( mają już swoje lata ) z zakupionymi przez Polskę samolotami szkolnymi (!) FA-50  pojawiła się w koreańskich mediach:
-Strona polska, "domagamy się spełnienia obietnic wyposażenia w nie maszyn"
-Strona koreańska, "taka obietnica nie została przez nas złożona"
„Absolutnie rekordowe będą potrzeby pożyczkowe rządu, który w przyszłym [2025] roku będzie musiał wyemitować nowy dług na sumę 553,2 mld zł netto wobec 420 mld zł w tym roku.
Sytuacja nie jest zatem komfortowa, bo nie jest aż tak łatwo pożyczyć równowartość ok. 140 miliardów dolarów."

 Europa traci konkurencyjność na rynkach światowych. Problemy stwarza też wojna na Ukrainie.
Bez nałożenia wysokich ceł na produkty ze Wschodu upadną fabryki w Europie. Z nałożonymi cłami produkty będą bardzo drogie i mało kto je kupi. Cła nie są żadnym długoterminowym wyjściem !
 Największe gospodarki UE miały czerpać korzyści z produkcji dla Zielonej Energetyki i Bezemisyjnego Przemysłu Przyszłości. Obszar ten jednak prawie zmonopolizowały Chiny.  W największych  gospodarkach UE - Niemcy, Francja, Włochy -  panuje stagnacja. Spadkowi produkcji towarzyszy w PKB  „wzrost” usług ale usługi to często gospodarka fikcyjna i faktycznie gospodarka może się kurczyć !
 Na wykresie dane są za okres 2017-2023. Małe gospodarki utrzymują wzrost dzięki różnym niszom.  Uznając istnienie korelacji, Polska jak na swój rozmiar gospodarki ma wzrost szybszy o  1 %. Polska statystyka może być jednak kreatywna.
 PKB Irlandii i  Cypru są artefaktami. Ich PKB nie odzwierciedla faktycznej siły gospodarki i należy je pominąć.
 Europa w surowce zaopatrywała się głównie w Rosji sprzedając jej drogie, wysoko przetworzone towary. Miliardy ruskich Euro zalegały też w bankach i faktycznie Europa zachodnia rosyjskie surowce miała prawie za darmo. Rosja skutecznie przestawiła gospodarkę na Azję umacniając ją co zauważyły USA. W 2014 r. obroty handlowe z Azją stanowiły 29% (z tego Chiny 11%) rosyjskiej wymiany ze światem. W 2024 wzrosły do 66% (Chiny 34%). Europa wcześniej miała udział 47%, obecnie spadła do 11% obrotów rosyjskiego handlu międzynarodowego.
 Mike Pompeo mówił rosyjskim żartownisiom, jaka będzie przyszłość stosunków amerykańsko - rosyjskich.
Po zakończeniu specjalnej operacji wojskowej na Ukrainie, Rosja musi zostać przywrócona europejskiemu modelowi gospodarczemu, aby zapobiec jej zbliżeniu z azjatycką gospodarką - powiedział były szef CIA i były sekretarz stanu USA Mike Pompeo w rozmowie z rosyjskimi pranksterami Vovanem (Wladimir Kuznetsov) i Lexusem (Alexei Stolyarov).

 Zmiany w światowym ładzie wyraźnie przyśpieszyły.
„Ropny” BRICS to  41% światowego wydobycia ropy naftowej i  (rosnące) 35% jej konsumpcji.
Bilans eksportu i importu morskiego ropy naftowej prawie się tu zgadzają.
Dolar w tych transakcjach stał się zupełnie zbędny ! Rosja zaopatruje głównie Chiny i Indie. Rola Europy i USA w tym handlu stała się zerowa.
 Polityka Europy zaczyna się ocierać o głupotę lub szaleństwo. Dostojny Trybunał Sprawiedliwości Unii Europejskiej  wykombinował sobie, że  muzułmanki z Afganistanu ( jest ich  > 20 mln ) mają prawo do "automatycznego" pobytu i życia w EU. Na koszt podatnika oczywiście.
Rządy muszą zlekceważyć TSEU bo oznaczałoby to koniec EU !

 Giganci farmaceutyczni mocno inwestują w sztuczną inteligencję. Chcą szybciej i taniej opracowywać prototypy leków. Wykorzystanie AI w procesie projektowania nowych leków rzekomo wzrośnie w ciągu pięciu lat ponad pięciokrotnie. Czas gdy lek ujrzy światło dzienne i pacjenci będą mogli z tego leku skorzystać, będzie znacząco krótszy, a koszt procesu będzie znacząco niższy
Można się domyślać że badania na ludziach po taniości przeprowadzi się w Indiach.
AI może jednocześnie wymyślić wirusa i lekarstwo na niego. Perpetum Mobile lepsze od drukarki pieniądza !

 Państwo polskie jest niebywale skorumpowane i niesprawne. Pięciu z siedmiu liderów - badaczy OpenAI to Polscy emigranci !
Według Globalnego Indeksu AI Polska jest na 36 miejscu z 11 punktami na 100 punktów możliwych. USA  100, Chiny 54 a UK  30.  Najlepsza w UE Francja 28 a za nią Niemcy z 27 punktami.
Polska jest mistrzem Polski znaczy się. W Polsce ChatGPT, teraz nawet doktoraty pisze wiceministrom i ministrom !
Według Eurostatu w Unii Europejskiej w 2023 roku 8 % firm wykorzystywało AI w swoich firmach. Pionierami w Europie są przedsiębiorcy z Danii i Finlandii (powyżej 15 % firm korzysta z tych rozwiązań). Natomiast Polska z wynikiem 3,7 % znajduje się na końcu tej listy, razem z Rumunią (1,5 %), Bułgarią (3,6 %) i Węgrami (3,7 %).

 Sprawa tego czy iloraz inteligencji IQ ludziom rośnie czy spada jest kontrowersyjna.
W ramach programu „New Deal” administracji prezydenta Roosevelta zbudowano m.in. gigantyczne zapory i hydroelektrownie. Zapora Hoovera  w chwili ukończenia w 1936 ( ponad dwa lata wcześniej niż planowano,  inwestycje rozpoczęto w 1931 roku) była zarówno największą na świecie elektrownią wodną ( moc 2079 MW ), jak i największą na świecie konstrukcją betonową. Została pokonana pod oboma względami przez zaporę Grand Coulee w 1945.
Technologie i maszyny na bieżąco tworzono i konstruowano bo wcześniej ich nie było !
Nie tylko ludzka głupota jest nieskończona. Geniusz ludzki też jest nieskończony.
Gigantycznym inwestycjom poświęcono książki i filmy. Kosztowała ona zaledwie 49 mln dolarów z 1931 roku czyli 790 mln obecnych dolarów. Inwestycje zwróciły się wielokrotnie.
Na zdjęciu jest maszyna Jumbo Rig do wiercenia gigantycznych tuneli. Jest na podwozi ciężarówki.
Z nauk z pionierskich inwestycji czerpano w całym świecie.
iPhone 16 - Wielkie rozczarowanie. Nie ma nic odkrywczego w nowych iPhonach. Różnica miedzy generacją 13 czy 14 a 16 jest właściwie niezauważalna w codziennym użytkowaniu. Trochę lepszy aparat fotograficzny, o ułamek sekundy ( średnio ca 30ms ) szybsze otwieranie aplikacji.

 Sektor finansowy miał i ma na tle zysków strasznie małą bazę fizyczną swojej działalności.
Era bankomatów wyręczających (=automatyzacja) urzędników bankowych trwa już ponad 50 lat.
Milion bankomatów na świecie zaistniał jednak dopiero na początku XXI wieku. Obecnie jest ich aktywnych ponad 2 miliony. Liczba aktywnych bankomatów w USA wynosi około 520 tysięcy. Od 2017 roku liczba bankomatów w Europie systematycznie spada. Obecnie jest ich mniej niż 410 tysięcy.
W niektórych rejonach świata liczba bankomatów maleje, podczas gdy w innych zapóźnionych ich przybywa.
Cyfryzacja usług sprawiła, że gotówka i bankomaty stają się coraz mniej potrzebne a ich utrzymywanie jest sporym  obciążeniem dla instytucji kredytowych.

 Państwa pasożytnicze działają na szkodę swoich obywateli. „Polskie” pasożytnicze banki mają kosmiczne zyski łupiąc Polaków na kredytach jak nikt w Europie.  Skorumpowane  państwo chce jeszcze bankom do kredytów hipotecznych i developerom dopłacić 22 mld złotych ! Rekordowe marze developerów mają jeszcze wzrosnąć.  

 Genialny chiński strateg z VI wieku Sun Tzu uważał, że kluczowe dla zniszczenia jakiegoś państwa i narodu, bez użycia przemocowych środków wojny, jest wywyższanie kanalii i doprowadzanie do upadku ludzi uczciwych.
Jak Polska dalej będzie promować leserów i oszustów przyszłość będzie smutna.
Szajka oszustów związanych z PIS stworzyła Collegium Tumanum rozdające swojakom fałszywe dyplomy ukończenia studiów, nawet podyplomowych.  
Kinga Gajewska z PO z lewym dyplomem Tumanum  razem z mężem, wiceministrem sprawiedliwości (!) Arkadiuszem Myrchą, oszukańczo pobierają z Sejmu środki   na wynajem dwóch mieszkań. Ciekawe są wydatki na prowadzenie biura poselskiego. Na jaw wyszły ciekawe zakupy. Arkadiusz Myrcha m.in. w ciągu 4 lat wymieniał 4 razy ekspresy do kawy. Gajewska na potrzeby biura kupiła ekskluzywny zegarek Apple Watch za 1429 zł oraz dwa odkurzacze, w tym jeden samobieżny za 2 tys. zł.
Według zeszłorocznych „kilometrówek” przejechali średnio 100 km dziennie. W  sprawozdaniu finansowym sprzed 4 miesięcy para zataiła informacje o posiadaniu ziemi pod Warszawą, na której będą budowali dom.
Ponadto poseł na “doradztwo internetowe” kancelarii prawnej rocznie wydawał ponad 70 tysięcy złotych z pieniędzy biurowych. To zabawne bowiem Arkadiusz Myrcha z wykształcenia jest doktorem prawa. Pod lupę trafił więc doktorat posła. Michał Piegzik, który wcześniej zdemaskował  doktorat oszustwa Jacka Bartosiaka przeczytał teraz doktorat Myrchy. "Zmusiłem się do przeczytania tego doktoratu i to nawet nie jest magisterka. To licencjat rozbudowany do 170 stron, bez głębszej refleksji i wkładu do nauki. To wstyd, że w Polsce powstają takie doktoraty. Moi studenci piszą lepsze prace zaliczeniowe" - skomentował.
Recenzentami byli oszuści - profesorowie: Radosław Grabowski, Ryszard Balicki, Sławomir Patyra. Recenzenci dostali ( to według Kodeksu Karnego Łapówka ) niedawno polityczne awanse, m.in. do PKW i rady nadzorczej PGE. Tomasz Kamiński z Uniwersytetu Łódzkiego "Jak promotor mógł do tego dopuścić? Czemu recenzenci to puścili? A jeszcze przecież komisja doktorska i rada dyscypliny to widziała"
Doktorat z pewnością stworzył ChatGPT !
Rząd i wszyscy posłowie kradną i oszukują - to sam wierzchołek góry lodowej. Od dawna rządzą Polską sterowane  z Berlina, Waszyngtonu i Jerozolimy partie złodziei, oszustów i bandytów.

 Wszyscy hegemoni wyrośli na dużej nowoczesnej produkcji !
Polska jest zagranicznie zadłużona na około 410 mld dolarów. To jednocześnie dużo i mało. Spłata tego jest absolutnie niewykonalna.
O zdrowym poziomie wynagrodzeń decyduje sektor dóbr handlowalnych międzynarodowo. Mądre rządy legalnie a nawet nielegalnie wspierają firmy z nowoczesnym eksportem.  
Eksperci Polskiego Instytutu Ekonomicznego przygotowali raport pod tytułem "Absolwenci uczelni na polskim rynku pracy" a w nim listę zawodów po ukończeniu studiów, w przypadku których najbardziej brakuje pracowników i gdzie można się spodziewać wzrostów płac. W 2024 roku według prognozy tych zawodów jest 14:
    fizjoterapeuci,
    lekarze,
    pielęgniarki,
    położne,
    pracownicy ds. rachunkowości i księgowości,
    samodzielni księgowi,
    psycholodzy,
    psychoterapeuci,
    nauczyciele praktycznej nauki zawodu,
    nauczyciele przedmiotów ogólnokształcących,
    nauczyciele przedmiotów zawodowych,
    nauczyciele przedszkoli,
    nauczyciele szkół specjalnych i oddziałów integracyjnych,
    pracownicy służb mundurowych.
Widać wyraźnie  potrzebę rynku pracy dotyczącą zawodów medycznych. Pielęgniarki znajdują się na deficytowej liście zawodów bez przerwy od 2016 roku, lekarze dołączyli w 2019 roku. Lekarzy, pielęgniarek i położonych brakuje we wszystkich województwach w Polsce.
Rysujący się z listy Trend jest bardzo niepokojący: społeczeństwo  jest coraz bardziej chore, ogłupione i zagubione. Ludzie potrzebują więcej opieki medycznej, fizycznej, farmakologicznej  i psychicznej. Coraz kosztowniejsze będzie zapewnienie bezpieczeństwa wewnętrznego i zewnętrznego.
Samodzielne projektowanie i  produkcja przestaje istnieć i schodzi na dalszy plan – trwa tradycyjne dostarczanie zachodowi polskiej taniej siły roboczej.  
 W marzeniowej polskiej gospodarce powstaną elektrownie jądrowe, samochody EV, mikroelektronika, nowoczesne czołgi, zabójcze helikoptery bojowe, fabryki inteligentnej amunicji...  
Ale na liście brak jest zawodów naukowo - technicznych a to oznacza że na pewno są to mrzonki.

 Skorumpowane polskojęzyczne nie-rządy nie mają czasu na istotne sprawy, bo trzeba najpierw wymienić we wszystkich urzędach, spółkach i spółeczkach... obcych ludzi na swoich, żeby byli bezpieczni w tych niepewnych czasach bo miliony od podatnika po prostu im się należą ! Trzeba też obsadzić fundusze, fundacje, instytuty i inne liczne pasożytnicze twory służące do okradania Polaków.

Archiwum. EnergoPat.
GTO  
 Tyrystor GTO również wynaleziono (1960) w General Electric.   
Tyrystor z punktowym wyprowadzeniem bramki słabo toleruje szybko di/dt narastający prąd A-K po załączeniu bramką. Tolerancje di/dt jest tym lepsza im bardziej na powierzchni chipa rozwinięta jest bramka co jednak zmniejsza efektywną powierzchnie do przewodzenia prądu  i prąd nominalny tyrystora.
 Pomiary (fizyka) wzmocnienia prądowego „tranzystorów” NPN i PNP w tyrystorze potwierdzają wyliczenia teoretyczne. Na wykresie pokazano wzmocnienie prądowe Alfa (<1) tranzystora 1-PNP i 2-NPN standardowego tyrystora..  

 Wzmocnienie prądowe tranzystora NPN jest znacznie większe od wzmocnienia tranzystora PNP. Tranzystor NPN jest też szybszy od PNP.  W szybkich, o małym czasie wyłączenia Tq  tyrystorach asymetrycznych ASCR anoda jest przywarta co zmniejsza wzmocnienie PNP szczególnie przy mniejszych prądach. Mocniejsze przywieranie anody korzystnie zmniejsza Tq ale zwiększa prąd wyzwalania bramką i prąd zatrzaśnięcia czyli potrzebny jest kompromis.  

 Im bardziej rozwinięta jest bramka tyrystora tym większy jest wpływ ujemnej polaryzacji bramki na prąd podtrzymania i czas wyłączenia Tq.
Przewodzący tyrystor z bardzo rozwiniętą bramką można nią w końcu go wyłączyć.
Im mniejsze jest wzmocnienie „tranzystora PNP” w tyrystorze tym ma on trochę większe napięcie przewodzenia  ale mniejszy jest prąd doprowadzony kolektorem PNP do bramki tyrystora czyli bazy tranzystora NPN i jest on płyciej nasycony i można go łatwiej i  szybciej wyłączyć dużym ujemnym prądem - napięciem bramki.
GTO Philipsa  drugiej generacji BTV60 wyłączając pełny nominalny prąd Itav=25A dopuszcza szybkość narastania dv/dt aż 5 KV/us czyli znacznie więcej (circa 10 x razy) niż pierwsza generacja ale prąd zatrzaśnięcia wynosi aż 5A  a minimalny prąd sterujący bramki ( to efekty mocno przywartego PNP ) 0.5 A ( czyli tyle co dla Darlingtona ) a poniżej temperatury pokojowej jest  jeszcze większy. Czyli poniżej prądu anodowego 5A wzmocnienie przywartego „PNP” jest znikome  i GTO zachowuje się jak  tranzystor NPN. Pokazuje to jak bardzo ważna jest w zastosowaniu wysoka tolerancja dv/dt i ograniczenie wielkości snubbera i strat mocy w nim.
Wymagany duży prąd bramki obciąża zasilacz drivera ale mocne przywieranie anody sporo zwiększa statyczną stromość napięcia anodowego dv/dt i można nie stosować spoczynkowego zwierania G – K.
Oczywistym jest że ograniczenie przeciągania prądu tranzystorem PNP polega na ograniczeniu jego roli w kluczu i mocniejszym przywarciu anody czyli na przejściu w zachowaniu GTO w kierunku tranzystora NPN !  Driver średniego, szybkiego GTO jest równie skomplikowany jak driver tranzystora HV ! GTO ma w przybliżeniu 2 razy większą gęstość prądu niż tranzystor bipolarny ale jego wykonanie jest bardziej skomplikowane niż tranzystora. Zatem perspektywy szybkich GTO z powodu zjawiska przeciągania nie wyglądają za dobrze.
Snubber dV/dt nadal silnie musi ograniczyć energie Eoff w tym GTO.
Dla ograniczenia szybkości narastania napięcia do 333 V/us na każdy amper wyłączanego prądu potrzeba 3 nF pojemności snubbera. Zatem dla szczytowego prądu 2000 A potrzebna jest pojemność aż 6 uF specjalnego kondensatora tolerującego duże impulsy prędu o małej indukcyjności !  
 
 O ile przy napięciu klucza 1000 V ( porównywalnie dla BJT Uceo=800 V / Ucbo=1500 V) gęstość prądu w Tyrystorze jest najmniej 4 razy większa niż w BJT to w GTO tylko 2 razy większa. Technologia produkcji GTO jest bardziej skomplikowana niż BJT i są to elementy drogie a dodatkowo  ich produkcja (efekt skali) nie jest duża. Nie są to klucze perspektywiczne poza bardzo dużymi jednostkami.
Driver dużego GTO jest znacznie trudniejszy od Drivera Darlingtona. GTO na wielkie moce są powolne i wysokostratne. Często częstotliwość modulacji PWM wynosi tylko 100-250 Hz.
Przy relatywnie małych prądach Ia GTO nie jest zatrzaśnięty i bramka musi być wysterowana ciągle lub czasem lepiej powtarzanymi w miarę potrzeby impulsami. Identycznie jak z BJT gdy przewodzi antyrównoległa dioda klucza bardzo niepożądane  jest wysterowanie Bramki !
Z racji zjawiska przeciągania prądu w GTO ( powolne wyłączanie tranzystora PNP po wyłączeniu NPN  )  zawsze wymagają użycia Snubbera dv/dt co łączy się ze spadkiem sprawności systemu i wydzielaniem mocy strat.
Philips produkuje nowoczesne niewielkie GTO, głównie w obudowach TOP3. Mają one czas opadania Tf około 0.25 usec ale niestety występuje w każdym GTO długie przeciąganie prądu. W okresie 1981-1985  dopuszczalną stromość napięcia dv/dt przy wyłączaniu GTO Philips powiększył prawie 10 x razy czyli snubbery już nie muszą być wysokostratne.  GTO do średnich mocy nie ma żadnych zalet ponad Darlingtona ! Koncern SONY stosował w stopniu odchylania poziomego odbiorników TVC tyrystor GTO ale odszedł od tego rozwiązania.
Driver potężnego GTO musi dostarczyć potężnego prądu wyłączenia do bramki. Znakomicie nadają się do tego celu  50 V power Mosfety w obudowie TO220 o dużych prądach.
Potężny GTO jest bardzo drogi ( 6 sztuk GTO 1000A/2500 V czyli na mostek trójfazowy kosztuje tyle co średniej  klasy samochód osobowy ) i driver GTO musi zapewnić pełną autonomiczną ochronę klucza. Gdy po podaniu impulsu do bramki w określonym czasie nie spadnie  odpowiednio  napięcie Uak oznacza to przeciążenie (zwarcie ) i konieczność natychmiastowego wyłączenia GTO. Ponieważ stres jest podwójny i potężny (Awaryjny i może być ich w życiu GTO niewiele. Do 100-3000 razy ) to driver jest na stałe zablokowany i do odblokowania go trzeba zdjąć jego napięcie zasilania. Incydent taki w większości wypadków w ogóle się w całym życiu GTO nie zdarzy.
Za krótki czas włączenia lub wyłączenia GTO świadczy o niebezpiecznej awarii systemu sterującego. Driver również ulega zablokowaniu. Sygnałem alarmowym dla drivera może być też spadek napięcia na indukcyjności połączenia katody (L x di/dt) dający na tej małej indukcyjności wystarczający dla systemu spadek napięcia przy zwarciu.
Moc pobierana przez drivery największych GTO sięga 50-150 Watt.

Na wykresie pokazano energie strat przy wyłączaniu wspomnianego niewielkiego nowoczesnego GTO BTV60 z różnym ograniczeniem snubberem szybkości narastania napięcia dV/dt z optymalnym sterowaniem bramką. Z powodu zjawiska przeciągania prądu skuteczność Snubbera jest znacznie mniejsza niż można by sądzić. Najwyższą skuteczność snubbera dV/dt jest w przypadku tranzystorów Mosfet ( a one praktycznie tego snubbera faktycznie nie potrzebują !) a dalej tranzystora bipolarnego a dalej IGBT i GTO.
G-K w GTO nie jest zbocznikowane wewnętrznym rezystorem ( w odróżnieniu od zwykłego tyrystora ) ponieważ do bramki podawane jest napięcie ujemne czasem większe niż -15 V i straty mocy byłyby w rezystorze ogromne. Stąd podawana stromość napięcia dv/dt zakłóceniowo załączająca GTO bez blokady G-K  jest stosunkowo mała i spoczynkowe aktywne blokowanie bramki jest konieczne. Z blokadą G-K odporność dv/dt znacznie przekracza 10 KV/us i zakłóceniowe załączenie GTO jest niemożliwe. To aktywne, spoczynkowe  blokowanie bramki nie jest sprawą prostą.
Do systemowego nominalnego napięcia zasilania 2000 Vdc sygnał sterujący bramkę GTO lub driver bramki może być podany transformatorkiem z podwójnym ekranem między uzwojeniami. Do napięcia 3 KV można stosować specjalne transoptory odporne na duże napięcie i jego zakłóceniową stromość dv/dt. Powyżej tego napięcia konieczne jest użycia światłowodu i szczelnie ekranowanego odbiornika optycznego  dla uzyskania wymaganej odporności na ogromne dv/dt.              
Ponieważ GTO pracują przy dużych napięciach z siła rzeczą wolnymi „szybkimi”  diodami Snubbery dv/dt i di/dt są także konieczne.

Wszystkie szybkie GTO są asymetryczne podobnie jak szybkie asymetryczne tyrystory ASCR. GTO symetryczne ze zdolnością wstecznego blokowania napięcia są znacznie wolniejsze i mają dużo większe straty dynamiczne.
Choć GTO podobnie jak SCR jest wynalazkiem General Electric to dalsze prace badawcze prowadzono w Japonii by Toshiba w 1977 pokazała GTO na prąd średni 600 A. Napięcie GTO z reguły przekracza 1000 V.
 Straty mocy w rezystorach snubberów w trójfazowym inverterze z GTO o mocy 1500 KW pracującym z częstotliwością modulacji 250 Hz wynoszą aż 15 kW czyli 1% mocy invertera. Użyte są odpowiednie, dedykowane rezystory z silnym wymuszonym chłodzeniem.

 GTO na pewno zostaną zastosowane w inverterach do zasilania silników prądu zmiennego AC lokomotyw. Prasa naukowa donosi o intensywnych pracach. Możliwy też stanie się wreszcie zwrot do sieci energii z hamowania pociągu co dotychczas  faktycznie nie było możliwe. Lokomotywowy silnik AC może ważyć tylko 35% tego co silnik DC.  Mimo iż inverter z GTO będzie drogi to jest szansa na dobrą rentowność.  
 Bezstratna regulacja  potężnych pomp wody zasilającej w blokach energetycznych z użyciem invertera z GTO już została wykonana. Stratne sprzęgło hydrokinetyczne jest tańsze ale koszt traconej w nim w czasie dekad eksploatacji bloku energii jest potężny bowiem pompa ta jest największym odbiornikiem energii w bloku.
 Zastosowań do regulowanych napędów AC średniej i dużej mocy jest wiele.
 Teoretycznie możliwe jest zastosowanie GTO w potężnych inverterach VSI ( a nie CSI jak zwykłe tyrystory ) do systemów HVDC. Zaleta jest brak zakłóceniowego przewrotu falownika.
 
 W stosunku do I generacji GTO Philipsa z 1980 roku druga generacja ( planarne, drobniejsza czyli bardziej rozwinięta struktura Gate)  z 1984 roku toleruje o wiele większe szybkości narastania napięcia dV/dt po wyłączeniu bramką po pozwala stosować mniejsze pojemności w snubberze i znacznie zmniejszyć straty mocy w nim. Czas Tf wynoszący 0.25 us jest krótki ale w GTO mamy dominujące stratne przeciąganie prądu ! Czas przeciągania wynosi typowo 10 x Tf.
Na wykresie pokazano moc wydzielaną w GTO przy wyłączaniu. Jak widać gro  strat energii spowodowane jest przeciąganiem. Stratne przeciąganie prądu w GTO i IGBT jest elementem ich fizycznej urody. Dobra jest gęstość prądu ale nadają się  tylko do małych częstotliwości przełączania.

Im większe jest podane wyłączające ujemne napięcie bramki GTO (dalej Philips ) i im szybciej rośnie wyłączający ujemny prąd bramki tym większy jest przy wyłączaniu obszar SOA czyli dv/dt. Dane te są w sprzeczności z tradycyjnie przyjmowanymi i wątpliwymi prawidłowościami co do płynnego operowania bramką GTO przy wyłączeniu.
Przewidywanie przyszłości jest zajęciem ryzykownym lub wręcz karkołomnym. Ze specjalną konstrukcją wyprowadzenia bramki o bardzo małej indukcyjności i odpowiednią konstrukcją bliskiego drivera można podać szybki potężny impuls wyłączający energetycznemu GTO co pozwoli mocno ograniczyć Tf i przeciągania a zatem pojemność snubbera i straty energii w nim. Małą indukcyjność ma przewód współosiowy o rezystancji falowej zaledwie 25 Ohm. Ma on niewielką średnice. Trudno powiedzieć czy możliwe jest dalsze obniżenie rezystancji falowej.   
Biorąc pod uwagę samą fizykę GTO wielkiej mocy ( przeciąganie i wysokonapięciowa powolność ) praca bez snubbera dv/dt jest i będzie raczej dalej  niemożliwa.
 
 GTO typu BTS59 w obudowie TOP3 o Itav=15A zdolny jest wyłączyć prąd do 50 A a prąd bramki wynosi wtedy przez moment Ig=-17 A. Ale przy wyłączanym prądzie 15A, Ig=-12A.
W przypadku ekstremalnie szybkiego wyłączeniu tranzystora z Ube=-5V, bez nasycenia prąd bazy sięga 60% Ic. Czyli z GTO sytuacja jest podobna jak z tranzystorem ale tranzystor możemy też wyłączać małym prądem bazy ale jest to niemożliwe z GTO.
Zatem do dużego GTO (Itav>1000 A) potrzebny jest potężny i bardzo trudny  driver ! Konstrukcja takiego drivera jest możliwa dzięki tranzystorom Mosfet o bardzo małym Rdson i dużym prądzie na napięcie Uds 50V, kondensatorem dedykowanym do zasilaczy impulsowych o bardzo małym ESR i bardzo „gęstemu” zasilaczowi impulsowemu. 
 Połączenie bramki mocnego GTO z driverem zawsze musi być krótkie o niskiej indukcyjności. Zatem rozmiar PCB drivera musi być krytycznie niewielki a zarazem musi on dostarczyć potężny prąd bramce GTO.
Tyrystory GTO nie budzą zachwytu konstruktorów i na razie omawianych w czasopismach  ich zastosowań nie jest dużo ale prowadzone są prace badawcze i konstrukcyjne.
 Trzeba stwierdzić że brakuje dojrzałych, łatwych w stosowaniu  kluczy dużej mocy.  

 W przypadku wysokonapięciowych GTO maksymalne napięcie blokowania może być przyłożone tylko przez krotki czas. Przy pełnym napięciu blokowania prawdopodobieństwo że GTO się załączy bez akcji bramki jest małe ale nie może być lekceważone. Prawdopodobnie chodzi tu o promieniowanie kosmiczne a przecież chip potężnego GTO jest bardzo duży. Co gorsza czasem GTO się uszkodzi a nie tylko załączy.
 

Patent 100. System 6 izolowanych zasilaczy impulsowych do 6 driverów wielkich GTO mostka trójfazowego o dużej gęstości mocy i mocy do 6 x 150 W.
SMPS jest dwustopniowy. Regulator Buck obniża i stabilizuje  wyprostowane  napięcie sieciowe zasilające mostek tranzystorów sterujący  6 transformatorów w driverach GTO pracujący z wypełnieniem >99%. Transformatory są najmniejsze  z możliwych a oporność konvertera (szeregowy kondensator  z uzwojeniem pierwotnym daje kasujący impedancje rezonans z indukcyjnością rozproszenia ) jest również najmniejsza z  możliwych.  

Patent 101. Układ spoczynkowej blokady bramki dużego GTO.

Patent 102.Układ symulujący od strony G-K zachowanie dużego GTO z użyciem średniego GTO.  

Patent 103.Mały rozmiarem Driver  bramki dużego GTO z systemem pełnej autonomicznej ochrony GTO.
Driver ma ochronę zwarciową. Po podaniu impulsu bramkowego normalnie napięcie Uak musi spaść.  Po incydencie driver jest zablokowany i trzeba zdjąć napięcie zasilające dla jego odblokowania. Gdy przewodzi antyrównoległa dioda klucza bramka nie jest sterowana. Gdy za małe są minimalne czasy Ton lub Toff driver jest również zablokowany. Driver praktycznie wypróbowano z symulatorem ale przełączając prąd anodowy ca 25 A. 

5 komentarzy:

  1. Czy w razie wojny ktos będzie chciał walczyc i umierać za III RP. Wątpie.
    Znów Zaleszczyki.

    OdpowiedzUsuń
  2. politycy niech zaczną realizować najpierw uczciwość, prawdomówność, pracowitość, rzetelność. generałowie niech zaczną budować tę armię a nie gadać i gadać. pobór niech będzie z ochotników, których jest wiele, ale po 2-3 miesiącach służby przygotowawczej ludzie nie dostają etatów i do domu po przysiędze są wypędzani z jednostek=czyli będą tylko mięsem armatnim a nie wojskiem. armia, w której nowy żołnierz dostaje stare buty, stary mundur i stare majty to armia w rozpadzie. gdzie tu mowa o uzbrojeniu, umundurowaniu taktycznym itp? w tej armii nie ma nic. jednostki wojskowe mają katering zamiast własnej kuchni, nie są samowystarczalne, bram pilnuje ochrona bo wojsko ma po 16-ej wolne...co to za armia gdzie sa rekordy generałów anie ma naboru na poruczników, plutonowych itp. to nie wojsko to rozpacz....żołnierz nie ma prawa użyć broni na granicy, która jest przekraczana codziennie przez bandziorów z półwyspu arabskiego i afryki...politycy co zrobiliście z naszym krajem, że bez nato nie mamy czym się bronić? a co do poboru do służby obowiązkowej to proponuję w w pierwszym szeregu dzieci polityków i dziennikarzy wolnych mediów. do tego geje i lesbijki. zobaczymy ilu was będzie chętnych. szafować cudzym życiem, przyszłością czy losem łatwo wam przychodzi.

    OdpowiedzUsuń
  3. Produkcje pocisku AIM-120 rozpoczeto w 1988 roku. Staroc w sam raz dla Polin za miliardy.
    "Australijska spółka otrzyma od Polski 1,3 mld zł odszkodowania"
    6 mld Pfizerowi a tu skromnie tylko 1.3 mld zł
    Jak by suweren powiedział, piniundze som z bankomatu ze ściany

    OdpowiedzUsuń
  4. PRL i inne kraje bloku wschodniego broń produkowały na licencji ZSRR w kooperacji. Do kooperujących krajów trafiała kompletna dokumentacji techniczna i technologiczna całego

    F-35 jest tak właśnie produkowany przez kraje NATO ! Nawet Turcja kooperowała w produkcji F-35.
    Ale Polin to kloaka

    OdpowiedzUsuń
  5. Bardzo lubię tak interesujące wpisy.

    OdpowiedzUsuń