15 вересня 2025 року відбулося засідання наукового гуртка здобувачів вищої освіти «Актуальні проблеми електроніки та електроенергетики» кафедри гідротехнічного будівництва, водної та електричної інженерії факультету архітектури та будівництва.
Відповідно до плану роботи, тема засідання: «Обговорення тем нових досліджень та огляд літератури за обраними темами», які будуть досліджені членами наукового гуртка при його роботі в 2025-2026 н.р. З доповіддю по цьому питанню виступив керівник наукового гуртка к.т.н., доцент Литвиненко В.М.
У своїй доповіді доповідач висвітлив основні теми досліджень, які заплановано провести в 2025-2026 н.р. Планується дослідити наступні теми:
1. Електроенергетика України. Основні проблеми та перспективи розвитку.
2. Вплив технологічних факторів на зворотні характеристика напівпровідникових приладів.
3. Фактори, що забезпечують енергозбереження в побуті.
4. Фактори, що забезпечують енергозбереження на виробництві.
5. Стабілізатори напруги і струму.
6. Проблеми технології виготовлення діодів Шотткі та шляхи її оптимізації.
7. Прогнозування величини добротності варикапа за значенням його електричних параметрів.
Електроенергетика України – базова галузь економіки України, є однією з найстарших. Генерація електроенергії ґрунтується на атомній енергетиці, спалюванні вугілля, мазуту, природного газу, біопалива, а також застосуванню відновлювальних джерел енергії вітру, води, сонця.
Рівень зворотних струмів кремнієвих діодів визначаються багатьма факторами, а саме: досконалістю епітаксійної структури, технологічними режимами формування р-n переходу, електричними характеристиками захисних покриттів, матеріалом та режимами отримання омічних контактів, станом поверхні р-n переходу. Багатофакторна залежність зворотного струму діодів робить завдання встановлення механізму проходження струму в них дуже складною, але необхідною, тому що знання останнього дозволяє за допомогою відповідного коригування технологічного процесу суттєво підвищити вихід придатних діодів.
Основні заходи по енергозбереженню в побуті:
– економія ресурсів: води, газу, тепла тощо;
– утеплення приміщень;
– використання сучасних приладів обліку;
– перехід на сучасні, енергозберігаючі та альтернативні джерела енергії.
Основні заходи по енергозбереженню на виробництві:
– модернізація виробничої техніки;
– модернізація системи освітлення;
– оновлення виробничих площ;
– оновлення освітлювальної системи.
Для того, щоб забезпечити підтримання напруги на навантаженні на незмінному рівні при змінах напруги мережі або змінах опору навантаження у зазначених межах, а також при дії інших дестабілізуючих факторів, використовують спеціальні пристрої – стабілізатори напруги. Стабілізатори безперервної дії поділяються на параметричні та компенсаційні.
Параметричні стабілізатори працюють за рахунок зміни власних параметрів електронних нелінійних приладів і можуть виконуватися на основі напівпровідникових приладів, вихідна напруга яких мало залежить від струму, що протікає через прилад, наприклад, на стабілітронах.
Компенсаційні стабілізатори – це замкнуті системи автоматичного регулювання із жорстким негативним зворотним зв’язком. Основним елементом стабілізатора є так званий регулюючий елемент, зміною опору якого досягають стабілізації напруги на навантаженні. Регулюючий елемент може вмикатися як паралельно навантаженню (у стабілізаторах паралельного типу), так і послідовно з ним (у стабілізаторах послідовного типу).
Діоди Шотткі (ДШ) широко використовуються в багатьох областях електроніки та в електроенергетиці як випрямляючі діоди невеликої та середньої потужності, а також як імпульсні діоди. При цьому слід зазначити, що вартість ДШ залишається порівняно високою через низький вихід придатних діодів, що пояснюється їх високим рівнем зворотного струму і нижчою, порівняно з p-n переходами, пробивною напругою. Ці явища пов’язані із суттєвою залежністю зворотного струму ДШ від якості поверхні діодної структури та впливом на нього структурних дефектів та сторонніх домішок (перехід метал-напівпровідник, який забезпечує випрямляючу дію ДШ знаходиться на поверхні кристалу, в той же час як основна частина р–n переходу знаходиться в глибині кристалу). Для покращення стану поверхні використовують методи гетерування — технологічний процес видалення і дезактивації дефектів.
Зазвичай величину добротності варикапу попередньо прогнозують за значення питомого опору та товщини епітаксіальної плівки, на основі якої виготовлений прилад. Але цей метод прогнозування має суттєві недоліки. Як показали результати досліджень, прогнозувати величину добротності варикапу більш раціонально за значеннями його електричних параметрів: коефіцієнта перекриття за ємністю та напруги пробою. Розроблені графіки залежності величини добротності варикапа від величини його напруги пробою та коефіцієнта перекриття за ємністю можуть бути використані у виробництві варикапів для діагностики величини його добротності на ранніх стадіях виготовлення приладу. Це дозволить оптимальніше виконувати замовлення споживачів продукції.
У засіданні наукового гуртка та обговорені запропонованих питань прийняли активну участь здобувачі 1-4 курсів та магістри першого та другого року навчання, які навчаються за спеціальностями G3 Електрична інженерія, 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка.
Автор: Литвиненко В.М. (16.09.25 року)
