Силовая электроника, Розанов Ю.К., Лепанов М.Г., 2021

Силовая электроника, Розанов Ю.К., Лепанов М.Г., 2021.

   В учебнике рассматриваются принципы действия и основные характеристики силовых электронных приборов, а также особенности применения пассивных элементов в силовых электронных устройствах. Описаны принципы регулирования и основные функциональные элементы систем управления устройствами силовой электроники. Представлены базовые схемы тиристорных преобразователей, автономных инверторов и регуляторов постоянного тока. Подробно рассмотрены транзисторные преобразователи с управлением посредством широтно-импульсной модуляции, их режимы работы и функциональные возможности. Уделено внимание устройствам повышения качества электроэнергии.
Соответствует актуальным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и профессиональным требованиям.




Транзисторы.
Транзистором называют полупроводниковый прибор, содержащий два или более pn-переходов и способный работать как в усилительных, так и в ключевых режимах. В силовых электронных аппаратах транзисторы используются в качестве полностью управляемых ключей. В настоящее время существует несколько различных видов транзисторов.

Биполярные транзисторы. Биполярные транзисторы (англ. BJT -Bipolar Junction Transistor) состоят из трех слоев полупроводниковых материалов с различным типом проводимости. В зависимости от порядка чередования слоев структуры различают транзисторы прn- и pnp-типов (рис. 1.5). Среди силовых транзисторов большее распространение получил прп-тип. Средний слой структуры называют базой (В). Внешний слой, инжектирующий (внедряющий) носители, называется эмиттером (E), а собирающий носители — коллектором (С). Каждый из слоев имеет выводы для соединения с внешними источниками напряжения.

Оглавление.
Предисловие.
Глава 1. Элементная бала силовых электронных устройств.
1.1. Принцип действия, классификация и основные характеристики силовых электронных ключей.  
1.1.1. Диоды.
1.1.2. Транзисторы.
1.1.3. Характеристики транзисторов в статическом режиме.
1.1.4. Динамические характеристики транзисторов.
1.1.5. Тиристоры.
1.1.6. Сравнение силовых электронных ключей.
1.2. Обеспечение безопасной работы силовых электронных ключей.
1.3. Теплоотвод в электронных ключах и их конструктивное исполнение.
1.3.1. Тепловой расчет системы «прибор—корпус—охладитель».
1.3.2. Типовые схемы модулей ключей.
1.3.3. «Разумные» интегральные схемы.
1.4. Пассивные элементы силовых электронных устройств.
1.4.1. Электромагнитные компоненты.
1.4.2. Конденсаторы.
Выводы.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Рекомендуемая литература.
Глава 2. Системы управления силовых электронных устройств.
2.1. Основные принципы управления и регулирования.
2.2. Структура типовой системы управления.
2.3. Основные функциональные узлы систем управления.
2.3.1. Формирователи импульсов управления транзисторами.
2.3.2. Формирователи импульсов управления тиристорами.
2.3.3. Обеспечение гальванической развязки.
2.3.4. Датчики тока и напряжения.
2.4. Основная элементная база систем управления.
2.4.1. Интегральные микросхемы.
2.4.2. Микропроцессоры и микроконтроллеры.
Выводы.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Рекомендуемая литература.
Глава 3. Преобразователи с сетевой коммутацией.
3.1. Классификация преобразователей и их основные характеристики.
3.1.1. Классификация силовых электронных преобразователей.
3.1.2. Основные характеристики преобразователей.
3.2. Выпрямители.
3.2.1. Принцип действия выпрямителя.
3.2.2. Основные схемы выпрямления.
3.2.3. Пульсации выпрямленного напряжения.
3.2.4. Коммутация токов в выпрямителях.
3.3. Инверторы, ведомые сетью.
3.3.1. Принцип действия инвертора.
3.3.2. Переход от выпрямительного режима работы к инверторному.
3.3.3. Коммутация токов в схемах инверторов.
3.3.4. Основные характеристики инверторов.
3.4. Прямые преобразователи частоты.
3.5. Регуляторы переменного тока.
3.6. Практические задачи.
Типовая задача 1. Расчет выпрямителя е активно-индуктивной нагрузкой.
Типовая задача 2. Расчет выпрямителя с емкостным фильтром.
Выводы.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Задачи для самостоятельного решения.
Рекомендуемая литература.
Глава 4. Автономные инверторы.
4.1. Виды автономных инверторов.
4.2. Инверторы напряжения.
4.2.1. Однофазные инверторы напряжения.
4.2.2. Трехфазная мостовая схема инвертора напряжения.
4.2.3. Обеспечение синусоидальности выходного напряжения.
4.3. Однофазные инверторы тока.
4.4. Резонансные инверторы.
4.4.1. Инвертор с последовательным соединением резонансного контура и нагрузки.
4.4.2. Инвертор с параллельным соединением резонансного контура и нагрузки.
4.4.3. Инвертор с параллельно-последовательным соединением контура и нагрузки.
4.5. Практические задачи.
Типовая задача 1. Расчет инвертора напряжения с активно-индуктивном нагрузкой.
Типовая задача 2. Расчет инвертора тока с активно-емкостной нагрузкой.
Выводы.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Задачи для самостоятельного решения.
Рекомендуемая литература.
Глава 5. Импульсная модуляция и силовых электронных устройствах.
5.1. Принципы импульсной модуляции и методы ее реализации.
5.2. Организация широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в автономных инверторах.
5.2.1. Однофазные инверторы напряжения с ШИМ-управлением.
5.2.2. Инверторы тока с ШИМ-управлением.
5.2.3. Векторная модуляция в трехфазных преобразователях постоянного/переменного тока.
5.3. Режимы работы преобразователей переменного/постоянного тока с сетью.
5.3.1. Функциональные возможности преобразователей.
5.3.2. Режим инвертирования.
5.3.3. Режим выпрямления.
5.3.4. Регулирование реактивной мощности.
5.3.5. Симметрирование токов в трех фазной сети.
5.4. Активные и гибридные фильтры.
5.4.1. Принцип активной фильтрации.
5.4.2. Типовые схемы активных фильтров.
5.4.3. Активные фильтры постоянного тока.
5.4.4. Типы и характеристики пассивных фильтров.
5.4.5. Принцип регулирования пассивных фильтров.
Выводы.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Рекомендуемая литература.
Глава 6. Преобразователи постоянного тока в постоянный.
6.1. Основные типы и характеристики преобразователей постоянного тока.
6.2. Преобразователи непрерывного действия.
6.2.1. Параметрические стабилизаторы.
6.2.2. Транзисторные преобразователи непрерывного действия.
6.3. Импульсные регуляторы постоянного тока.
6.3.1. Понижающий регулятор.
6.3.2. Повышающий регулятор.
6.3.3. Инвертирующий регулятор.
6.3.4. Регулятор с умножением напряжения.
6.1 Преобразователи с гальванической развязкой входных и выходных цепей.
6.4.1. Обратноходовой преобразователь.
6.4.2. Однотактный прямоходовой преобразователь.
6.4.3. Двухтактные преобразователи.
6.5. Тиристорно-конденсаторные регуляторы с дозированной передачей энергии в нагрузку.
6.6. Практические задачи.
Типовая задача 1. Расчет параметров элементов импульсною регулятора в граничном режиме работы.
Типовая задача 2. Определение пульсации напряжения на выходе импульсного регулятора.
Выводы.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Задачи для самостоятельного решения.
Рекомендуемая литература.
Новые издания по дисциплине «Электроника».

Купить .





Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Розанов :: Лепанов