Изложены физические основы электроники, приведены конструкции и характеристики полупроводниковых приборов, рассмотрены преобразователи электрической энергии, используемые в устройствах электроснабжения и электроподвижного состава железнодорожного транспорта. Описаны принципы построения узлов импульсной и цифровой техники на основе дискретных полупроводниковых компонентов и интегральных микросхем. Отражены электромагнитные процессы в цепях полупроводниковых преобразователей при выпрямлении, инвертировании и импульсном прерывании тока. Даны основы проектирования тяговых полупроводниковых преобразователей, рассмотрены причины и последствия аварийных процессов при их эксплуатации.
Предназначен для студентов вузов железнодорожного транспорта и может быть полезным широкому кругу специалистов, связанных с разработкой и эксплуатацией устройств электрической тяги.
Разрешенные и запрещенные энергетические уровни и зоны.
Свойства кристалла в значительной мере определяются взаимным влиянием соседних атомов. Это влияние приводит к расщеплению энергетических уровней и превращению их в энергетические зоны. Строгое математическое рассмотрение поведения электронов в кристалле требует решения уравнения Шредингера, которое содержит примерно 10 переменных, и прямое его решение пока невозможно. Поэтому прибегают к адиабатическому и одноэлектронному приближениям. Первое позволяет рассматривать поведение электронов в поле решетки из покоящихся ядер, так как массы их значительно больше массы электронов, второе — заменить энергию взаимодействия электрона с отдельными электронами энергией взаимодействия с некоторым усредненным полем остальных электронов.
При этих допущениях и приближении слабой связи электронов в кристалле, вполне приемлемом для валентных электронов, может быть получено решение уравнения.
Решение уравнения Шредингера для кристаллической решетки позволяет сделать вывод о том, что весь энергетический спектр электрона делится на области разрешенных значений энергии (разрешенные зоны), чередующиеся с областями запрещенных энергий (запрещенные зоны). При этом вышерасположенные энергетические зоны имеют большую ширину (рис. 1.3).
СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ.
1.1. Введение в электронику.
1.2. Энергетические зоны и движение электронов в кристалле.
1.3. Электропроводность полупроводников.
1.4. Электронно-дырочный переход. Контактные явления в металлах и полупроводниках.
1.5. Вольт-амперная характеристика р—n-перехода.
1.6. Моделирование структуры с р—n-переходом.
2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ.
2.1. Назначение и классификация.
2.2. Полупроводниковые диоды.
2.3. Транзисторы.
2.4. Тиристоры.
2.5. Модули с полупроводниковыми приборами.
3. РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ЗАЩИТА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ.
3.1. Мощность потерь в полупроводниковых приборах.
3.2. Нагревание и тепловые параметры полупроводниковых приборов.
3.3. Охлаждение силовых полупроводниковых приборов.
3.4. Расчет максимально допустимого тока нагрузки.
3.5. Расчет допустимых перегрузок полупроводниковых приборов по току.
3.6. Групповое соединение полупроводниковых приборов.
3.7. Цепи формирования рабочей точки.
3.8. Системы защиты полупроводниковых приборов.
4. ТРАНЗИСТОРНЫЕ И ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА И МИКРОСХЕМЫ.
4.1. Информационная электроника.
4.2. Усилительный и ключевой режимы работы транзистора.
4.3. Усилительные каскады на транзисторах.
4.4. Транзисторные ключи.
4.5. Интегральные микросхемы.
4.6. Операционные усилители.
4.7. Микропроцессоры.
4.8. Оптоэлектронные устройства.
4.9. Интеллектуальные транзисторные модули (ИТМ).
5. ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И АППАРАТЫ.
5.1. Назначение и классификация.
5.2. Понятие о проектировании преобразователей.
5.3. Методы расчета и моделирование электромагнитных процессов в силовых цепях преобразователей.
5.4. Обоснование и выбор типа полупроводниковых приборов.
5.5. Расчет группового соединения полупроводниковых приборов.
5.6. Принципы конструирования электронных преобразователей.
6. ВЫПРЯМИТЕЛИ.
6.1. Назначение и классификация выпрямителей.
6.2. Схемы выпрямителей однофазного тока.
6.3. Схемы выпрямителей трехфазного тока.
6.4. Коммутация в выпрямителях.
6.5. Управляемые выпрямители трехфазного тока.
6.6. Внешние характеристики и энергетические показатели.
6.7. Аварийные режимы работы выпрямителей.
6.8. Компенсированные и импульсные выпрямители.
6.9. Применение выпрямителей в системе электроснабжения тяги и на электроподвижном составе.
7. ИНВЕРТОРЫ, ВЕДОМЫЕ СЕТЬЮ.
7.1. Назначение инверторов.
7.2. Однофазные и трехфазные инверторы.
7.3. Коммутация инверторов, ведомых сетью.
7.4. Характеристики и энергетические показатели инверторов.
7.5. Аварийные режимы работы инверторов.
7.6. Применение инверторов на тяговых подстанциях и на электроподвижном составе при рекуперативном торможении.
8. ИМПУЛЬСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА.
8.1. Назначение и принцип действия.
8.2. Тиристорные ключи постоянного тока.
8.3. Расчет параметров коммутирующего контура.
8.4. Схемы импульсных преобразователей.
8.5. Электромагнитные процессы при импульсном регулировании.
8.6. Применение импульсных преобразователей на электроподвижном составе.
9. АВТОНОМНЫЕ ИНВЕРТОРЫ.
9.1. Назначение и виды автономных инверторов.
9.2. Автономные инверторы напряжения.
9.3. Автономные инверторы тока.
9.4. Применение автономных инверторов в тяговом электроприводе с асинхронными и синхронными двигателями трехфазного тока.
10. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК ДРУГИХ ПАРАМЕТРОВ.
10.1. Назначение и классификация преобразователей переменного тока в переменный ток других параметров.
10.2. Регуляторы напряжения и коммутаторы.
10.3. Непосредственные преобразователи частоты с естественной коммутацией.
ПРИЛОЖЕНИЯ:
1. Предельные и характеризующие параметры современных силовых диодов.
2. Предельные и характеризующие параметры современных силовых тиристоров.
3. Основные предельные и характеризующие параметры, конструктивные данные и применение модулей на основе силовых JGBT-транзисторов фирмы Hitachi.
4. Основные предельные и характеризующие параметры и конструктивные данные высоковольтного GTO-тиристора большой мощности в интегральном исполнении типа 5SHY35L4502 фирмы АВВ.
5. Индивидуальные охладители (тепловоды) с внутренним испарительным и внешним естественным воздушным охлаждением типов Т-121 и Т-341 (опытный завод ВЭИ им. В. И. Ленина).
6. Блоки силовые естественного двухстороннего охлаждения БСЕ1-4В1Д5-24, БСЕ1-ЗВ1Д8-26, БСЕ1-4В1Д8-24 (ТУ 3416-001-05743697-95) (опытный завод ВЭИ им. В. И. Ленина).
Список литературы.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Электронная техника и преобразователи, Бурков А.Т., 1999 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Скачать файл № 1 - pdf
Скачать файл № 2 - djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу
Скачать - djvu - Яндекс.Диск.
Скачать - pdf - Яндекс.Диск.
Дата публикации:
Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Бурков
Смотрите также учебники, книги и учебные материалы:
Следующие учебники и книги:
- Теоретические основы радиотехнических цепей и сигналов, Кудряков С.А., 2017
- Электрические машины, Копылов И.П., 2000
- Теория электропривода, Фираго Б.И., Павлячик Л.Б., 2007
- Численное моделирование микроэлектронных структур, Мулярчик С.Г., 1989
Предыдущие статьи:
- Технические измерения и приборы, Рачков М.Ю., 2019
- Радиотехнические цепи и сигналы, Нефедов В.И., Сигов А.С., 2019
- Радиолокация, Навигация, Связь, Том 2, Секции 2-3, 2017
- Основы теории цепей, Литвинов Б.В., Давыденко О.Б., Заякин И.И., 2019