- •Силовая электроника
- •1. Полупроводниковые приборы
- •1.1. Электропроводность полупроводников
- •1.1.1. Образование носителей заряда в собственных полупроводниках
- •1.1.2. Образование носителей заряда в примесных полупроводниках
- •1.1.3.Дрейфовое и диффузионное движение носителей заряда
- •1.2.Полупроводниковые диоды
- •1.2.1.Принцип действия и вольтамперная характеристика (вах) диода
- •1.2.2. Виды диодов
- •1.3. Биполярные транзисторы
- •1.3.1. Принцип действия транзистора.
- •1.3.2.Статические вах транзистора
- •1.4. Униполярные (полевые) транзисторы.
- •1.4.1. Полевые транзисторы с p-n переходом.
- •1.4.2. Мдп - транзисторы.
- •1.5. Тиристоры
- •1.5.1. Классификация тиристоров
- •1.5.2. Принцип работы диодного тиристора
- •1.5.3. Принцип работы триодного тиристора.
- •2. Усилители
- •2.1.Назначение и классификация усилителей
- •2.2. Принцип построения усилительных каскадов.
- •2.3. Усилительный каскад с общим эмиттером.
- •2.4. Многокаскадные усилители с конденсаторной связью.
- •2.5. Усилители мощности.
- •2.5.1 Усилитель мощности класса а с трансформаторным включением нагрузки (рисунок 2.6)
- •2.5.2. Двухтактный усилитель мощности (рисунок 2.7)
- •2.6. Усилители с обратной связью
- •2.7.Усилители постоянного тока (упт)
- •2.8. Операционные усилители (оу).
- •2.8.1. Инвертирующий усилитель (рисунок 2.19)
- •2.9.1. Компараторы. Триггер Шмитта
- •2.9.2. Мультивибраторы
- •2.9.3. Одновибраторы
- •3. Выпрямители
- •3.1. Структурная схема источника питания постоянного напряжения
- •3.1. Однофазный двухполупериодный неуправляемый выпрямитель с нулевым выводом.
- •3.2.1. Работа выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке.
- •3.2.2. Работа выпрямителя при активно-ёмкостной нагрузке
- •3.3. Однофазный мостовой выпрямитель
- •3.4. Мостовой выпрямитель с нулевой точкой трансформатора
- •3.5. Трёхфазный выпрямитель с нулевым выводом
- •3.6. Трёхфазный мостовой выпрямитель
- •3.6. Управляемый выпрямитель однофазного тока
- •4. Коммутация однооперационных тиристоров
- •4.1. Узлы параллельной коммутации.
- •4.2. Узлы последовательной коммутации
- •5. Импульсные преобразователи постоянного напряжения
- •5.1. Методы импульсного регулирования постоянного напряжения
- •5.2. Иппн с параллельной коммутацией и коммутирующим контуром, подключаемым параллельно силовому тиристору
- •5.3. Иппн с последовательной коммутацией
- •6. Инверторы.
- •6.1. Автономные инверторы тока (аит)
- •6.1.1. Однофазный параллельный инвертор тока.
- •6.1.2. Трехфазный параллельный аит
- •6.2. Автономные резонансные инверторы (аир).
- •6.2.1. Последовательный аир
- •6.2.2. Последовательный аир со встречными диодами.
- •6.3. Автономные инверторы напряжения.
- •6.3.1. Способ формирования выходного напряжения инвертора в виде импульсов чередующейся полярности и одинаковой длительности.
- •6.3.2. Широтно-импульсный способ формирования и регулирования выходного напряжения инвертора.
- •6.3.2.1. Шир с зависящей от параметров нагрузки формой кривой выходного напряжения.
- •6.3.2.2. Шир с не зависящей от параметров нагрузки формой кривой выходного напряжения.
- •6.3.3. Формирование кривой выходного напряжения инвертора с уменьшенным содержанием гармонических.
- •7. Оптоэлектроника
- •7.1. Управляемые источники света
- •7.2. Фотоприёмники.
- •2.Фотодиоды.
- •3. Фототранзисторы (рисунок 7.8).
- •4. Фототиристоры.
- •7.3. Световоды и простейшие оптроны
- •8. Цифровая техника
- •8.1.Аксиомы, законы, тождества и теоремы алгебры логики
- •8.2. Логические элементы на диодах и биполярных транзисторах.
- •8.2.1. Логический элемент или.
- •8.2.2. Логический элемент и.
- •8.2.3. Логический элемент не.
- •8.2.4. Логический элемент или-не.
- •8.2.5. Логический элемент и-не.
- •8.3. Параметры логических элементов.
- •8.4.Логические элементы на полевых транзисторах.
- •8.4.1. Логический элемент не.
- •8.4.2. Логический элемент или-не.
- •8.4.3.Логический элемент и-не.
6.1.2. Трехфазный параллельный аит
Он выполняется по принципу однофазного и содержит трехфазный инверторный мост на тиристорах VS1-VS6 с дросселем Ld во входной цепи (рисунок 1.6). Нагрузка включена в треугольник . Конденсаторы СА, СВ, СС подключены параллельно нагрузке. Нагрузка и конденсаторы могут соединяться и в звезду. Длительность проводящего состояния каждого тиристора составляет ψ=120°. При этом в любой момент времени открыты два тиристора, относящиеся к разным фазам. Чередование совместимости работы тиристоров подчиняется следующей последовательности: 12, 23, 34, 45, 56, 61, 12,…(рисунок 6.1б). Отпирание тиристоров производится короткими импульсами в момент начала их интервалов проводимости. Запирание каждого тиристора производится с помощью конденсатора, подключенного к его фазе, и совпадает по времени с отпиранием тиристора, относящегося к общей группе. В момент времени t=0 открыты тиристоры VS1 и VS6. Ток протекает по цепи (+,Ld, VS6, т.В, ZA, т.A, VS1, - ), конденсатор СА заряжается, отрицательное напряжение UAB растет, т.к. ZA включена на полное напряжение сети Е. Кроме того, ток течет по цепи (+,Ld, т.В, ZВ, ZС, т.А, VS1, -). Напряжение UBC уменьшается, т.к. до этого ZВ была включена на полное напряжение сети Е , а напряжение UCA возрастет , т.к. до этого момента было отрицательным. В момент времени t=60°, открывается тиристор VS2, прикладывая к VS6 обратное напряжение. Аналогичные процессы происходят через каждые 60°.
Если принять Ld=∞, то во входной цепи инвертора будет протекать постоянный ток id= Id. Ток Id проводящими тиристорами преобразуется в переменный ток инвертора iи, характеризующий здесь фазные токи iА, iВ, iС. Фазные токи сдвинуты относительно друг друга по фазе на 120° и имеют вид импульсов длительностью в 120° и с паузой в 60°. Действующее значение их первой гармоники определяется соотношением :
(6.1)
Кривые выходного напряжения инвертора UAB, UBC, UCA составляются на периоде из шести участков, характеризующих перезаряды конденсаторов СА, СВ, СС, причём каждый из участков кривых формируется при проводимости двух соответствующих тиристоров. Приближение к синусоиде кривых напряжения здесь выше, чем в однофазных схемах.
Вид кривой напряжения на каждом тиристоре на этапе закрытого состояния определяется напряжением конденсаторов, подключаемых параллельно ему проводящими тиристорами общей группы. Так, для тиристора VS1 в интервале 120°-240° , когда проводит тиристор VS3, кривая UVS1 определяется напряжением конденсатора СА (UАВ), а в интервале 240°-360°, когда открыт VS5 – напряжением конденсатора СС (UАС).
6.2. Автономные резонансные инверторы (аир).
АИР предназначены для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение повышенной частоты от 500 до 10000 Гц и выше. Наиболее распространенными потребителями таких преобразователей являются: индукционное плавление металлов, индукционный нагрев, закалка деталей: они используется в составе источников переменного напряжения повышенной частоты, для преобразования постоянного напряжения одной величины в постоянное напряжение другой величины. В последнем случае выходным напряжением является выпрямленное и сглаженное напряжение инвертора.
АИР обычно выполняются в однофазном варианте, преимущественно по мостовой схеме с использованием однооперационных тиристоров. Конденсатор в АИР может включаться параллельно нагрузке или последовательно с ней. В зависимости от этого различают параллельные или последовательные АИР. Процессы, протекающие в АИР, характеризуются колебательным (резонансным) перезарядом конденсатора в цепи с индуктивностью, в которую может входить индуктивность нагрузки.