- •Е. М. Кузнецов, о. А. Лысенко силовая электроника
- •Оглавление
- •1. Краткое описание системы multisim
- •Обзор компонентов
- •Виртуальные приборы
- •Экспорт данных в Excel
- •Общие правила моделирования
- •Топология схем
- •Упражнение
- •2. Силовые полупроводниковые диоды
- •2.1. Общие сведения из теории
- •Диоды Шоттки
- •2.2. Лабораторная работа «исследование характеристик и параметров силовых полупроводниковых диодов»
- •Описание виртуальной лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Модели диодов
- •Результаты измерений и расчетов
- •Результаты измерений и расчетов динамических параметров
- •Модули силовых биполярных транзисторов фирмы Mitsubishi
- •Интегральные драйверы управления модулями силовых транзисторов фирмы Mitsubishi
- •Основные параметры некоторых mosfet-транзисторов
- •Силовые модули на mosfet-транзисторах
- •3.2. Лабораторная работа «исследование характеристик и параметров силовых полупроводниковых транзисторных ключей»
- •Описание виртуальной лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Исследуемые модели силовых транзисторов
- •Статические и динамические параметры силовых транзисторных ключей
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Выпрямители
- •4.1. Общие сведения из теории
- •Эксплуатационные характеристики выпрямителей
- •Эквивалентные схемы и расчетные формулы
- •Основные соотношения для неуправляемых выпрямителей
- •Выпрямитель с активно-индуктивной нагрузкой
- •Эффект коммутации в выпрямителях
- •Управляемые выпрямители
- •Лабораторная работа «исследование однофазного двухтактного выпрямителя»
- •Указания к выполнению работы
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Результаты исследований
- •Результаты Фурье-анализа
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •4.3. Лабораторная работа «исследование трехфазного управляемого выпрямителя с нулевым выводом»
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Характеристики управляемого выпрямителя
- •Регулировочная характеристика
- •Спектральный состав входного тока управляемого выпрямителя
- •Спектральный состав выходного напряжения управляемого выпрямителя
- •Контрольные вопросы
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Характеристики управляемого выпрямителя
- •Регулировочная характеристика
- •Спектральный состав входного тока управляемого выпрямителя
- •Спектральный состав выходного напряжения управляемого выпрямителя
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •5. Ведомые инверторы
- •5.1. Краткие сведения из теории
- •Переход от выпрямительного к инверторному режиму работы
- •Регулировочные и внешние характеристики ведомого инвертора
- •Условия устойчивой работы инвертора
- •5.2. Лабораторная работа Исследование трехфазного вентильного преобразователя с нулевым выводом в режиме инвертирования
- •Указания к выполнению работы
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Характеристики ведомого инвертора
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •6. Курсовая работа
- •Задания к курсовой работе Задание 1
- •Задание 2
- •Задание 3
- •Задание 4
- •Задание 5
- •Числовые варианты к курсовому проекту
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложения
- •П 1. Краткий перечень терминов и определений, используемых в силовой электронике
- •П 2. Параметры силовых полупроводниковых приборов
Домашняя подготовка
1. Изучить раздел 3.1 данной работы. В качестве дополнительной литературы рекомендуется воспользоваться [4].
2. Привести статические и динамические параметры ключей на биполярных транзисторах.
3. Привести статические и динамические параметры ключей на MOSFET-транзисторах и IGBT-транзисторах.
4. Привести предельно допустимые параметры ключей на биполярных транзисторах.
5. Привести предельно допустимые параметры ключей на MOSFET-транзисторах и IGBT-транзисторах.
6. Привести схему виртуальной установки для исследования биполярных транзисторных ключей.
Рабочее задание
1. Открыть виртуальную лабораторную работу «VT» в папке «Лаб. транз.» и ввести в состав установки (рис. 3.9) заданную преподавателем модель биполярного транзистора (табл. 3.5).
2.
Выполнить настроечные операции в
соответствии с п. 2 (с. 34). Результаты
настройки привести в отчете в виде схемы
(рис. 3.8) с полученными при настройке
данными. Измеренные значения коэффициента
усиления
и степени насыщения
записать в подрисуночной подписи к этой
схеме.
Таблица 3.5
Исследуемые модели силовых транзисторов
|
Транзисторы |
Модели (по вариантам) | ||||||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | ||||||||||||
|
Биполярные |
Тип
|
ZTX651 |
ZTX1053A |
ZTX1055A |
ZTX653 |
ZTX651 |
ZTX692B |
ZTX1051A |
ZTX690B |
ZTX849 |
ZTX650 | ||||||||||
|
|
60 |
75 |
120 |
100 |
60 |
70 |
40 |
45 |
30 |
45 | |||||||||||
|
|
2 |
3 |
3 |
2 |
3 |
2 |
4 |
2 |
5 |
2 | |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
|
Полевые MOSFET |
Тип |
IRF3205 |
IRF3710 |
IRF510 |
IRF520 |
IRF530N |
IRF541 |
IRF830 |
IRF840 |
IRFF110 |
IRFI520N | ||||||||||
|
|
55 |
100 |
100 |
100 |
100 |
80 |
500 |
500 |
100 |
100 | |||||||||||
|
|
110 |
57 |
5,6 |
9,2 |
17 |
28 |
4,5 |
8 |
3,5 |
7,6 | |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
|
Полевые IGBT |
Тип |
IRGPC 50M |
IRGPC 40K |
IRGPC 50K |
IRGBC 30UD2 |
IRGBC 30K |
IRGBC 20U |
IRGPH 40K |
IRGPC 40UD2 |
IRGPC 20F |
IRGPC 20U | ||||||||||
|
|
600 |
600 |
600 |
600 |
600 |
600 |
1200 |
600 |
600 |
600 | |||||||||||
|
|
60 |
42 |
52 |
23 |
23 |
13 |
18 |
40 |
16 |
13 | |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
3. Снять переходную характеристику включения биполярного транзисторного ключа в соответствии с методикой, изложенной в п. 3 (с. 35). Привести характеристику в отчете в виде рис. 3.9. Определить динамические параметры включения транзистора и записать их в табл. 3.6.
4. Снять переходную характеристику выключения биполярного транзисторного ключа в соответствии с методикой, изложенной в п. 4 (с. 36). Привести характеристику в отчете в виде рис. 3.10. Определить динамические параметры выключения транзистора и записать их в табл. 3.6.
5. Получить временную диаграмму коммутации транзисторного ключа в соответствии с методикой, приведенной в п. 6 (с. 37). Привести ее в отчете в виде рис. 3.11. Определить по диаграмме амплитуду импульсов напряжения и частоту коммутации. Эти данные привести в подрисуночной подписи к временной диаграмме.
6.
Снять характеристику насыщения
транзисторного ключа, определить его
статические параметры в соответствии
с методикой, приведенной в п. 7
(с. 37),
и занести их в табл. 3.6. Используя выражения
(3.1.) и (3.2), определить потери мощности в
транзисторном ключах и его КПД при
коммутации тока
(табл. 3.5) с частотой 10 кГц. Значение КПД
занести в табл. 3.6.
Таблица 3.6









