- •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
П 2. Параметры силовых полупроводниковых приборов
Таблица П 2.1
Предельные и характеризующие параметры силовых диодов
|
Тип |
URRM, B |
IFAV, A |
TC, oC |
IFRMS, A |
UTO, B |
rT, мОм |
Tj, oC |
Rth(j-c)/Rth(c-h) oC/Вт |
trr, мкс |
|
Д212-2000 |
100-1600 |
10 |
150 |
15 |
0,9 |
17,5 |
190 |
2,7/0,5 |
- |
|
Д212-25 |
100-1600 |
25 |
150 |
39 |
0,9 |
6,1 |
190 |
1,1/0,5 |
- |
|
Д-232-50 |
100-1600 |
50 |
150 |
78 |
0,83 |
3,1 |
190 |
0,6/0,3 |
- |
|
Д-141-100 |
300-1600 |
115 |
125 |
180 |
0,95 |
1,6 |
190 |
0,4/0,1 |
- |
|
Д-161-250 |
300-1800 |
250 |
140 |
392 |
0,9 |
0,64 |
190 |
0,15/0,05 |
- |
|
Д-223-500 |
2400-4400 |
550 |
100 |
1070 |
1,05 |
0,9 |
150 |
0,04/0,015 |
- |
|
Д-143-800 |
1000-4000 |
800 |
125 |
2380 |
0,95 |
0,32 |
175 |
0,034/0,01 |
- |
|
Д-243-1000 |
1800-3200 |
1010 |
125 |
2290 |
0,95 |
0,28 |
175 |
0,03/0,01 |
- |
|
Д-253-1600 |
400-2000 |
1600 |
125 |
4800 |
1,0 |
0,12 |
190 |
0,022/0,005 |
- |
|
Д-253-2000 |
400-2400 |
2350 |
125 |
5050 |
1,0 |
0,1 |
190 |
0,018/0,055 |
- |
|
ДЛ-212-10 |
400-1600 |
10 |
140 |
15 |
0,9 |
17,5 |
180 |
2,7/1,05 |
- |
|
ДЛ-232-50 |
40-1600 |
50 |
140 |
78 |
0,83 |
3,1 |
180 |
0,5/0,3 |
- |
|
ДЛ-161-200 |
400-1600 |
260 |
100 |
410 |
1,0 |
0,7 |
150 |
0,13/0,05 |
- |
|
ДЛ-133-500 |
400-1600 |
760 |
100 |
1430 |
0,85 |
0,41 |
150 |
0,04/0,015 |
- |
|
ДЛ-133-1000 |
3800-5000 |
1250 |
100 |
2240 |
1,3 |
0,54 |
175 |
0,02/0,005 |
- |
|
ДЛ-153-1600 |
2700-3200 |
1670 |
100 |
2480 |
1,0 |
0,3 |
175 |
0,02/0,005 |
- |
|
ДЛ-173-3200 |
2400-3200 |
8250 |
100 |
5760 |
1,1 |
0,124 |
175 |
0,011/0,003 |
- |
|
ДЛ-173-4000 |
1600-2400 |
3800 |
100 |
6870 |
1,0 |
0,09 |
175 |
0,011/0,003 |
- |
|
ДЧ-141-250 |
- |
250 |
100 |
393 |
1,2 |
1,3 |
140 |
0,08/0,05 |
2,5 |
|
ДЧ-143-1000 |
- |
1000 |
100 |
1570 |
1,2 |
0,39 |
175 |
0,035/0,02 |
5,0 |
|
ДЧ-353-800 |
3000-4500 |
800 |
100 |
1600 |
1,4 |
0,81 |
140 |
0,02/0,005 |
6,3 |
Обозначения, принятые в табл. П1: URRM – предельное, повторяющееся импульсное обратное напряжение; IFAV – максимально допустимый средний прямой ток; TC – максимальная температура нагрева корпуса диода; IFRMS – максимальное действующее значение прямого тока; UTO – пороговое напряжение; rT – дифференциальное сопротивление; Tj – предельная температура р – п перехода; Rth(j-c) – тепловое сопротивление “переход-корпус”; Rth(c-h) – тепловое сопротивление “корпус-охладитель”; trr – время обратного восстановления.
|
Таблица П2.2 Диодные модули | |||||||||
|
Схема |
Urrm, В |
IFAV, A | |||||||
|
20 |
30 |
40 |
60 |
100 |
150 |
250 |
500 | ||
|
|
400 |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
RM500HA-M |
|
800 |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
RM500HA-H | |
|
1200 |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
RM500HA-24 | |
|
1600 |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
RM500HA-2H | |
|
|
400 |
─ |
RM30DZ-M |
─ |
RM60DZ-M |
RM100DZ-M |
RM150DZ-M |
RM250DZ-M |
RM500DZ-M |
|
800 |
─ |
RM30DZ -H |
─ |
RM60DZ -H |
RM100DZ -H |
RM150DZ -H |
RM250DZ -H |
RM500DZ –H | |
|
1200 |
─ |
RM30DZ -24 |
─ |
RM60DZ -24 |
RM100DZ -24 |
RM150DZ -24 |
RM250DZ -24 |
RM500DZ -24 | |
|
1600 |
─ |
RM30DZ -2H |
─ |
RM60DZ -2H |
RM100DZ -2H |
RM150DZ -2H |
RM250DZ -2H |
RM500DZ -2H | |
|
|
400 |
─ |
RM30CZ-M |
─ |
RM60CZ-M |
RM100CZ-M |
RM150CZ-M |
RM250CZ-M |
─ |
|
800 |
─ |
RM30CZ -H |
─ |
RM60CZ -H |
RM100CZ -H |
RM150CZ -H |
RM250CZ -H |
─ | |
|
1200 |
─ |
RM30CZ -24 |
─ |
RM60CZ -24 |
RM100CZ -24 |
RM150CZ -24 |
RM250CZ -24 |
─ | |
|
1600 |
─ |
RM30CZ -2H |
─ |
RM60CZ -2H |
RM100CZ -2H |
RM150CZ -2H |
RM250CZ -2H |
─ | |
|
|
400 |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
RM150UZ-M |
RM250UZ-M |
RM500UZ-M |
|
800 |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
RM150UZ -H |
RM250UZ -H |
RM500UZ -H | |
|
1200 |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
RM150UZ -24 |
RM250UZ -24 |
RM500UZ -24 | |
|
1600 |
─ |
─ |
─ |
─ |
─ |
RM150UZ -2H |
RM250UZ -2H |
RM500UZ -2H | |
|
|
400 |
RM10TA-M RM10TB-M |
RM15TA-M RM15TB-M |
RM20TPM-M
|
RM30TA-M RM30TB-M RM30TPM-M |
RM50TC-M
|
RM75TC-M RM75TPM-M |
─ |
─ |
|
800 |
RM10TA-H RM10TB-H |
RM15TA-H RM15TB-H |
RM20TPM-H
|
RM30TA-H RM30TB-H RM30TPM-H |
RM50TC-H
|
RM70TC-H RM70TPM-H
|
─ |
─ | |
|
1200 |
RM10TA-24
|
RM15TA-24 RM15TPM-24 |
RM20TA-24 RM20TPM-24 |
RM30TC-24
|
RM50TC-24
|
RM75TC-24 RM75TPM-24 |
─ |
─ | |
|
1600 |
RM10TA-2H
|
RM15TA-2H RM15TPM-2H |
RM20TA-2H RM20TPM-2H |
RM30TC-2H
|
RM50TC-2H
|
RM75TC-2H RM75TPM-2H |
─ |
─ | |
|
2000 |
─ |
RM15TC-40 |
─ |
RM30TC-40 |
─ |
─ |
─ |
─ | |
Таблица. П2.3
Предельные и характеризующие параметры современных силовых тиристоров
|
Тип |
UDRM, URRM, B |
IDRM, IRRM, мA |
ITAV, A |
Tc, oC |
ITRMS, A |
ITSM, (10 мс) кА |
UTM/ITM B/A |
UТ(TO) B |
Tj, oC |
i2t, A2c |
А/мкс |
В/мкс |
UGT, B |
IGT, А |
Rthjc, oC/Вт |
Rthch, oC/Вт |
tg, мкс |
|
T212-10 |
100-1200 |
2,5 |
10 |
85 |
15,7 |
0,15 |
1,83/31 |
1,25 |
125 |
0,11 |
125 |
50-1000 |
3,0 |
40 |
1,8 |
0,2 |
63 |
|
T222-25 |
100-1200 |
3 |
25 |
85 |
39,2 |
0,35 |
1,73/78 |
1,1 |
125 |
0,61 |
125 |
50-1000 |
3,0 |
60 |
0,8 |
0,2 |
63 |
|
T232-50 |
100-1200 |
5 |
50 |
85 |
78,5 |
0,8 |
1,73/137 |
1,03 |
125 |
3,2 |
125 |
50-1000 |
3,5 |
110 |
0,5 |
0,2 |
63 |
|
T151-100 |
300-1800 |
15 |
100 |
85 |
160 |
2,0 |
1,8/314 |
1,15 |
140 |
20 |
160 |
1000 |
3,5 |
200 |
0,3 |
0,08 |
160 |
|
T161-200 |
300-1600 |
20 |
200 |
85 |
365 |
5,0 |
1,6/628 |
1,0 |
125 |
125 |
160 |
1000 |
3,5 |
200 |
0,13 |
0,05 |
250 |
|
T171-320 |
100-800 |
50 |
430 |
100 |
550 |
11,5 |
1,25/1005 |
0,8 |
150 |
660 |
320 |
500 |
3,5 |
150 |
0,09 |
0,03 |
160 |
|
T123-250 |
400-1600 |
20 |
290 |
85 |
550 |
4,5 |
1,75/795 |
1,0 |
125 |
125 |
200 |
500 |
3,5 |
200 |
0,07 |
0,02 |
160 |
|
T123-500 |
100-800 |
30 |
500 |
100 |
785 |
6,0 |
1,5/1570 |
0,8 |
150 |
180 |
320 |
1500 |
3,5 |
150 |
0,07 |
0,02 |
100 |
|
T233-500 |
900-1600 |
30 |
590 |
85 |
1035 |
9,0 |
1,65/1570 |
0,95 |
125 |
400 |
200 |
500 |
3,5 |
200 |
0,04 |
0,015 |
250 |
|
T243-500 |
1800-2800 |
50 |
560 |
85 |
1030 |
10,0 |
2,0/1570 |
1,04 |
125 |
500 |
200 |
500 |
3,5 |
250 |
0,034 |
0,01 |
320 |
|
T153-630 |
1800-2400 |
50 |
830 |
85 |
1610 |
15,0 |
2,1/1978 |
1,15 |
125 |
1120 |
200 |
500 |
3,5 |
300 |
0,024 |
0,005 |
320 |
|
T253-1250 |
400-1800 |
70 |
1330 |
85 |
2530 |
28,0 |
1,6/3925 |
0,95 |
125 |
3920 |
200 |
500 |
3,5 |
300 |
0,018 |
0,005 |
250 |
|
T353-800 |
2400-3400 |
70 |
900 |
85 |
1670 |
17,5 |
2,2/2512 |
1,1 |
125 |
1440 |
200 |
1000 |
3,5 |
300 |
0,02 |
0,005 |
400 |
|
T353-1000 |
2000-2800 |
70 |
1060 |
85 |
1950 |
19,0 |
2,0/3190 |
1,1 |
125 |
1800 |
200 |
5000 |
3,5 |
300 |
0,018 |
0,005 |
320 |
|
T253-500 |
5200-6000 |
150 |
530 |
80 |
1030 |
10,0 |
2,4/6570 |
1,4 |
120 |
500 |
100 |
500 |
3,5 |
350 |
0,026 |
0,005 |
500 |
|
T173-2000 |
1800-2500 |
200 |
2000 |
85 |
3010 |
32,0 |
2,2/5024 |
1,08 |
105 |
5120 |
200 |
1000 |
3,5 |
400 |
0,011 |
0,003 |
400 |
|
T273-1250 |
3600-4400 |
200 |
1290 |
85 |
2460 |
19,0 |
2,2/3925 |
1,3 |
120 |
4200 |
200 |
1000 |
3,5 |
400 |
0,011 |
0,003 |
450 |
|
T173-3200 |
200-1000 |
200 |
3360 |
95 |
5024 |
60,0 |
1,5/10050 |
0,83 |
140 |
18000 |
320 |
500 |
2,5 |
300 |
0,01 |
0,003 |
160 |
|
T173-5000 |
100-600 |
200 |
5000 |
80 |
7470 |
62,0 |
1,5/15700 |
0,85 |
150 |
19220 |
200 |
500 |
2,5 |
300 |
0,01 |
0,003 |
160 |
|
193-2000 |
5400-6000 |
300 |
2300 |
80 |
4200 |
50,0 |
2,2/6280 |
1,3 |
120 |
12500 |
200 |
2000 |
3,5 |
400 |
0,0065 |
0,0015 |
600 |
|
193-2500 |
2600-3400 |
300 |
2900 |
85 |
5270 |
70,0 |
2,0/7850 |
1,1 |
125 |
23500 |
200 |
1000 |
3,5 |
400 |
0,0065 |
0,0015 |
500 |
|
193-3200 |
1600-2400 |
300 |
3700 |
85 |
6730 |
75,0 |
1,7/10050 |
1,0 |
125 |
28100 |
200 |
1000 |
3,5 |
400 |
0,0065 |
0,0015 |
500 |
|
TЛ371-250 |
600-1200 |
25 |
250 |
100 |
393 |
6,0 |
1,9/785 |
1,0 |
140 |
180 |
125 |
1000 |
3,5 |
250 |
0,1 |
0,03 |
100 |
|
ТБ151-50 |
500-1200 |
20 |
50 |
85 |
78 |
1,1 |
2,5/137 |
1,56 |
125 |
- |
400 |
200-1000 |
2,5 |
120 |
0,32 |
0,2 |
16-32 |
|
ТБ171-200 |
500-1200 |
40 |
200 |
85 |
314 |
5,5 |
1,75/628 |
1,15 |
125 |
- |
800 |
200-1000 |
2,5 |
250 |
0,12 |
0,05 |
20-50 |
|
ТБ143-400 |
600-1200 |
50 |
400 |
85 |
630 |
8,0 |
2,1/1256 |
1,11 |
125 |
- |
800 |
200-1000 |
2,5 |
280 |
0,05 |
0,02 |
25-50 |
|
ТБ153-800 |
600-1200 |
70 |
800 |
85 |
1255 |
14,0 |
1,8/2512 |
1,21 |
125 |
- |
800 |
200-1000 |
2,5 |
250 |
0,025 |
0,008 |
32-63 |
|
ТБ253-1000 |
600-1200 |
70 |
1000 |
85 |
1570 |
24,0 |
1,9/3140 |
- |
125 |
- |
800 |
200-1000 |
2,5 |
250 |
0,025 |
0,008 |
32-63 |
Примечание: UDRM, URRM− повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии и обратное напряжение;IDRM, IRRM − повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии и обратный ток;ITAV − средний ток в открытом состоянии;Rthjc − тепловое сопротивление переход-корпус;Rthch− тепловое сопротивление корпус-охладитель.






,
,