- •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. Инверторы.
Инвертор-это устройство, преобразующее постоянный ток в переменный с неизменной или регулируемой частотой.
Инверторы разделяются на три основные группы:
Инверторы тока.
Инверторы напряжения.
Резонансные инверторы.
6.1. Автономные инверторы тока (аит)
6.1.1. Однофазный параллельный инвертор тока.
Рассмотрим схему однофазного мостового АИТ (рисунок 6.1). В нее входит инверсный мост на тиристорах VS1-VS4, в диагональ которого включена нагрузка активно-индуктивного характера Zн, а параллельно ей конденсатор С. В цепи постоянного тока расположен дроссель Ld с достаточно большой индуктивностью. Кривая выходного напряжения формируется путем периодического перезаряда конденсатора С в цепи с источником питания Е и дросселем Ld при очередном открывании накрест лежащих тиристоров инвертора. Конденсатор С, характер изменения напряжения которого определяет Uн, осуществляет запирание проводившей пары тиристоров при отпирании другой пары. Рассмотрим работу схемы с использованием диаграмм установившегося режима работы.
Предположим, что к моменту времени , где ω – выходная частота инвертора, проводят тиристорыVS1 и VS2. К этому моменту времени напряжение на конденсаторе имеет полярность без скобок. В момент времени подачей импульсов управления открываются тиристорыVS3 и VS4. В результате конденсатор С подключается параллельно VS1 и VS2 . Под действием встречного тока конденсатора, токи тиристоров VS1и VS2 быстро спадают до нуля и к ним прикладывается обратное напряжение, определяемое напряжением конденсатора. Тиристоры VS1 и VS2 переводятся в непроводящее состояние. Длительность действия обратного напряжения на тиристорах или время, предоставляемое им для восстановления запирающих свойств, характеризуется интервалом, в течение которого напряжение на конденсаторе уменьшается до нуля (рисунок 1.1.в) в процессе перезаряда по цепи: E - Ld – VS3 – C – VS4. Указанная длительность определяется углом Аналогично осуществляется запирание тиристоровVS3 и VS4 при отпирании VS1и VS2 .
Перемене напряжение на нагрузке состоит из участков экспонент перезаряда конденсатора (рисунок 6.1.в). Ток id (рисунок 6.1.г) потребляемый
Рисунок 6.1
Рассмотрим схему однофазного мостового АИТ (рисунок 6.1). В нее входит инверсный мост на тиристорах VS1-VS4, в диагональ которого включена нагрузка активно-индуктивного характера Zн, а параллельно ей конденсатор С. В цепи постоянного тока расположен дроссель Ld с достаточно большой индуктивностью. Кривая выходного напряжения формируется путем периодического перезаряда конденсатора С в цепи с источником питания Е и дросселем Ld при очередном открывании накрест лежащих тиристоров инвертора. Конденсатор С, характер изменения напряжения которого определяет Uн, осуществляет запирание проводившей пары тиристоров при отпирании другой пары. Рассмотрим работу схемы с использованием диаграмм установившегося режима работы.
Предположим, что к моменту времени , где ω – выходная частота инвертора, проводят тиристорыVS1 и VS2. К этому моменту времени напряжение на конденсаторе имеет полярность без скобок. В момент времени подачей импульсов управления открываются тиристорыVS3 и VS4. В результате конденсатор С подключается параллельно VS1 и VS2 . Под действием встречного тока конденсатора, токи тиристоров VS1и VS2 быстро спадают до нуля и к ним прикладывается обратное напряжение, определяемое напряжением конденсатора. Тиристоры VS1 и VS2 переводятся в непроводящее состояние. Длительность действия обратного напряжения на тиристорах или время, предоставляемое им для восстановления запирающих свойств, характеризуется интервалом, в течение которого напряжение на конденсаторе уменьшается до нуля (рисунок 1.1.в) в процессе перезаряда по цепи: E - Ld – VS3 – C – VS4. Указанная длительность определяется углом Аналогично осуществляется запирание тиристоровVS3 и VS4 при отпирании VS1и VS2 .
Перемене напряжение на нагрузке состоит из участков экспонент перезаряда конденсатора (рисунок 6.1.в). Ток id (рисунок 6.1.г) потребляемый от источника питания, благодаря большой индуктивности дросселя Ld достаточно хорошо сглажен и имеет малые пульсации. Этот ток поочередно протекает через тиристоры VS1, VS2 и VS3, VS4, определяя вид их анодных токов (рисунок 6.1.д, 6.1.е), а также вид кривой тока инвертора iн (рисунок 6.1.ж), равного сумме токов нагрузки iн и конденсатора iс.
При отпирании каждой пары тиристоров, конденсатор подключается минусом к т.”а”, а плюсом к т.”б”, что определяет характер кривой Uаб (рисунок 1.1.и) Напряжение на дросселе Ld равно разности Uаб – Е (рисунок 1.1.к). Если пренебречь активным сопротивлением обмотки дросселя, то его напряжение будет определяться только переменной составляющей. Из этого следует, что постоянная составляющая напряженияUаб равна Е. В свою очередь это означает, что среднее напряжение на конденсаторе (нагрузке) в течение полупериода так же равноЕ.