Тема 4. Применение мощных полупроводниковых

........ ключей в силовых схемах....................................................... 130

4.1... Основные области применения ключевых приборов.......................... 130

4.2... Типовые схемы транзисторных ключе................................................. 134

........ 4.2.1. Ключ на биполярном транзисторе............................................. 135

........ 4.2.2. Ключ на мощном МДП-транзисторе.......................................... 140

........ 4.2.3. Ключ на биполярном транзисторе с изолированным затвором 143

........ 4.2.4. Ключ на статическом индукционном транзисторе.................... 144

4.3.. Тиристорные ключи.............................................................................. 150

........ 4.3.1. Ключ на тиристоре с электростатическим управлением........... 150

........ 4.3.2. Ключи на тиристорах с регенеративным включением.............. 152

........ 4.3.3. Особенности запирания тиристорных ключей........................... 156

4.4.. Применение ключевых транзисторов в схемах электронных балластов 165

4.5.. Применение мощных МДП-транзисторов в импульсных источникам питания................................................................................................................ 169

4.5.1. МДП-транзисторы в отнотактных схемах импульсных преобразователей....................................................................................................... 170

4.5.2. МДП-транзисторы в двухтактных схемах

........ импульсных преобразователей................................................... 174

........ 4.5.3. МДП-транзисторы в схемах синхронных выпрямителей.......... 178

4.6.. Применение мощных ключей в схемах управления электродви-гателями переменного тока................................................................................... 180

4.6.1. Основные режимы работы силовых ключей в ШИМ-инверторах

........ для асинхронных электродвигателей.......................................... 180

4.6.2. Особенности применения IGBT в схемах с индуктивной

........ нагрузкой...................................................................................... 186

........ 4.6.3. Переключение полевых тиристоров МСТ в мостовых схемах. 191

4.6.4. GTO- и GCT-ключи в силовых инверторах с двигательной нагрузкой....................................................................................................... 194

Заключение...................................................................................................... 198

Библиографический список............................................................................ 199

ПРЕДИСЛОВИЕ

Целью учебного пособия является рассмотрение вопросов, которые возникают при использовании мощных полупроводниковых ключей. Рассматривается основные типы полупроводниковых ключей с переходом к проблеме создания универсального ключа с характеристиками, близкими к идеальным [1]. Показаны базовые структуры и характеристики некоторых типов транзисторных и тиристорных ключей новейших комбинированных технологий. Особое внимание уделено применению ключей в силовых схемах.

Основой учебного пособия явился курс лекций "Энергетическая электроника", читаемый автором на кафедре ТОЭ ТРТУ [1].

Развитие силовой электроники привели к созданию и освоению промышленностью нового поколения силовых полупроводниковых приборов: силовых транзисторов различных видов и запираемых тиристоров. Современные полупроводниковые ключи обладают полной управляемостью, способностью переключать цепи с мощностями выше 1 МВт при высоких значениях напряжений и токов, высоком быстродействии и крайне низком потреблении мощности на управление. На основе нового поколения силовых полупроводниковых приборов стало возможным существенно повысить технико-экономические показатели и расширить функциональные возможности традиционных статических преобразователей: выпрямителей, инверторов, преобразователей частоты и др. Новое поколение преобразователей частоты позволяет решить задачу практически полной управляемости двигателей переменного тока посредствам реализации законов оптимального частотного управления. В результате проявилась возможность создания эфективных недостающих звеньев между исполнительными органами электромеханических систем и уже достаточно развитыми устройствами информационной микроэлектроники, которые способны перерабатывать огромные потоки информации, в частности в целях управления различными электрическими машинами [3]. Наиболее широкой областью применения полупроводниковых преобразователей является электропривод постоянного и переменного токов, используемый в различных сферах промышленности, энергетики, на транспорте, в коммунальном хозяйстве и др. С помощью средств современной электроники созданы принципиально новые электромеханические преобразователи, работа которых без электронных приборов была бы невозможной. К таким преобразователям относятся шаговые, вентильные двигатели, синхронные генераторы с самовозбуждением и многие другие.

Учебное пособие предназначено для для студентов специальностей связанных с энергетической электроникой И поможет более глубокому пониманию устройств сиговой электроники, Оно может быть полезно инженерам, связанным как с разработкой новых схем на базе силовых ключей, так и с эксплуатацией современных преобразователей и электромеханических систем, содержащих силовые электронные устройства.

Date: 2015-05-09; view: 882; Нарушение авторских прав