Электронная и преобразовательная техника

Введение 6 Глава 1. Основные элементы электронной техники 7 1.1. Полупроводниковые диоды 7 1.1.1. Общие сведения 7 1.1.2. Вольт-амперная характеристика диода 8 1.1.3. Основные параметры диодов 10 1.1.4. Конструкция вентилей 12 1.1.5. Лавинный вентиль 14 1.1.6. Маркировка силовых вентилей 16 1.1.7. Групповое соединение полупроводниковых приборов 16 1.1.7.1. Последовательное соединение вентилей 17 1.1.7.2. Параллельное соединение вентилей 18 1.1.7.3. Способ распределения обратного напряжения 19 1.2. Кремниевые стабилитроны 20 1.2.1. Общие сведения 20 1.2.2. Вольт-амперная характеристика стабилитрона 21 1.2.3. Основные параметры стабилитрона 22 1.2.4. Параметрический стабилизатор напряжения 23 1.2.5. Стабисторы 24 1.2.6. Маркировка стабилитронов 24 1.3. Биполярные транзисторы 25 1.3.1. Устройство биполярных транзисторов 26 1.3.2. Принцип работы транзистора 27 1.3.2.1. Схема подключения транзистора 27 1.3.2.2. Процесс образования коллекторного тока 28 1.3.3. Схемы включения транзисторов 33 1.3.4. Вольт-амперные характеристики транзистора 37 1.3.5. Обозначение транзистора 39 1.3.6. Основные параметры транзистора 39 1.3.7. Ключевой режим работы транзистора 40 1.4. Тиристоры 43 1.4.1. Общие сведения 43 1.4.2. Вольт-амперные характеристики тиристора 45 1.4.3. Электрические параметры тиристора 47 1.4.4. Процесс включения тиристора 49 1.4.4.1. Двухтранзисторная модель тиристора 49 1.4.4.2. Процесс образования анодного тока 50 1.4.5. Временные параметры тиристора 52 1.4.5.1. Время включения тиристора 52 1.4.5.2. Время выключения тиристора 53 1.4.5.3. Критическая скорость нарастания анодного напряжения 53 1.4.6. Диаграмма управления тиристором 54 1.4.7. Лавинные тиристоры 56 1.4.8. Маркировка силовых тиристоров 56 1.5. Полевые транзисторы 57 1.5.1. Классификация и обозначение полевых транзисторов 57 1.5.2. МДП-транзистор со встроенным каналом 58 1.5.2.1. Конструкция транзистора 58 1.5.2.2. Вольт-амперные характеристики транзистора 58 1.5.3. МДП-транзистор с индуцированным каналом 60 1.5.3.1. Конструкция транзистора 60 1.5.3.2. Вольт-амперные характеристики транзистора 61 1.5.4. Основные параметры полевых транзисторов 61 Глава 2. Элементы силовой электроники 63 2.1. MOSFET-транзистор 63 2.1.1. Структура MOSFET-транзистора 64 2.1.2. Работа MOSFET-транзистора 64 2.1.3. Основные характеристики и параметры MOSFET-транзистора 65 2.1.3.1. Электрические параметры транзистора 65 2.1.3.2. Вольт-амперные характеристики транзистора 67 2.1.4. Динамические характеристики MOSFET-транзистора 68 2.1.4.1. Процесс включения транзистора 68 2.1.4.2. Временные параметры процесса включения транзистора 70 2.1.4.3. Процесс выключения MOSFET-транзистора 70 2.1.4.4. Временные параметры процесса выключения транзистора 72 2.2. IGBT-транзистор 73 2.2.1. Структура IGBT-транзистора 74 2.2.1.1. Эффект защелкивания транзистора 75 2.2.2. Работа IGBT-транзистора 75 2.2.3. Основные характеристики и параметры IGBT-транзистора 77 2.2.3.1. Электрические параметры транзистора 77 2.2.3.2. Вольт-амперные характеристики транзистора 79 2.2.4. Динамические характеристики IGBT-транзистора 80 2.2.4.1. Процесс включения транзистора 80 2.2.5. Временные параметры процесса включения транзистора 83 2.2.5.1. Процесс выключения транзистора 83 2.2.5.2. Временные параметры процесса включения транзистора 85 2.3. GTO-тиристор 86 2.3.1. Структура GTO-тиристора 86 2.3.2. Двухтранзисторная модель GTO-тиристора 87 2.3.3. Процесс включения тиристора 88 2.3.4. Процесс выключения тиристора 89 2.3.5. Основные характеристики и параметры GTO-тиристоров 91 2.3.5.1. Электрические параметры тиристоров 91 2.3.5.2. Вольт-амперные характеристики тиристоров 93 Глава 3. Однофазные выпрямители 102 3.1. Неуправляемые выпрямители 102 3.1.1. Однофазный выпрямитель с нулевым выводом 102 3.1.1.1. Работа выпрямителя при активной нагрузке 102 3.1.1.2. Работа выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке 110 3.1.1.3. Работа выпрямителя при активно-ёмкостной нагрузке 115 3.1.1.4. Работа выпрямителя на противоЭДС 119 3.1.2. Однофазный мостовой выпрямитель 122 3.1.2.1. Сравнительный анализ схем выпрямления 126 3.2. Управляемые выпрямители 127 3.2.1. Однофазный управляемый выпрямитель с нулевым выводом 127 3.2.1.1. Работа выпрямителя при активной нагрузке 127 3.2.1.2. Работа выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке 133 3.2.1.3. Анализ энергетических показателей управляемого выпрямителя 137 3.2.1.4. Управляемый выпрямитель с нулевым вентилем 139 3.2.2. Мостовой выпрямитель с неполным числом управляемых вентилей 142 3.2.3. Процесс коммутации в схеме управляемого выпрямителя 145 Глава 4. Трёхфазные выпрямители 154 4.1. Трёхфазный выпрямитель с нулевым выводом 154 4.1.1. Работа выпрямителя при активной нагрузке 154 4.1.2. Работа выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке 157 4.2. Трёхфазный мостовой выпрямитель 165 4.3. Трёхфазный мостовой управляемый выпрямитель 169 4.3.1. Учет коммутации в схеме трёхфазного управляемого выпрямителя 174 4.4. Энергетические характеристики трёхфазных выпрямителей 177 Глава 5. Автономные и ведомые сетью инверторы 181 5.1. Автономные инверторы 181 5.1.1. Автономный инвертор тока 181 5.1.2. Параллельный инвертор тока 185 5.1.3. Автономный инвертор напряжения 190 5.2. Трёхфазный автономный инвертор напряжения 193 5.2.1. Регулирование напряжения инверторов 198 5.2.2. Метод широтно-импульсного регулирования 198 5.2.3. Метод широтно-импульсной модуляции 202 5.3. Четырехквадрантный преобразователь 205 5.4. Ведомые сетью инверторы 214 5.4.1. Процесс инвертирования тока 215 5.4.2. Работа мостового ведомого сетью инвертора 218 Список литературы 225