الکترونیک قدرت- علم برهمکنش الکترون ها و سایر ذرات باردار، کوانتوم های تابشی با میدان های الکترومغناطیسی در خلاء، در رسانه های مختلف و در رابط آنها - (الکترونیک فیزیکی): و همچنین روش های ایجاد دستگاه ها و وسایل الکترونیکی که در آنها از این برهمکنش استفاده می شود. برای پردازش و ذخیره سازی اطلاعات و تبدیل انرژی - (الکترونیک فنی).
الکترونیک قدرتیکی از حوزه های الکترونیک است و به طور مستقیم هنگام تبدیل نوع، سطح ولتاژ، تعداد فازها، ترتیب تناوب آنها، تبدیل DC استفاده می شود. و همچنین هنگام تبدیل انرژی منابع قدرت به انرژی عمل کنترلی عرضه شده به شی مدیریت شده(OU) -بار.
الکترونیک به زیر تقسیم می شود:
الکترونیک کنترل و کنترل (الکترونیک اطلاعات، توان خروجی کم)؛
الکترونیک فرآیند (الکترونیک قدرت، توان نامحدود)؛
الکترونیک ارتباطات (رادیو، تلویزیون، فرکانس های بالا)؛
در حال حاضر، دستگاه های نیمه هادی قدرت مدرن و سایر اجزای غیرفعال ایجاد شده اند که اجرای ESS را در توان های نسبتاً بالا ممکن می سازند.
وجود فناوری ریزپردازنده این امکان را فراهم می کند که برخی از ویژگی های ضروری SEP را بدست آوریم.
مسیرهای اصلی:
بهبود پارامترها و ویژگی های دستگاه های نیمه هادی.
توسعه انواع جدید دستگاه های نیمه هادی;
ساخت دستگاه های هوشمند؛
استفاده از میکروکنترلرهای فناوری کامپیوتر در سیستم کنترل، کنترل و تنظیم.
ایجاد ماژول ها از دستگاه های نیمه هادی یا مدارهای کامل.
2. وظایف و مشکلات اصلی ناشی از طراحی دستگاه های الکترونیک قدرت (seu).
SEU یعنی گروه بزرگدستگاه هایی که برای به دست آوردن کنترل الکتریکی طراحی شده اند قدرت مورد نیاز(نیروگاه اجرایی)، و همچنین برای تبدیل، تنظیم یا تثبیت پارامترهای انرژی الکتریکی (نیروگاه مبدل).
وظایف اصلی در طراحی نیروگاه افزایش قابلیت اطمینان، راندمان و ضریب توان است که در نهایت ابعاد، وزن، بازده اقتصادی و غیره آن را تعیین می کند.
3. نمودار ساختاری تعمیم یافته و عناصر اساسی seu.
شکل نشان می دهد طرح ساختاری SEU، که بخش اصلی آن واحد قدرت (SB)، مدار قدرت است.
سیگنال خروجی SB - SU (Uout) به جسم کنترل شده - بار (U UO، Zн) تغذیه می شود. قطعات جدایی ناپذیر ESS عبارتند از یک بلوک یا مدار کنترل (BU)، یک بلوک یا مدار کنترل، حفاظت و تنظیم (BKiZ). واحد قدرت از عناصر فعال توان (SAE) و غیرفعال (PSE) تشکیل شده است که طبق یک طرح خاص به هم متصل شده و برای تبدیل و کنترل انرژی حاصل از منبع تغذیه (PS) استفاده می شود. دستگاه های نیمه هادی قدرت (PSD) در حال حاضر به عنوان SAE استفاده می شوند: ترانزیستورهای قدرت (دو قطبی، میدانی، ترکیبی)، تریستورها، تریاک ها، اپتوتریستورها و SPP هوشمند، ماژول ها و غیره. تابع تبدیل سیگنال ورودی x، و همچنین سیگنال های α، β بازخورد(OS) از بلوک BKiZ تا سیگنال های کنترل SAE توسط CU انجام می شود. V مورد کلی BKiZ سیگنال های γ و δ را از حسگرها (DTS، DTO) برای نظارت بر حالت عملکرد SB، UO دریافت می کند و سیگنال کنترل لازم را برای واحد کنترل تولید می کند.
در این مقاله در مورد الکترونیک قدرت صحبت خواهیم کرد. الکترونیک قدرت چیست، بر چه اساسی استوار است، چه مزیت هایی دارد و چه چشم اندازی دارد؟ بیایید در آن ساکن شویم قطعات تشکیل دهندهالکترونیک قدرت، به طور خلاصه بررسی خواهیم کرد که آنها چیستند، چگونه با یکدیگر تفاوت دارند و این یا آن نوع سوئیچ های نیمه هادی برای چه کاربردهایی مناسب هستند. در اینجا چند نمونه از دستگاه های الکترونیک قدرت مورد استفاده در زندگی روزمره، در محل کار و در خانه.
در سالهای اخیر، دستگاه‌های الکترونیک قدرت یک پیشرفت تکنولوژیکی بزرگ در حفظ انرژی ایجاد کرده‌اند. نیمه هادی های قدرت، به دلیل قابلیت کنترل انعطاف پذیر، امکان تبدیل کارآمد انرژی الکتریکی را فراهم می کنند. شاخص های وزن و اندازه و کارایی به دست آمده امروز دستگاه های تبدیل را به سطح کیفی جدیدی رسانده است.
بسیاری از صنایع از سافت استارتر، کنترل کننده سرعت، منبع تغذیه استفاده می کنند منبع تغذیه اضطراریکار بر روی یک پایه نیمه هادی مدرن، و نشان دادن کارایی بالا. اینها همه الکترونیک قدرت هستند.
کنترل جریان انرژی الکتریکی در الکترونیک قدرت با استفاده از کلیدهای نیمه هادی که جایگزین کلیدهای مکانیکی می شوند انجام می شود و می توان آنها را طبق الگوریتم مورد نیاز برای بدست آوردن میانگین توان مورد نیاز و عملکرد دقیق بدنه کار این یا آن کنترل کرد. تجهیزات.
بنابراین، الکترونیک قدرت در حمل و نقل، در صنعت معدن، در زمینه ارتباطات، در بسیاری از صنایع استفاده می شود و نه یک صنعت قدرتمند. لوازم خانگیامروزه بدون واحدهای الکترونیکی قدرت موجود در طراحی آن انجام نمی شود.
بلوک های اصلی ساختمان الکترونیک قدرت دقیقاً اجزای کلیدی نیمه هادی هستند که قادر به انجام آن هستند سرعت متفاوت، تا مگاهرتز، مدار را باز و بسته کنید. در حالت روشن، مقاومت کلید واحدها و کسری از اهم و در حالت خاموش - مگا اهم است.
مدیریت کلید نیازی به قدرت زیادی ندارد و تلفات کلیدی که در طی فرآیند سوئیچینگ ایجاد می شود، با یک درایور خوب طراحی شده، از یک درصد تجاوز نمی کند. به همین دلیل، راندمان الکترونیک قدرت در مقایسه با زمین از دست دادن ترانسفورماتورهای آهنی و کلیدهای مکانیکی مانند رله‌های معمولی بالاست.
وسایل الکترونیکی قدرت، وسایلی هستند که در آنها جریان موثربزرگتر یا مساوی 10 آمپر. در این مورد، عناصر نیمه هادی کلیدی می توانند عبارتند از: ترانزیستورهای دوقطبیترانزیستورهای اثر میدانی، ترانزیستورهای IGBT، تریستورها، تریاک ها، تریستورهای لچینگ و تریستورهای لچینگ با کنترل یکپارچه.
قدرت کنترل کم به شما امکان می دهد ریز مدارهای قدرتی ایجاد کنید که در آن چندین بلوک به طور همزمان ترکیب می شوند: خود کلید، مدار کنترل و مدار کنترل، اینها مدارهای به اصطلاح هوشمند هستند.
این بلوک های ساختمانی الکترونیکی هم در تاسیسات صنعتی پرقدرت و هم در داخل مورد استفاده قرار می گیرند لوازم برقی خانگی... یک اجاق القایی برای چند مگاوات یا یک بخارپز خانگی برای چند کیلووات - هر دو دارای سوئیچ های نیمه هادی قدرت هستند که به سادگی با قدرت های مختلف کار می کنند.
بنابراین، تریستورهای قدرتکار در مبدل های با ظرفیت بیش از 1 MVA، در مدارهای محرک الکتریکی جریان مستقیمو درایوهای ولتاژ بالا جریان متناوبدر تاسیسات جبرانی استفاده می شود دوباره قدرت فعال، در تاسیسات ذوب القایی.
تریستورهای قفل شونده با انعطاف بیشتری کنترل می شوند، از آنها برای کنترل کمپرسورها، فن ها، پمپ هایی با ظرفیت صدها KVA استفاده می شود و قدرت سوئیچینگ بالقوه بیش از 3 MVA است. امکان اجرای مبدل هایی با ظرفیت تا واحدهای MVA را فراهم می کند برای اهداف مختلف، هم برای کنترل موتورها و هم برای تامین برق اضطراری و سوئیچینگ جریان های بالا در بسیاری از تاسیسات ساکن.
ماسفت ها قابلیت کنترل عالی در فرکانس های صدها کیلوهرتز دارند که دامنه کاربرد آن ها را در مقایسه با IGBT بسیار افزایش می دهد.
تریاک ها برای راه اندازی و کنترل موتورهای AC بهینه هستند، آنها قادر به کار در فرکانس های تا 50 کیلوهرتز هستند و برای کنترل به انرژی کمتری نسبت به ترانزیستورهای IGBT نیاز دارند.
امروزه، IGBT ها دارای حداکثر ولتاژ سوئیچینگ 3500 ولت و به طور بالقوه 7000 ولت هستند. این قطعات می توانند در سال های آینده جایگزین ترانزیستورهای دوقطبی شوند و در تجهیزات تا واحدهای MVA مورد استفاده قرار خواهند گرفت. برای مبدل های کم مصرف، ماسفت ها قابل قبول تر خواهند بود و برای بیش از 3 MVA - تریستورهای قفل شونده.
به گفته تحلیلگران، بیشتر نیمه هادی های قدرتدر آینده طراحی مدولار خواهد داشت، زمانی که دو تا شش عنصر کلیدی در یک محفظه قرار گیرند. استفاده از ماژول ها به شما این امکان را می دهد که وزن را کاهش دهید، اندازه و هزینه تجهیزاتی را که در آن استفاده می شود کاهش دهید.
برای ترانزیستورهای IGBT، پیشرفت افزایش جریان تا 2 کیلو آمپر در ولتاژ تا 3.5 کیلو ولت و افزایش فرکانس کاری تا 70 کیلوهرتز با مدارهای کنترل ساده شده خواهد بود. یک ماژول نه تنها می تواند شامل کلیدها و یکسو کننده باشد، بلکه یک درایور و مدارهای حفاظت فعال را نیز شامل می شود.
ترانزیستورها، دیودها، تریستورهای تولید شده در سالهای اخیر در حال حاضر پارامترهای خود را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده اند، مانند جریان، ولتاژ، سرعت، و پیشرفت ثابت نمی ماند.
برای تبدیل بهتر جریان متناوب به جریان مستقیم، از یکسو کننده های کنترل شده استفاده می شود که اجازه می دهد به آرامی ولتاژ یکسو شده را در محدوده صفر تا اسمی تغییر دهید.
امروزه در سیستم های تحریک محرکه های الکتریکی DC، تریستورها عمدتاً در موتورهای سنکرون استفاده می شوند. تریستورهای دوگانه - تریاک، تنها دارای یک الکترود دروازه برای دو تریستور ضد موازی متصل هستند که کنترل را آسان تر می کند.
برای انجام فرآیند معکوس، از تبدیل ولتاژ مستقیم به ولتاژ متناوب استفاده می شود. اینورترهای مستقل روی کلیدهای نیمه هادی فرکانس خروجی، شکل و دامنه تعیین شده توسط مدار الکترونیکیبه جای شبکه اینورترها بر اساس ساخته شده اند انواع مختلفعناصر کلیدی، اما برای ظرفیت های بالا، بیش از 1 MVA، دوباره اینورترهای مبتنی بر IGBT در بالای صفحه قرار می گیرند.
برخلاف تریستورها، IGBT ها توانایی شکل دهی گسترده تر و دقیق تر جریان و ولتاژ در خروجی را فراهم می کنند. اینورترهای خودروهای کم مصرف در کار خود از ترانزیستورهای اثر میدانی استفاده می کنند که با توان حداکثر 3 کیلو وات، کار بسیار خوبی را برای تبدیل جریان مستقیم یک باتری 12 ولتی، ابتدا به جریان مستقیم، از طریق فرکانس بالا انجام می دهند. مبدل پالس با فرکانس 50 کیلوهرتز تا صدها کیلوهرتز کار می کند، سپس - به متناوب 50 یا 60 هرتز.
برای تبدیل جریان یک فرکانس به جریان فرکانس دیگر از آنها استفاده می شود. قبلاً این کار منحصراً بر اساس تریستورها انجام می شد که کنترل کاملی نداشتند ، لازم بود طراحی شود. مدارهای پیچیدهقفل اجباری تریستورها
با استفاده از کلیدهای نوع ماسفت فیلدو ترانزیستورهای IGBT طراحی و اجرای مبدل های فرکانس را تسهیل می کند و می توان پیش بینی کرد که در آینده تریستورها به خصوص در دستگاه های کم مصرف به نفع ترانزیستورها کنار گذاشته شوند.
برای معکوس کردن درایوهای الکتریکی، هنوز از تریستور استفاده می شود، کافی است دو مجموعه مبدل تریستور داشته باشید تا دو مبدل داشته باشید. جهت های مختلفجریان بدون نیاز به سوئیچینگ استارترهای معکوس بدون تماس مدرن اینگونه عمل می کنند.
امیدواریم مقاله کوتاه ما برای شما مفید بوده باشد و اکنون می دانید الکترونیک قدرت چیست، از چه عناصر الکترونیک قدرت در دستگاه های الکترونیک قدرت استفاده می شود و پتانسیل الکترونیک قدرت برای آینده ما چقدر است.
الکترونیک قدرترشته علم و فناوری نامیده می شود که مشکل ایجاد دستگاه های الکترونیکی قدرت و همچنین مشکل بدست آوردن انرژی الکتریکی قابل توجه، کنترل فرآیندهای الکتریکی قدرتمند و تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی به اندازه کافی بزرگ از نوع دیگر در هنگام استفاده از این دستگاه ها را حل می کند. به عنوان ابزار اصلی
در زیر دستگاه های الکترونیک قدرت بر اساس دستگاه های نیمه هادی در نظر گرفته شده است. این دستگاه ها هستند که بیشترین استفاده را دارند.
سلول های خورشیدی مورد بحث در بالا برای مدت طولانی برای تولید انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار گرفته اند. در حال حاضر سهم این انرژی از کل حجم برق کم است. با این حال، بسیاری از دانشمندان، از جمله برنده جایزه نوبل آکادمیک Zh.I. آلفروف، سلول های خورشیدی را منابع بسیار امیدوارکننده انرژی الکتریکی می داند که تعادل انرژی روی زمین را نقض نمی کند.
کنترل فرآیندهای الکتریکی قدرتمند دقیقاً مشکلی در حل آن است که دستگاه های نیمه هادی قدرت در حال حاضر بسیار مورد استفاده قرار می گیرند و شدت استفاده از آنها به سرعت در حال افزایش است. این به دلیل مزایای دستگاه های نیمه هادی قدرت است که اصلی ترین آنها هستند عملکرد بالاافت کم در حالت باز و کوچک در حالت بسته (که تلفات توان کم را تضمین می کند)، قابلیت اطمینان بالا، ظرفیت حمل جریان و ولتاژ قابل توجه، اندازه و وزن کوچک، عملکرد آسان، وحدت ارگانیک با دستگاه های نیمه هادی الکترونیک اطلاعاتی، که تسهیل می کند. ادغام عناصر جریان بالا و جریان کم
در بسیاری از کشورها، کار تحقیق و توسعه فشرده در زمینه الکترونیک قدرت راه اندازی شده است و به لطف آن، دستگاه های نیمه هادی قدرت، و همچنین لوازم برقیبر اساس آنها، آنها به طور مداوم در حال بهبود هستند. این تضمین می کند گسترش سریعزمینه های کاربرد الکترونیک قدرت، که به نوبه خود، تحقیقات علمی را تحریک می کند. در اینجا می توانیم در مورد بازخورد مثبت در مقیاس کل یک حوزه فعالیت انسانی صحبت کنیم. نتیجه نفوذ سریع الکترونیک قدرت به طیف گسترده ای از زمینه های فنی است.
گسترش سریع دستگاه های الکترونیک قدرت پس از ایجاد قدرت آغاز شد ترانزیستورهای اثر میدانیو IGBT
قبل از این یک دوره نسبتا طولانی بود که دستگاه نیمه هادی اصلی قدرت یک تریستور قفل نشده بود که در دهه 50 قرن گذشته ایجاد شد. تریستورهای بدون قفل نقش برجسته ای در توسعه الکترونیک قدرت ایفا کرده اند و امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. اما عدم امکان خاموش شدن با استفاده از پالس های کنترلی اغلب کاربرد آنها را پیچیده می کند. دهه ها برای توسعه دهندگان دستگاه های قدرتمن مجبور شدم با این اشکال کنار بیایم و در تعدادی از موارد از گره های نسبتاً پیچیده مدارهای قدرت برای خاموش کردن تریستورها استفاده کردم.
استفاده گسترده از تریستورها باعث محبوبیت اصطلاح "تکنولوژی تریستور" شد که در آن زمان پدیدار شد که به همان معنای اصطلاح "الکترونیک قدرت" به کار می رفت.
ترانزیستورهای دوقطبی قدرتی که در این دوره توسعه یافتند حوزه کاربرد خود را پیدا کردند، اما وضعیت را در الکترونیک قدرت تغییری اساسی ندادند.
تنها با ظهور ترانزیستورهای اثر میدان قدرت و 10 وات در دست مهندسان، سوئیچ‌های الکترونیکی کاملاً قابل کنترل بودند که از نظر ویژگی‌ها به موارد ایده‌آل نزدیک می‌شدند. این امر به میزان زیادی حل انواع وظایف را برای کنترل فرآیندهای الکتریکی قدرتمند تسهیل کرد. داشتن به اندازه کافی کامل کلیدهای الکترونیکینه تنها اتصال فوری بار به منبع DC یا AC و قطع آن، بلکه تولید سیگنال های جریان بسیار بزرگ یا عملاً هر شکل مورد نیاز برای آن را امکان پذیر می کند.
رایج‌ترین دستگاه‌های الکترونیکی قدرت عبارتند از:
دستگاه های سوئیچینگ بدون تماسجریان متناوب و مستقیم (قطع کننده) که برای روشن یا خاموش کردن بار در مدار جریان متناوب یا مستقیم و گاهی اوقات برای تنظیم توان بار طراحی شده است.
یکسو کننده هاتبدیل قطبیت متناوب (یک جهته)؛
اینورترهاتبدیل ثابت به متغیر؛
مبدل های فرکانستبدیل متغیر یک فرکانس به متغیر فرکانس دیگر.
مبدل های DC(مبدل)، تبدیل ثابت یک کمیت به ثابت یک کمیت دیگر.
مبدل های فازتبدیل یک متناوب با یک تعداد فاز به متناوب با تعداد فازهای متفاوت (معمولاً تک فاز به سه فاز یا سه فاز - به تک فاز تبدیل می شود).
جبران کننده ها(اصلاح کننده های ضریب توان)، طراحی شده برای جبران توان راکتیو در شبکه تغذیه AC و برای جبران اعوجاج شکل موج جریان و ولتاژ.
در اصل، دستگاه های الکترونیک قدرت تبدیل به قدرتمند می شوند سیگنال های الکتریکی... به همین دلیل به الکترونیک قدرت، تکنولوژی مبدل نیز گفته می شود.
دستگاه های الکترونیک قدرت، چه استاندارد و چه تخصصی، در تمام زمینه های فناوری و تقریباً در هر تجهیزات علمی نسبتاً پیچیده ای استفاده می شوند.
به عنوان مثال، اجازه دهید به برخی از اشیاء اشاره کنیم که در آنها دستگاه های الکترونیک قدرتانجام دادن توابع مهم:
درایو الکتریکی (تنظیم سرعت و گشتاور و غیره)؛
کارخانه های الکترولیز (متالورژی غیر آهنی، صنایع شیمیایی)؛
تجهیزات الکتریکی برای انتقال برق به مسافت های طولانیدر جریان مستقیم؛
تجهیزات الکترومتالورژی (هم زدن الکترومغناطیسی فلز و غیره)؛
تاسیسات الکتروترمال (گرمایش القایی و غیره)؛
تجهیزات الکتریکی برای شارژ باتری؛
کامپیوترها؛
تجهیزات الکتریکی اتومبیل و تراکتور؛
تجهیزات الکتریکی هواپیما و فضاپیما؛
وسایل ارتباط رادیویی؛
تجهیزات پخش تلویزیونی؛
دستگاه های روشنایی الکتریکی (منبع برق لامپ های فلورسنتو غیره.)؛
تجهیزات الکتریکی پزشکی (سونوگرافی درمانی و جراحی و غیره)؛
ابزار برقی؛
دستگاه ها لوازم الکترونیکی مصرفی.
توسعه الکترونیک قدرت، رویکردهای حل را تغییر می دهد وظایف فنی... به عنوان مثال، ایجاد ترانزیستورهای اثر میدان قدرت و IGBTها به طور قابل توجهی به گسترش حوزه کاربرد موتورهای سلف کمک می کند، که در تعدادی از مناطق جایگزین موتورهای کلکتور می شوند.
یک عامل مهم که تأثیر مفیدی بر توزیع دستگاه های الکترونیک قدرت دارد، موفقیت الکترونیک اطلاعاتی و به ویژه فناوری ریزپردازنده است. برای کنترل فرآیندهای الکتریکی قدرتمند، از الگوریتم‌های پیچیده‌تری استفاده می‌شود که تنها با استفاده از دستگاه‌های الکترونیکی آموزنده به اندازه کافی پیشرفته، می‌توان آنها را به طور منطقی پیاده‌سازی کرد.
ترکیب مؤثر پیشرفت‌ها در الکترونیک قدرت و قدرت نتایج واقعاً برجسته‌ای را ایجاد می‌کند.
دستگاه های موجودبرای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی از نوع متفاوت با استفاده مستقیم از وسایل نیمه هادی هنوز توان خروجی بالایی ندارند. با این حال، در اینجا نیز نتایج دلگرم کننده ای به دست آمده است.
لیزرهای نیمه هادی انرژی الکتریکی را به انرژی منسجم در محدوده فرابنفش، مرئی و مادون قرمز تبدیل می کنند. این لیزرها در سال 1959 پیشنهاد شدند و برای اولین بار بر اساس آرسنید گالیم (GaAs) در سال 1962 اجرا شدند. لیزرهای نیمه هادی دارای قدرت بالایی هستند. اقدام مفید(بالای 10%) و عمر طولانی. آنها به عنوان مثال در نورافکن های مادون قرمز استفاده می شوند.
ال ای دی های فوق العاده روشن درخشش سفید، که در دهه 90 قرن گذشته ظاهر شد ، قبلاً در تعدادی از موارد برای روشنایی به جای لامپ های رشته ای استفاده می شود. LED ها به طور قابل توجهی مقرون به صرفه تر هستند و طول عمر قابل توجهی بیشتری دارند. فرض بر این است که دامنه لامپ های ال ای دیبه سرعت گسترش خواهد یافت.
کتاب درسی. - نووسیبیرسک: انتشارات NSTU، 1999.
قطعات: 1.1، 1.2، 2.1، 2.2، 2.3، 2.4
این کتاب درسی (در دو سطح از عمق ارائه مطالب) برای دانشجویان دانشکده های FES، EMF در نظر گرفته شده است که در الکترونیک قدرت "متخصص" نیستند، اما دوره هایی با نام های مختلف در مورد استفاده از دستگاه های الکترونیک قدرت را مطالعه می کنند. در سیستم های برق، الکترومکانیکی، الکتریکی. بخش هایی از کتاب درسی که به صورت خرد شده برجسته شده است (همچنین در دو سطح از عمق ارائه) برای مطالعه بیشتر و عمیق تر این دوره در نظر گرفته شده است که به آن اجازه می دهد تا به عنوان یک کتاب درسی برای دانش آموزان تخصص REF Promelectronics استفاده شود. "به عنوان متخصص" در الکترونیک قدرت آموزش دیده است. بنابراین، نسخه پیشنهادی اصل "چهار در یک" را اجرا می کند. بررسی متون علمی و فنی در بخش‌های مربوطه این دوره که به بخش‌های جداگانه اضافه شده است، این امکان را فراهم می‌کند که این راهنما به عنوان یک نشریه اطلاعاتی برای دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد توصیه شود.
پیشگفتار
مبانی علمی، فنی و روش شناختی برای مطالعه دستگاه های الکترونیک قدرت.
روش شناسی یک رویکرد سیستمی برای تجزیه و تحلیل دستگاه های الکترونیک قدرت.
شاخص های انرژی کیفیت تبدیل انرژی در مبدل های شیر.
شاخص های انرژی کیفیت فرآیندهای الکترومغناطیسی.
شاخص های انرژی کیفیت استفاده از عناصر دستگاه و دستگاه به طور کلی.
پایه عنصر مبدل های شیر.
دستگاه های نیمه هادی قدرت.
شیرهای کنترل ناقص
شیرهای کاملاً کنترل شده
تریستور قفل شونده، ترانزیستور.
ترانسفورماتورها و راکتورها
خازن ها
انواع مبدل انرژی الکتریکی
روش های محاسبه شاخص های انرژی
مدل های ریاضی مبدل شیر.
روش های محاسبه عملکرد انرژی مبدل ها.
روش انتگرال.
روش طیفی
روش مستقیم.
روش آدو.
روش آدو.
روش عدو (1).
روش‌ها Adum1، Adum2، Adum (1).
تئوری طرح ریزی جریان متناوب به جریان مستقیم با پارامترهای ایده آل مبدل.
یکسو کننده به عنوان یک سیستم. تعاریف اساسی و نماد.
مکانیزم تبدیل جریان متناوب به جریان یکسو شده در سلول پایه Dt / Ot.
یکسو کننده دو فاز جریان تک فاز(m1 = 1، m2 = 2، q = 1).
یکسو کننده پل تک فاز (m1 = m2 = 1، q = 2).
یکسو کننده جریان سه فازبا نمودار اتصال سیم پیچ های ترانس.
شکل دهنده مثلث ستاره ای با خروجی صفر است (m1 = m2 = 3، q = 1).
یکسو کننده جریان سه فاز با نمودار اتصال سیم پیچ ترانسفورماتور ستاره-زیگزاگ-صفر (m1 = m2 = 3، q = 1).
یکسو کننده جریان سه فاز شش فاز با اتصال سیم پیچ های ثانویه ترانسفورماتور ستاره معکوس با راکتور تساوی (m1 = 3، m2 = 2 x 3، q = 1).
یکسو کننده جریان سه فاز در مدار پل (m1 = m2 = 3، q = 2).
یکسو کننده های کنترل شده مشخصه کنترل، تئوری تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم (با بازیابی)، با در نظر گرفتن پارامترهای واقعی عناصر مبدل است.
فرآیند سوئیچینگ در یکسو کننده کنترل شده با یک ترانسفورماتور واقعی. مشخصه بیرونی
تئوری عملکرد یکسو کننده بر روی counter-emf در ارزش نهاییاندوکتانس Ld.
حالت جریان متناوب (? 2? / Qm2).
محدود کردن حالت جریان پیوسته (? = 2? / Qm2).
حالت جریان پیوسته (? 2? / Qm2).
عملکرد یکسو کننده با فیلتر صاف کننده خازن.
معکوس کردن جهت جریان توان اکتیو در مبدل شیر با EMF پشتی در پیوند DC - حالت وارونگی وابسته.
اینورتر جریان تک فاز وابسته (m1 = 1، m2 = 2، q = 1).
اینورتر جریان سه فاز وابسته (m1 = 3، m2 = 3، q = 1).
وابستگی کلی جریان اولیه یکسو کننده به آند و جریانهای یکسو شده (قانون چرنیشف).
طیف جریان های اولیه ترانسفورماتورهای یکسو کننده و اینورترهای وابسته.
طیف ولتاژهای یکسو شده و معکوس مبدل شیر.
بهینه سازی تعداد فازهای ثانویه ترانسفورماتور یکسو کننده. مدارهای یکسوسازی چند فازی معادل.
تاثیر روشن شدن ارزش های موثرجریان های ترانسفورماتور و توان معمولی آن
کارایی و ضریب توان مبدل شیر در حالت یکسوسازی و وارونگی وابسته.
بهره وری.
ضریب قدرت.
یکسو کننده ها روی دریچه های کاملاً کنترل شده.
یکسو کننده با کنترل فاز پیشرفته.
یکسو کننده با کنترل عرض پالس ولتاژ اصلاح شده.
یکسو کننده با شکل دهی اجباری جریان گرفته شده از شبکه.
مبدل شیر برگشتی (یکسو کننده برگشت پذیر).
سازگاری الکترومغناطیسی مبدل شیر با منبع تغذیه.
نمونه ای از طراحی الکتریکی یکسوساز.
انتخاب مدار یکسو کننده (مرحله سنتز سازه).
محاسبه پارامترهای عناصر مدار یکسو کننده کنترل شده (مرحله سنتز پارامتریک).
نتیجه.
ادبیات.
فهرست موضوعی
مبانی الکترونیک قدرت
این کتاب به یک آماتور رادیویی مبتدی این امکان را می دهد که قدم به قدم، با آهن لحیم کاری در دستان خود، از خارها به سمت ستاره ها بگذرد - از درک اصول الکترونیک قدرت تا قله های کوهستانی مهارت حرفه ای.اطلاعات ارائه شده در کتاب به سه دسته سطح آموزشی برای متخصص در زمینه الکترونیک قدرت تقسیم شده است. پس از تسلط بر مرحله بعدی آمادگی و پاسخ به نوعی سؤالات امتحانی، دانش آموز به سطح بعدی دانش «انتقال» می یابد.
این کتاب اطلاعات عملی، نظری و مرجعی را ارائه می دهد که برای خواننده کافی است، همانطور که در صفحات کتاب حرکت می کند، بتواند به طور مستقل موردی را که دوست دارد محاسبه، جمع آوری و پیکربندی کند. طراحی الکترونیکی... برای بهبود مهارت‌های حرفه‌ای خواننده، این کتاب شامل تمرین‌های اثبات‌شده متعددی است نکات مفید، همچنین طرح های واقعیلوازم برقی.
انتشار ممکن است برای خوانندگان مفید باشد سنین مختلفو سطح آموزش علاقه مند به ایجاد، طراحی، بهبود و تعمیر عناصر و مجموعه های الکترونیک قدرت.
معرفی
فصل اول. تسلط بر مبانی الکترونیک قدرت
1.1. تعاریف و قوانین مهندسی برق
1.2. عناصر اصلی الکترونیک قدرت
1.3. سری-موازی و اتصال دیگر
عناصر الکترونیک رادیویی
اتصال سری-موازی مقاومت ها
اتصال سری موازی خازن ها
اتصال سری-موازی سلف ها
اتصال سری موازی دیودهای نیمه هادی
ترانزیستورهای کامپوزیت
طرح های دارلینگتون و شیکلای-نورتون
اتصال موازی ترانزیستورها
اتصال سری ترانزیستورها
1.4. فرآیندهای گذرا در مدارهای RLC
گذرا در مدارهای CR و RC
گذرا در مدارهای LR و RL
گذرا در مدارهای CL و LC
1.5. منابع تغذیه ترانسفورماتور خطی
بلوک دیاگرام معمولی یک منبع تغذیه ثانویه کلاسیک
تبدیل کننده
1.6. یکسو کننده ها
1.7. فیلترهای صاف کننده قدرت
فیلتر سی پیوندی تک عنصری
فیلتر L تک عنصری
فیلتر LC شکل L-شکل دو عنصری
فیلتر RC دو عنصری تک لینک L شکل
فیلتر ضد آلیازینگ دیود U شکل تک مرحله ای سه عنصری
فیلتر جبران
فیلترهای صاف کننده چند لایه
فیلترهای فعال
فیلتر صاف کننده ترانزیستور
فیلتر ترانزیستور سری
فیلتر با اتصال موازیترانزیستور
مشخصات مقایسه ای فیلترهای منبع تغذیه
1.8. موج محافظین
تنظیم کننده ولتاژ موازی
بر روی افزایش قدرتبار
تنظیم کننده ولتاژ سریال
تثبیت کننده جبران سریال
با استفاده از تقویت کننده عملیاتی
تثبیت کننده های ولتاژ در مدارهای مجتمع
1.9. مبدل های ولتاژ
مبدل های ولتاژ خازن
مبدل های ولتاژ خود تحریک
مبدل های ولتاژ با تحریک خارجی
مبدل های ولتاژ سوئیچینگ
1.10. سوالات و وظایف برای خودآزمایی دانش
فصل دوم. طرح های عملی الکترونیک قدرت
2.1. یکسو کننده ها
رکتیفایرهای تک فاز، دو کاناله و پلکانی
مدارهای یکسو کننده سه فاز (چند فاز).
یکسو کننده چند فاز نیم موج
2.2. ضرب کننده های ولتاژ
2.3. فیلترهای صاف کننده قدرت
2.4. تثبیت کننده های DC
ژنراتورهای جریان پایدار
آینه فعلی
ژنراتورهای جریان پایدار بر روی ترانزیستورهای اثر میدانی
ژنراتورهای جریان پایدار در ترانزیستورهای میدانی و دوقطبی
ژنراتورهای جریان پایدار با استفاده از تقویت کننده های عملیاتی
GTS با استفاده از میکرو مدارهای تخصصی
2.5. موج محافظین
منابع ولتاژ مرجع
تنظیم کننده های ولتاژ موازی
روی ریز مدارهای تخصصی
تنظیم کننده ولتاژ تثبیت شده پالس
تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ کاهنده
منبع تغذیه تثبیت شده آزمایشگاهی
تنظیم کننده های ولتاژ سوئیچینگ
2.6. مبدل های ولتاژ
تقویت مبدل DC / DC
مبدل ولتاژ تثبیت شده
مبدل ولتاژ 1.5 / 9 ولت برای منبع تغذیه مولتی متر
مبدل ولتاژ ساده 12/220 ولت 50 هرتز
مبدل ولتاژ 12 ولت / 230 ولت 50 هرتز
مدار مبدل DC / DC معمولی با جداسازی گالوانیکیدر TOPSwitch
مبدل ولتاژ 5/5 ولت با عایق گالوانیکی
2.7. مبدل های ولتاژ برای منبع تغذیه تخلیه گاز و LED
منابع نور
منبع تغذیه ولتاژ پایین LDS با روشنایی قابل تنظیم
مبدل ولتاژ برای تغذیه لامپ های فلورسنت
مبدل برای منبع تغذیه LDS در TVS-110LA
مبدل برق لامپ کم مصرف
درایورهای تغذیه منابع نور LED
برای تامین برق منابع نور LED از گالوانیکی
انگشتی یا باتری های قابل شارژ
مبدل های ولتاژ روی ریز مدارها
برای تامین برق منابع نور LED از شبکه AC
2.8. دیمرها
دیمر برای کنترل شدت درخشش لامپ های رشته ای
دیمر برای کنترل شدت تابش
منابع نور LED
2.9. باتری و دستگاه شارژ
مشخصات مقایسه ای باتری ها
شارژرهای جهانی
برای شارژ باتری های NiCd / NiMH
کنترلر شارژ Li-Pol باتریروی یک میکرو مدار
شارژر باتری Li-Pol
شارژر باتری LiFePO4 و Li-Ion
شارژرهای اتوماتیک خورشیدی
شارژرهای بی سیم
2.10. تنظیم کننده ها و تثبیت کننده های فرکانس چرخش شفت موتورهای الکتریکی
ویژگی های موتورهای الکتریکی
موتورهای DC
کنترل کننده سرعت موتور DC
در مدارهای مجتمع
کنترل کننده سرعت کولر برای کامپیوتر
سوئیچ فن وابسته به دما
تثبیت کننده فرکانس چرخش شفت موتور الکتریکی
تنظیم و تثبیت سرعت موتور DC
کنترل کننده سرعت برای موتور DC
کنترل کننده سرعت PWM برای موتورهای DC
کنترل کننده سرعت موتور معکوس
موتورهای AC
اتصال سه فاز موتور آسنکرون
به شبکه تک فاز
ولتاژ سه فاز از موتور الکتریکی
مبدل تک فاز به سه فاز
ژنراتورهای ولتاژ سه فاز بر اساس
آنالوگ الکترونیکی ترانسفورماتور اسکات
ژنراتور ولتاژ سه فاز برد وسیع
مبدل های فرکانس برای تامین سه فاز ناهمزمان
موتورهای الکتریکی
استفاده مدولاسیون عرض پالس
برای تنظیم سرعت موتور الکتریکی
کنترل کننده سرعت استپر موتور
دستگاه حفاظت از اضافه بار موتور
2.11. اصلاح کننده های ضریب قدرت
مثلث قدرت
تکنیک های تصحیح ضریب قدرت
تصحیح ضریب توان غیرفعال
تصحیح ضریب توان فعال
2.12. تثبیت کننده های ولتاژ برق
ویژگی های اصلی تثبیت کننده ها
تثبیت کننده های فرورزونانت
تثبیت کننده های الکترومکانیکی
تثبیت کننده های الکترونیکی
تثبیت کننده های اینورتر
منبع تغذیه بدون وقفه یا پشتیبان
2.13. تعمیر و تنظیم واحدهای الکترونیک قدرت
2.14. سوالات و وظایف برای خودآزمایی دانش
برای رفتن به مرحله بعدی
فصل سوم. حرفه ای راه حل های فنیمسائل الکترونیک قدرت
3.1. مبانی روش شناختی مهندسی و خلاقیت فنی در حل
وظایف عملیالکترونیک رادیویی
3.2. روش های حل مشکلات خلاقانه
حل مسائل خلاقانه سطح اول پیچیدگی
روش ذره بین زمان یا مقیاس
حل مسائل خلاقانه سطح دوم پیچیدگی
طوفان فکری (طوفان فکری، طوفان فکری)
حل مسائل خلاقانه سطح سوم پیچیدگی
تحلیل هزینه عملکردی
وظایف الکترونیک قدرت
برای توسعه تخیل خلاق
3.3. اختراعات الکترونیک قدرت و ایده های جدید
ثبت اختراعات جدید در زمینه الکترونیک قدرت
تثبیت کننده ولتاژ ثابت جبران کننده
تثبیت کننده ولتاژ ثابت
مبدل باک ولتاژ متناوببه صورت دائمی
مبدل تک قطبی به دو قطبی
مبدل ریز توان تک قطبی به دو قطبی
عناصر مقاومتی مانع - باریستورها و کاربردهای آنها
گرمایش القایی
ترانسفورماتور جریان برای گرم کردن مایع خنک کننده
3.4. الکترونیک قدرت پدیده های غیر معمول
آزمایش های متناقض و تفسیر آنها
تکنیک عکاسی کرلیان
نصب برای تحقیق در مورد فرآیندهای تخلیه گاز
مدار دستگاه ها برای عکاسی "Kirlianovskaya".
ژنراتور برای به دست آوردن عکس "کرلیان".
دستگاه های درمان اولتراتونیک
تله های الکترونیکی گرد و غبار رادیواکتیو - جارو برقی الکترونیکی
موتور یونی
یونولت
آینوفون یا قوس آواز
توپ پلاسما
شتاب دهنده خطی ساده - توپ گاوس
Railgun
3.5. ویژگی های استفاده از عناصر غیرفعال در الکترونیک قدرت
ردیفی از مقاومت ها و خازن ها
مقاومت های الکترونیک قدرت
خازن های الکترونیک قدرت
مشخصات فرکانس انواع خازن ها
خازن های الکترولیتی آلومینیومی
خازن های الکترولیتی تانتالیوم
سلف برای الکترونیک قدرت
پارامترهای اصلی سلف ها
ویژگی های فرکانس سلف ها
3.6. ویژگی های استفاده از دستگاه های نیمه هادی در الکترونیک قدرت
ویژگی های p-p-transition
ترانزیستورهای دوقطبی
ترانزیستورهای ماسفت و IGBT
3.7 اسنابر
3.8. خنک کننده الکترونیک قدرت
ویژگی های مقایسه ای سیستم های خنک کننده
خنک کننده هوا
خنک کننده مایع
ترموکولر با اثر پلتیر
ماژول های خنک کننده فعال پیزوالکتریک
3.9. سوالات و وظایف برای خودآزمایی دانش
پیوست 1. روش های سیم پیچ ترانسفورماتور حلقوی
ضمیمه 2. اقدامات احتیاطی ایمنی در طول ساخت، راه اندازی
و بهره برداری از دستگاه های الکترونیک قدرت
فهرست ادبیات و منابع اینترنتی
صفحات: 336
زبان روسی
فرمت: PDF
کیفیت: عالی
حجم: 21 مگابایت
دانلود: Shustov M.A. مبانی الکترونیک قدرت
