- •1. Выпрямители
- •1.1. Основные параметры, характеризующие работу тиристорных выпрямителей
- •1.2. Тема практического занятия №1 – Расчет параметров неуправляемого выпрямителя с сетевым трансформатором и выбор элементов выпрямителя
- •1.3. Тема практического занятия №2 – Расчет коэффициента пульсаций выходного напряжения управляемого выпрямителя
- •1.4. Тема практического занятия №3 – Расчет параметров сглаживающего фильтра
- •1.5. Тема практического занятия №4 – Расчет энергетических показателей управляемых выпрямителей
- •1.6.Тема практического занятия №5 – Расчет регулировочных и внешних характеристик управляемых выпрямителей
- •1.7. Основы методики расчета параметров активного выпрямителя
- •1.8. Тема практического занятия №6 - Методика расчета активного выпрямителя напряжения
- •2. Инверторы
- •2.1. Основные параметры, характеризующие работу зависимых инверторов
- •2.2. Тема практического занятия №7- Методика расчета зависимого инвертора
- •2.3. Основные параметры, характеризующие работу инвертора тока последовательного типа в резонансном режиме
- •2.4. Тема практического занятия №8- Методика расчета однофазного резонансного инвертора
- •2.5. Основные параметры, характеризующие работу однофазных инверторов напряжения
- •Для расчета трансформатора необходимо определить установленную (расчетную) мощность трансформатора, Sтр:
- •Расчет параметров выходного фильтра
- •2.6. Тема практического занятия №9- Методика расчета однофазного одноплечевого инвертора напряжения
- •2.7. Тема практического занятия №10- Методика расчета однофазного инвертора напряжения с выводом нулевой точки первичной обмотки трансформатора
- •2.8. Тема практического занятия №11- Методика расчета однофазного полномостового инвертора напряжения
- •2.9. Тема практического занятия №12- Методика расчета однофазного полумостового инвертора напряжения
- •2.11. Тема практического занятия №13- Методика расчета трехфазного инвертора напряжения
- •Вторичные источники питания
- •Расчет загрузки элементов схемы и их выбор
- •Расчет потерь мощности и кпд
- •3.2. Тема практического занятия №14- Методика расчета
- •3.3. Основные параметры, характеризующие работу однотактного преобразователя постоянного напряжения с параллельным ключевым элементом оппн-II
- •Расчет загрузки элементов схемы и их выбор
- •Расчет потерь мощности и кпд преобразователя
- •3.4. Тема практического занятия №15- Методика расчета
- •3.5. Основные параметры, характеризующие работу двухтактного преобразователя постоянного напряжения, выполненного по схеме с выводом нулевой точки первичной обмотки трансформатора, дппн-I
- •Расчет загрузки элементов схемы и их выбор
- •Расчет промежуточного высокочастотного трансформатора
- •Расчет параметров сглаживающего фильтра
- •3.6. Тема практического занятия №16- Методика расчета
- •3.7. Основные параметры, характеризующие работу двухтактного преобразователя постоянного напряжения, выполненного по полномостовой схеме, дппн-II
- •Расчет загрузки элементов схемы и их выбор
- •Расчет промежуточного высокочастотного трансформатора
- •Расчет параметров сглаживающего фильтра
- •3.8. Тема практического занятия №17- Методика расчета
- •3.9. Основные параметры, характеризующие работу двухтактного преобразователя постоянного напряжения, выполненного по полумостовой схеме, дппн-III
- •3.10. Тема практического занятия №18- Методика расчета
- •Расчет загрузки элементов схемы и их выбор
- •3.12. Тема практического занятия №19- Методика расчета
- •Расчет загрузки элементов схемы и их выбор
- •3.14. Тема практического занятия №20- Методика расчета
- •Справочные данные по элементной базе полупроводниковых преобразователей электрической энергии
- •4.1.Справочные данные по однофазным трансформаторам
- •4.2. Справочные данные по дросселям
- •4.3. Характеристики медных проводов для обмоток трансформаторов
- •4.4. Справочные данные по диодам
- •4.5. Справочные данные по тиристорам
- •4.6. Справочные данные по конденсаторам
- •4.7.Справочные данные по транзисторам
4.7.Справочные данные по транзисторам
Таблица 63. Параметры мощных полевых транзисторов, корпус ТО22
Параметры Тип вентиля |
Техноло-гия |
Uс-и.max, В |
Iс.N,A |
∆Uси,В |
Pmax, Вт
|
|
IRF1104/IR |
N,NEX |
40 |
100 |
2-4 |
170 |
|
IRF1405/IR |
N,NEX |
55 |
169 |
2-4 |
330 |
|
IRF710/Its |
N,MOS |
400 |
2 |
2-4 |
38 |
|
BUZ80A/Ph |
N,MOS |
800 |
3 |
2,1-4 |
75 |
|
IRF620/STM |
N,MOS |
200 |
6 |
2-4 |
70 |
|
IRF740/IR |
N,NEX |
400 |
10 |
2-4 |
125 |
|
IRF6215/IR |
P,NEX |
-150 |
13 |
(-2)-(-4) |
110 |
|
IRF9530N/IR |
P,NEX |
-100 |
14 |
(-2)-(-4) |
110 |
|
IRF9540N/IR |
P,NEX |
-100 |
23 |
(-2)-(-4) |
200 |
|
IRF5305N/IR |
N,NEX |
-55 |
31 |
(-2)-(-4) |
200 |
|
IRF5210N/IR |
N,NEX |
-100 |
40 |
(-2)-(4) |
87 |
|
IRF3710/IR |
N,NEX |
100 |
57 |
2-4 |
88 |
|
IRF3707/IR |
N,NEX |
30 |
62 |
2-4 |
180 |
|
IRF3706/IR |
N,NEX |
20 |
77 |
0,6-2 |
170 |
|
IRF1010N/IR |
N,NEX |
55 |
85 |
2-4 |
330 |
|
STP80NF10/STM |
N,MOS |
100 |
80 |
2-4 |
210 |
|
STP12NB30/STM |
N,MOS |
300 |
12 |
3-5 |
125 |
|
STP80NF10/STM |
N,MOS |
500 |
12 |
3-5 |
110 |
|
STP80NF10/STM |
N,MOS |
600 |
6 |
2-4 |
125 |
|
STP80NF10/STM |
N,MOS |
800 |
5,4 |
3-5 |
125 |
|
STP80NF10/STM |
N,MOS |
1000 |
5 |
3-5 |
135 |
|
Таблица 64. Параметры мощных полевых транзисторов, корпус Module-
Параметры Тип вентиля |
Iс.max, A |
Uс-и раб. В |
Pmax, Вт |
Rс-и нас. mОм |
Iзи max, mA |
Rпер-корп. оС/mВт |
Θmaxраб. оС |
EFM119 |
15 |
100 |
1000 |
200 |
100 |
300 |
125 |
EFM109S |
12 |
500 |
1000 |
400 |
100 |
300 |
125 |
EFM089S |
24 |
100 |
1000 |
110 |
100 |
300 |
125 |
EFM079M113 |
32 |
100 |
960 |
140 |
100 |
300 |
150 |
EFM049 |
8 |
400 |
1000 |
800 |
100 |
300 |
125 |
BSM181F |
34 |
800 |
700 |
320 |
100 |
180 |
150 |
BSM151F |
56 |
500 |
700 |
110 |
100 |
180 |
150 |
BSM121AR |
130 |
200 |
700 |
20 |
100 |
180 |
150 |
BSM111AR |
200 |
100 |
700 |
8,5 |
100 |
180 |
150 |
EFM029S |
7,0 |
500 |
1000 |
1,1 |
100 |
300 |
125 |
IRFPO64N |
110 |
55 |
200 |
8,0 |
100 |
– |
125 |
IRF540 |
28 |
110 |
150 |
52 |
100 |
– |
125 |
IRF11010N |
49 |
55 |
58 |
12 |
100 |
– |
125 |
IRF3710 |
57 |
100 |
200 |
20 |
100 |
– |
125 |
BUZ102S4 |
52 |
54 |
120 |
16 |
100 |
– |
150 |
Таблица 65. Параметры мощных полевых транзисторов отечественных
Параметры Тип вентиля |
Тип корпуcа |
Uс-и. max, В |
Iс N, A |
∆Uc-и В |
Pmax, Вт |
tсп, нс |
tвкл, нс |
tрасс, мкс |
КП946А |
ТО220 |
500 |
15 |
0,7 |
40 |
55 |
80 |
0,7 |
КП948А |
ТО220 |
800 |
5 |
0,3 |
20 |
100 |
80 |
1,3 |
КП948В |
ТО220 |
700 |
5 |
0,3 |
20 |
100 |
80 |
1,3 |
КП953А |
ТО218 |
800 |
15 |
0,45 |
50 |
150 |
150 |
2,0 |
КП953Г |
ТО218 |
600 |
15 |
0,45 |
50 |
150 |
150 |
2,0 |
КП954А |
ТО220 |
150 |
20 |
0,3 |
40 |
50 |
50 |
0,3 |
КП954Б |
ТО220 |
100 |
20 |
0,3 |
40 |
50 |
50 |
0,3 |
КП954В |
ТО220 |
60 |
20 |
0,25 |
40 |
50 |
50 |
0,5 |
КП955А |
ТО218 |
500 |
25 |
0,6 |
50 |
100 |
100 |
1,5 |
КП958А |
ТО218 |
150 |
30 |
0,2 |
70 |
60 |
80 |
0,5 |
2П7160Е |
КТ-97В |
60 |
35 |
0,12 |
150 |
- |
- |
- |
Таблица 66. Параметры транзисторов IGBT, корпус ТО220
Параметры Тип вентиля |
Uкэ. max, В |
Iк.,А |
∆Uкэ.нас,В |
Pк.max, Вт |
tвкл, нс |
IRG4BC10К |
600 |
9 |
2,39 |
38 |
11 |
IRG4BC10SD |
600 |
14 |
1,58 |
38 |
76 |
IRG4BC20F |
600 |
16 |
1,66 |
60 |
24 |
IRG4BC20SD |
600 |
19 |
1,40 |
60 |
62 |
IRG4BC20UD |
600 |
13 |
1,85 |
60 |
39 |
IRG4BC30FD |
600 |
31 |
1,59 |
100 |
42 |
IRG4BC30FD |
600 |
28 |
2,21 |
100 |
60 |
IRG4BC30S |
600 |
34 |
1,40 |
100 |
22 |
IRG4BC30U |
600 |
23 |
1,95 |
100 |
17 |
IRG4BC40F |
600 |
49 |
1,50 |
160 |
26 |
IRG4BC30S |
600 |
40 |
1,72 |
160 |
34 |
Таблица 67. Параметры высоковольтных IGBT транзисторов
Параметры Тип вентиля |
Uкэ |
Iк max, A |
∆Uкэ нас В |
Uупр. В |
Pк max, Вт |
tвкл+tвыкл мкс |
fперек max, кГц |
ВUР213 |
1200 |
32 |
3,3 |
5,5 |
200 |
0,045 |
10 |
ВUР309 |
1600 |
25 |
3,5 |
5,5 |
310 |
0,055 |
10 |
ВUР314 |
1200 |
52 |
2,7 |
5,5 |
300 |
0,065 |
10 |
ВUР314D |
1200 |
52 |
2,7 |
5,5 |
300 |
0,065 |
10 |
ВUР314S |
1200 |
25 |
5,5 |
5,5 |
300 |
0,06 |
10 |
PM10CZF120 |
1200 |
10 |
2,7 |
6,0 |
62 |
2,1 |
10 |
PM15CZF120 |
1200 |
15 |
2,7 |
6,0 |
83 |
2,1 |
10 |
PM100CZA120 |
1200 |
100 |
2,3 |
6,0 |
593 |
2,9 |
10 |
PM300DSA120 |
1200 |
300 |
2,3 |
6,0 |
1790 |
2,9 |
10 |
PM300DSA120 |
1200 |
800 |
2,5 |
6,0 |
4630 |
3,4 |
10 |
Таблица 68. Параметры мощных биполярных транзисторов отечественных
Параметры Тип вентиля |
Тип корп. |
Uкэ огр.,В |
Uкбопроб, В |
Iк max, A |
Iк.иmax, А |
Pк max, Вт |
h21э ед. |
∆Uкэ нас., В |
tрасс. мкс |
tсп, мкс |
КТ704 |
КТ-10 |
600 |
1000 |
2,5 |
4,0 |
15 |
10-100 |
≤5,0 |
- |
- |
КТ810А |
КТ-28 |
500 |
850 |
5 |
7,0 |
70 |
10-50 |
≤1,0 |
≤4,0 |
≤0,3 |
КТ812А |
КТ-9 |
350 |
700 |
10 |
12,0 |
50 |
5-30 |
≤2,5 |
≤3,5 |
≤1,3 |
КТ818А |
КТ-28 |
400 |
700 |
4 |
8,0 |
50 |
10-60 |
≤0,5 |
≤1,8 |
≤0,3 |
КТ826Б |
КТ-9 |
600 |
1000 |
1 |
1,0 |
15 |
10-120 |
≤2,5 |
≤2,5 |
≤0,7 |
КТ838А |
КТ-9 |
700 |
1500 |
5 |
7,5 |
56 |
6-35 |
≤1,0 |
≤10 |
≤1,5 |
КТ844А |
КТ-9 |
250 |
250 |
10 |
20 |
50 |
10-50 |
≤2,5 |
≤2,0 |
≤0,3 |
КТ846А |
КТ-9 |
700 |
1500 |
5 |
7,5 |
40 |
15-100 |
≤1,5 |
≤4,0 |
≤0,3 |
КТ847А |
КТ-9 |
360 |
650 |
15 |
25,0 |
125 |
≥8 |
≤1,5 |
≤3,0 |
≤0,8 |
КТ858А |
КТ-28 |
200 |
400 |
7 |
10,0 |
60 |
≥10 |
≤1,0 |
≤2,5 |
≤0,7 |
КТ935Б |
КТ-97 |
75 |
150 |
20 |
30,0 |
90 |
15-50 |
≤1,0 |
≤1,5 |
≤0,2 |
КТ997А |
КТ-28 |
45 |
45 |
10 |
20,0 |
50 |
40 |
≤1,0 |
≤0,5 |
≤0,1 |
2КТ945А |
КТ-9 |
150 |
150 |
15 |
25,0 |
50 |
12-60 |
≤2,5 |
≤1,1 |
≤0,24 |
2КТ998 |
КТ-10 |
55 |
100 |
15 |
15,0 |
50 |
≥30 |
≤1,5 |
≤0,2 |
≤0,05 |
2Т827А |
КТ-9 |
100 |
100 |
20 |
40 |
125 |
≥750 |
≤2,0 |
≤4,5 |
≤1,2 |
2Т834А |
КТ-9 |
400 |
500 |
15 |
20 |
100 |
≥150 |
≤2,0 |
≤6,0 |
≤0,5 |
Таблица 69.
Параметры мощных биполярных транзисторов импортных
Параметры Тип вентиля |
Uкэ огр., В |
Iк max, A |
Pк max, Вт |
h21э ед. |
∆Uкэ нас., В |
tрасc. мкс |
tсп, мкс |
Rпер-корп. оС/mВт |
Θmax раб., оС |
1D200AO20 |
300 |
200 |
800 |
100 |
2,5 |
2,0 |
3,0 |
|
|
1D1200Z100 |
1000 |
200 |
1400 |
100 |
2,8 |
2,5 |
2,0 |
89 |
150 |
1D1300A000 |
400 |
300 |
800 |
150 |
2,0 |
2,5 |
1,2 |
156 |
150 |
1D1300Z100 |
1000 |
300 |
2000 |
100 |
2,8 |
2,5 |
2,0 |
63 |
150 |
1D130F050 |
600 |
30 |
200 |
100 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
620 |
150 |
1D1400A120 |
1200 |
400 |
3120 |
100 |
2,5 |
3,0 |
3,0 |
40 |
150 |
2SD915 |
650 |
30 |
300 |
100 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
410 |
150 |
B2TD019 |
600 |
10 |
150 |
20 |
2,5 |
2,5 |
15 |
300 |
125 |
B2TD039 |
400 |
20 |
150 |
40 |
2,5 |
0,5 |
1,8 |
300 |
125 |
B2TD059 |
800 |
20 |
150 |
50 |
2,5 |
1,8 |
1,8 |
300 |
125 |
B2TD109 |
400 |
40 |
150 |
50 |
2,5 |
1,2 |
0,9 |
300 |
125 |
B2TD139S |
1000 |
50 |
150 |
100 |
2,5 |
3,0 |
3,0 |
300 |
125 |
B2TD149 |
250 |
60 |
150 |
750 |
2,5 |
1,0 |
0,5 |
300 |
125 |
SK75DB060D |
600 |
75 |
500 |
75 |
2,5 |
2,5 |
3,0 |
350 |
150 |
SK75DB100D |
1000 |
75 |
500 |
75 |
2,5 |
2,5 |
3,0 |
250 |
150 |
SK50DM060D |
600 |
50 |
310 |
75 |
2,0 |
1,5 |
3,0 |
400 |
150 |
SK50DB100D |
1000 |
50 |
400 |
75 |
2,5 |
2,5 |
3,0 |
310 |
150 |
SK30DB045D |
450 |
45 |
189 |
40 |
3,0 |
- |
0,7 |
660 |
150 |
SK15DB080D |
800 |
23 |
189 |
15 |
3,0 |
- |
1,5 |
660 |
150 |
SK30DB100D |
1000 |
30 |
300 |
75 |
2,5 |
2,5 |
3,0 |
400 |
150 |
SK150DB060D |
1000 |
150 |
1000 |
75 |
2,5 |
3,0 |
3,0 |
125 |
150 |
Библиографический список
1.Мартынов А.А. Силовая электроника. Часть I. Выпрямители и регуляторы переменного напряжения. ГУАП. СПб. 2011. 186с.
2.Мартынов А.А. Силовая электроника. Часть II. Инверторы и преобразователи частоты. ГУАП. СПб.2012. 144с.
3. Мартынов А.А.. Проектирование импульсных полупроводниковых преобразователей постоянного напряжения в постоянное напряжение: учеб. пособие/А.А. Мартынов. СПб.: СПбГУАП, 2011. 216 с.: 4.Мартынов А.А. Проектирование вторичных источников питания. СПГУАП, 2000г.-107с.
5. Мелешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника : монография / В.И. Мелешин. - М. :Техносфера, 2005. - 628 с. : ил. - (Мир электроники). - ISBN 5-94836-051-2 ; То же [Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=27379
СОДЕРЖАНИЕ
Введение …………………………………………………………… 3
1.ВЫПРЯМИТЕЛИ………. 6
1.1. Основные параметры, характеризующие работу тиристорных выпрямителей
1.2.Тема практического занятия №1 – Расчет параметров
неуправляемого выпрямителя с сетевым трансформатором
и выбор элементов выпрямителя…………………………… 16
1.3.Тема практического занятия №2 – Расчет коэффициента пульсаций выходного напряжения управляемого выпрямителя ………. 20
1.4. Тема практического занятия №3 – Расчет параметров сглаживающих фильтров………………………. 23
1.5. Тема практического занятия №4 – Расчет энергетических
показателей управляемых выпрямителей …………………….. 26
1.6.Тема практического занятия №5 – Расчет регулировочных и
внешних характеристик управляемых выпрямителей … 30
1.7.Основы методики расчета параметров активного выпрямителя 33
1.8. Тема практического занятия №6- Методика расчета активного выпрямителя напряжения…. 49
2.ИНВЕРТОРЫ ……………………………………………… 53 2.1. Основные параметры, характеризующие работу зависимых
инверторов….. 53
2.2.Тема практического занятия №7- Методика расчета зависимого
инвертора………………….. 57
2.3. Основные параметры, характеризующие работу инвертора тока последовательного типа в резонансном режиме…… 60
2.4. Тема практического занятия №8- Методика расчета однофазного резонансного инвертора…………….. 68 2.5.Основные параметры, характеризующие работу однофазных
инверторов напряжения…….. 72
2.6.Тема практического занятия №9- Методика расчета однофазного одноплечевого инвертора напряжения……. 85
2.7.Тема практического занятия №10- Методика расчета однофазного инвертора напряжения с выводом нулевой точки первичной обмотки трансформатора ………………… 88
2.8. Тема практического занятия №11- Методика расчета
однофазного полномостового инвертора напряжения…… 92
2.9. Тема практического занятия №12- Методика расчета
однофазного полумостового инвертора напряжения…… 95
2.10.Основные параметры, характеризующие работу трехфазного
инвертора напряжения……………………….. 98
2.11. Тема практического занятия №13- Методика расчета трехфазного инвертора напряжения…. 101 3.ВТОРИЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ…… 103
3.1.Основные параметры, характеризующие работу однотактного преобразователя постоянного напряжения с последовательным
ключевым элементом ОППН-I… 103
3.2. Тема практического занятия №14- Методика расчета
стабилизатора напряжения постоянного тока, выполненного по схеме однотактного преобразователя постоянного напряжения с
последовательным ключевым элементом (ОППН-I)…… 111
3.3. Основные параметры, характеризующие работу однотактного преобразователя постоянного напряжения с параллельным ключевым элементом ОППН-II…………………… 114
3.4. Тема практического занятия №15- Методика расчета
стабилизатора напряжения постоянного тока, выполненного по схеме однотактного преобразователя постоянного напряжения с
параллельным ключевым элементом (ОППН-II)……. 118
3.5. Основные параметры, характеризующие работу двухтактного преобразователя постоянного напряжения, выполненного по схеме с выводом нулевой точки первичной обмотки трансформатора, ДППН-I 121
3.6. Тема практического занятия №16- Методика расчета
двухтактного преобразователя постоянного напряжения, выполненного по схеме с выводом нулевой точки первичной обмотки трансформатора,
ДППН-I…… 127
3.7. Основные параметры, характеризующие работу двухтактного преобразователя постоянного напряжения, выполненного по
полномостовой схеме, ДППН-II……. 131
3.8. Тема практического занятия №17- Методика расчета
полномостовой схемы двухтактного преобразователя постоянного напряжения, ДППН-II……. 138
3.9. Основные параметры, характеризующие работу двухтактного преобразователя постоянного напряжения, выполненного по
полумостовой схеме, ДППН-III……. 141
3.10. Тема практического занятия №18- Методика расчета
полумостовой схемы двухтактного преобразователя постоянного напряжения, ДППН-III…… 146
3.11.Основные параметры, характеризующие работу однотактного прямоходового преобразователя ОПП……. 149
3.12. Тема практического занятия №19- Методика расчета
однотактного прямоходового преобразователя, ОПП…… 156
3.13.Основные параметры, характеризующие работу однотактного обратноходового преобразователя ООП…… 158
3.14. Тема практического занятия №20- Методика расчета
однотактного обратноходового преобразователя, ООП…… 165
4.СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ПО ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ…… 168
