Конспект по дисциплината "градивни елементи в силовата електроника" Видове мощни полупроводникови прибори в силовата електроника. Сравнителен анализ на възможностите им. Области на приложение
Видове мощни полупроводникови прибори в силовата електроника. Сравнителен анализ на възможностите им. Области на приложение.
Охлаждане – видове, особености. Термични съпротивления. Оразмеряване и избор на охладител.
Силови диоди – видове, характерни различия. Полупроводникова структура, характеристики, основни статични и динамични параметри. Преходни процеси при включване и изключване на диода. Общи загуби в прибора.
Тиристори. Видове, особености – симетрични, несиметрични, еднооперационни, двуоперационни и др.
Еднооперационен тиристор. Полупроводникова структура, характеристики, основни статични и динамични параметри. Еквивалентна функционална схема, механизъм на включване. Преходни процеси при включване и изключване на тиристора. Методи и схеми за комутация. Общи загуби в прибора.
Характеристики и особености на управляващия преход. Изисквания към управляващия импулс. Схеми на импулсни усилватели („драйвери”).
Двуоперационни тиристори. Еквивалентна схема. Процеси при изключване на тиристора. Особености на управляващите импулси.
Симетрични силови прибори – динистор, тиристор. Полупроводникова структура, характеристики. Области на приложение.
Мощни MOS-транзистори. Полупроводникова структура, еквивалентна схема. Характеристики, основни статични и динамични параметри. Преходни процеси при включване и изключване на MOS-транзистора. Общи загуби в прибора (загубна мощност при включване, изключване, в отпушено и запушено състояние) – при активен и индуктивен товар.
IGBT. Полупроводникова структура, характеристики, основни статични и динамични параметри. Преходни процеси при включване и изключване на транзистора. Общи загуби в прибора – при активен и индуктивен товар.
Особености на управляващите вериги на MOS и IGBT. „Драйверни” схеми. Особености. Дискретно и интегрално изпълнение.
Ограничителни вериги („snubbers”). Видове – за пренапрежение, намаляване на загубната мощност при включване или изключване. Оразмеряване на елементите по стойност и мощност. Особеностите на ограничителните вериги при диодни, тиристорни и транзисторни схеми.
Последователно и паралелно свързване на силови полупроводникови прибори.
Акумулатори. Видове, особености. Основни параметри. Изисквания към зарядните устройства.
Магнитни елементи в силовата електроника. Основни параметри и зависимости за магнитни вериги. Видове магнитни материали, загуби, характеристики. Охлаждане.
Изчисление на дросели и трансформатори. Избор на магнитен материал.
Кондензатори в силовата електроника. Видове мощни кондензатори. Реактивна и загубна мощност. Основни параметри и характеристики. Приложение.
Суперкондензатор. Основни параметри. Особености при заряд и разряд. Приложение.
Специални елементи в силовата електроника. Варистор – параметри, характеристики. Силови резистори с отрицателен температурен коефициент – параметри, характеристики. Приложение.
Литература
4.1. Основна
П. Горанов, Градивни елементи в силовата електроника, Издателство ТУ-София, 2017.
Mohan, N. J.Undeland, W.Roobbins. Power Electronics.John Wiley$Sons. NY. 1995.