Справочник по силовой электронике [Юрий Константинович Розанов] (pdf) читать постранично

УДК 621.314.632
ББК 32.85
С 365

Р е ц е н з е н т ы:
Ю.Г. Шакарян, доктор техн. наук, профессор
(НТЦ «Электроэнергетика» ФСК ЕЭС);
Д.Р. Любарский, доктор техн. наук
(ОАО «Энергосетьпроект»)

Справочник по силовой электронике / Ю.К. Розанов,
С 365 П.А. Воронин, С.Е. Рывкин, Е.Е. Чаплыгин ; под ред. Ю.К. Розанова. — М.: Издательский дом МЭИ, 2014. — 472 с., ил.
ISBN 978-5-383-00872-0
Рассмотрены схемотехника и процессы в силовых электронных устройствах,
методы их анализа и характеристики с учетом особенностей применения
и эксплуатации. Приведены примеры расчета основных элементов силовых
электронных устройств с учетом их использования и предъявляемых требований
в электротехнической промышленности.
Справочник предназначен для студентов электротехнических специальностей
вузов и специалистов по применению силовых электронных устройств в электроэнергетике.
УДК 621.314.632
ББК 32.85

ISBN 978-5-383-00872-0

4

© Авторы, 2014
© ЗАО «Издательский дом МЭИ», 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ............................................................................................................... 10
Глава первая. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ СИЛОВОЙ
ЭЛЕКТРОНИКИ...............................................................................................................
1.1. Виды преобразований электрической энергии. Классификация
преобразователей ..................................................................................................
1.2. Выходные параметры и характеристики преобразователей..............................
1.3. Влияние преобразователей на электрическую сеть ...........................................
1.4. Основные параметры преобразователей .............................................................
1.5. Фильтры постоянного и переменного тока.........................................................
Литература к гл. 1 .......................................................................................................
Глава вторая. СИЛОВЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ КЛЮЧИ
И ПАССИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ...............................................................................
2.1. Общие сведения ....................................................................................................
2.2. Силовые диоды .....................................................................................................
+
–
+
2.2.1. Силовые диоды с p —n —n -структурой ................................................
2.2.2. Силовые диоды Шоттки.............................................................................
2.2.3. Импульсные диоды ....................................................................................
2.3. Силовые биполярные транзисторы .....................................................................
2.4. Тиристоры .............................................................................................................
2.4.1. Управляемые полупроводниковые вентили с p—n—p—n-структурой .
2.4.2. Силовые фототиристоры ...........................................................................
2.4.3. Симметричные тиристоры .........................................................................
2.5. Запираемые тиристоры.........................................................................................
2.5.1. Тиристоры, выключаемые по цепи управления .......................................
2.5.2. Тиристоры, коммутируемые по управляющему электроду ....................
2.5.3. Тиристоры с интегрированным управлением ..........................................
2.5.4. Полевые тиристоры....................................................................................
2.6. Полевые транзисторы ...........................................................................................
2.6.1. Транзисторы большой мощности с коротким каналом ...........................
2.6.2. Транзисторы МДП, изготовленные по технологии Cool—MOS ............
2.6.3. Статические индукционные транзисторы ................................................
2.7. Биполярные транзисторы с изолированным затвором ......................................
2.7.1. Эпитаксиальная и гомогенная структуры IGBT ......................................
2.7.2. Транзисторы IGBT с вертикальным затвором Trench — Gate ................
2.7.3. Транзисторы IGBT с оптимизированными характеристиками
проводимости (Trench—FS) и переключения (SPT) ..........................................
2.7.4. Транзисторы IGBT с накоплением заряда носителей (CSTBT, SPT+) .....
2.8. Модули ключей.....................................................................................................
2.8.1. Топология интегральных силовых модулей.............................................
2.8.2. Сборка кристаллов в модуль .....................................................................
2.8.3. Электрическое соединение модуля с силовой схемой ............................
2.9. Силовые сборки ....................................................................................................
2.10. Области применения силовых ключей................................................................
2.11. Охладители силовых полупроводниковых приборов ........................................
2.11.1. Основные профили радиаторов воздушного охлаждения .....................
2.11.2. Радиаторы с жидкостным охлаждением .................................................

11
11
15
18
22
24
29
30
30
30
30
33
34
36
41
41
47
49
51
51
53
55
56
57
57
62
63
66
72
73
74
75
76
76
78
79
80
83
84
85
87

5

ОГЛАВЛЕНИЕ

2.12. Тенденции и перспективы разработки полупроводниковых ключей для силовой
электроники ........................................................................................................... 88
2.12.1. Силовые ключи на основе карбида кремния .......................................... 88
2.12.2. Силовые модули ключей с повышенной степенью интеграции ........... 90
2.13. Управление силовыми полупроводниковыми ключами .................................... 91
2.14. Пассивные компоненты........................................................................................ 95
2.14.1. Общие сведения