Б. Ю. Семенов. Силовая электроника для любителей и профессионалов.

Силовая электроника для любителей и профессионалов

СОЛОН-Р Москва  2001

Б. Ю. Семенов

Силовая электроника — стремительно развивающееся направление техники, це­лью которого является снижение масс и габаритов устройств питания аппаратуры. Сегодня уже невозможно представить компьютер, видеомагнитофон, телевизор без легкого и надежного импульсного источника электропитания. Стихают и разговоры о ненадежности импульсной техники. Данная книга призвана в какой-то мере воспол­нить дефицит информации на эту тему. Здесь доступным языком рассказывается об основах проектирования импульсных устройств электропитания, о перспективной элементной базе, о ее особенностях и оптимальном выборе, дано много практических советов. Подробно рассказано о «подводных камнях» схемотехники, разобраны неко­торые типичные конструкции, затронуты нетрадиционные вопросы, как, например, создание электронных балластов для значительного продления срока службы ламп дневного света. Книга будет полезна не только радиолюбителям, но и молодым спе­циалистам-разработчикам.

Издательство «СОЛОН-Р» 129337, г. Москва, а/я 5

Телефоны:

(095) 254-44-10, (095) 252-36-96 E-mail: Solon.Pub@relcom.ru

Ответственный за выпуск С. Иванов

Технический редактор И. Шелестов

Макет и верстка С. Тарасов

ISBN 5-93455-089-6     © СОЛОН-Р, 2001

© Б. Ю. Семенов, 2001

1. «Что лучше — феррит или альсифер?» Магнитные материалы, используемые в импульсной технике, их основные свойства
1.1. Основные характеристики магнитного поля
1.2. Вычисление поля в магнетиках
1.3. Ферромагнетики
1.4. Вихревые токи
1.5. Магнитные материалы, их классификация, свойства и выбор

2. «О холостом ходе, габаритной мощности и не только». Как работают высокочастотные дроссели и трансформаторы
2.1. Что такое магнитный поток?
2.2. Потери в магнитопроводе
2.3. Реальность вносит коррективы
2.4. Как работает трансформатор
2.5. О габаритной мощности и КПД

3. «Зачем он нужен, этот зазор?» Остаточная индукция и методы ее снижения
3.1. Работа индуктивных элементов в условиях однополярных токов
3.2. Методы снижения остаточной индукции

4. «Старый добрый биполярный». Особенности работы биполярных транзисторов в ключевом режиме
4.1. Основы основ
4.2. Параллельное включение транзисторов
4.3. Так ли хорош составной транзистор?
4.4. Предельные режимы работы транзистора

5. «Когда напряжение лучше, чем ток». Мощные полевые транзисторы MOSFET и их использование в импульсной технике
5.1. Преимущества и недостатки полевых транзисторов
5.2. Паразитные емкости и их влияние
5.3. Как оценить тепловой режим полевого транзистора
5.4. Что такое тепловое сопротивление
5.5. Параллельное включение MOSFET
5.6. Работа полевого транзистора на нагрузку
5.7. Полевые транзисторы с датчиком тока
5.8. Основные параметры некоторых транзисторов MOSFET
5.9. Интеллектуальные MOSFET
5.10. Перспективы отечественного производства

6. «Почти биполярный, почти полевой». Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT)
6.1. Принцип IGBT
6.2. Правильное использование справочных данных
6.3. О параллельной работе IGBT

7. Об основах тепловых расчетов

8. «Одножильный — хорошо, многожильный — лучше!» Скин-эффект и его влияние на потери мощности в обмотках индуктивных элементов

9. «Этот чудесный чоппер»
9.1. Что такое чопперная схема
9.2. Расчет чопперной схемы
9.3. TRANSIL — новый способ защиты от перенапряжений
9.4. «Подводные камни» коммутационных процессов
9.5. Проектирование дросселя для чопперной схемы
9.6. От теории — к практике

10. «С повышением». Бустерная схема и основы ее проектирования
10.1. Что такое бустерная схема
10.2. Определение параметров бустерной схемы
10.3. Чем отличается реальная схема от идеальной
10.4. Синхронное выпрямление — путь к повышению КПД
10.5. Проектирование дросселя для бустерной схемы
10.6. От теории — к практике

11. «Ниже нуля». Немного об инвертирующей схеме

12. «Экономия, экономия и еше раз — экономия». Импульсные корректоры коэффициента мощности

13. «Фли-бак». Обратноходовый преобразователь напряжения.
13.1. Принцип работы
13.2. Выбор режима работы фли-бак конвертора
13.3. Проектирование трансформатора для фли-бак конвертора
13.4. Защита силового транзистора от потенциального пробоя
13.5. От теории — к практике

14. «Электронный Тянитолкай». Двухтактные схемы и основы их расчета
14.1. Пуш-пульная двухфазная схема
14.2. Полумостовая (half-bridge) и мостовая (full-bridge) схемы
14.3. Проблема управления мощными транзисторами в двухтактных источниках питания и новые методы ее решения
14.4. От теории — к практике

15. «Балласт, с которым не утонешь». Новые методы управления люминесцентными осветительными лампами

16. «Экскурсия на фабрику». Примеры серийных промышленных моделей импульсных источников питания
Заключение
Литература

От автора

Начну с того, что вопросами импульсных источников электропитания я профессионально занимаюсь несколько лет, но и в свободное от работы время что-нибудь мастерю для дома. Идея написать эту книгу возникла у меня после долгого виртуального общения в Интер­нете с неутомимым коллегой-радиолюбителем, задумавшим без под­готовки сделать недорогой импульсный сварочный аппарат. Понача­лу, познакомившись на одном из сетевых форумов, мы перебрасыва­лись письмами, в которых обсуждали нехитрые идеи, предлагаемые нашими собратьями по паяльнику. Но однажды мой собеседник с до­садой сообщил, что при очередном испытании сварочного аппарата у него сгорел, немало надымив, последний комплект дорогих транзи­сторов. Отчаяние было столь велико, что коллега решался вообще не связываться больше с импульсной техникой. Вспомнив едкий запах горелых радиодеталей, которым мне не раз приходилось дышать, я попросил прислать схему на нелицеприятный профессиональный раз­бор... Так завязалась наша долгая плодотворная переписка, в которой я частенько отвечал на, казалось бы, элементарные вопросы. Но без прояснения их дело не могло сдвинуться. Позже к переписке подключились еще несколько радиолюбителей, которым я просто отправлял готовые письма по интересующим темам. Удивительно, но насколько вопросы разных людей совпадали!

Скачать книгу Б. Ю. Семенов. Силовая электроника для любителей и профессионалов. Издательство "СОЛОН-Р", Москва, 2001