Выход на отечественный рынок большого количества зарубежных приборов вкупе с широкой номенклатурой интегральных драйверов управления, в том числе с прекрасно оформленными каталогами и сервисными дополнениями, породило ошибочное мнение о простоте технологии их применения. Однако практика показала, что даже самые современные типы силовых ключей только приближаются к понятию идеальности, скрывая тонкие моменты в режимах своей работы.
Поэтому по-прежнему актуальной остается задача грамотного применения ключевых приборов в схемах силовой электроники с учетом их взаимного влияния и это до сих пор можно отнести к разряду искусства.
Настоящая книга ставит своей целью ответить на большинство вопросов, которые могут возникнуть при использовании полупроводниковых ключей в схемотехнике. Первая глава начинается с истории создания и разработки основных типов полупроводниковых переключателей и показывает постоянное стремление фирм производителей решить эту проблему с точки зрения создания универсального ключа с характеристиками, близкими к идеальному. С этих же позиций представлена история развития различных семейств полупроводниковых ключей в последующих главах. Отдельно рассмотрены особенности применения ключей в силовых схемах. В приложениях к книге дана подробная справочная информация от большинства известных производителей силовых полупроводниковых приборов.
Оглавление
Предисловие ... 7
Глава 1. Эволюция развития силовых полупроводниковых ключей ... 9
1.1. В круге первом ... 10
1.2. Воплощение идей в жизнь ... 13
1.3. Первое «обустройство» транзистора ... 15
1.4. В единстве всегда сила ... 18
1.5. Соты нужны не только пчелам ... 21
1.6. У каждой потайной двери есть свой ключ ... 28
1.7. Kro на новенького? ... 40
Глава 2. Базовые структуры силовых полупроводниковых ключей ... 51
2.1. Введение ... 52
2.2. Транзисторы ... 54
2.3. Тиристоры ... 83
Глава 3. Характеристики и параметры силовых ключей ... 111
3.1. Выбор ключевого элемента схемы ... 112
3.2. Основные группы справочных данных по силовым ключам ... 113
3.3. Предельные характеристики полупроводниковых ключей ... 148
3.4. Тепловые характеристики полупроводниковых ключей ... 158
Глава 4. Управление полупроводниковыми ключами ... 179
4.1. Формирователи управляющих импульсов в структуре систем управления преобразователями ... 180
4.2. Основные типы формирователей импульсов управления ... 185
4.3. Формирователи импульсов управления с совместной передачей энергии и формы управляющего сигнала ... 188
4.4. Формирователи импульсов управления с раздельной передачей энергии и информационного сигнала ... 199
4.5. Источники питания драйверов ... 219
Глава 5. Методы и схемы защиты полупроводниковых ключей ... 223
5.1. Основные виды перегрузок по напряжению и току ... 224
5.2. Методы защиты от помех ... 227
5.3. Защитные цепи силовых ключей ... 233
5.4. Защита силовых ключей от режимов короткого замыкания ... 244
5.5. Силовые ключи с интегрированной системой защиты ... 251
Глава 6. Применение мощных полупроводниковых ключей в силовых схемах ... 259
6.1. Основные области применения ключевых приборов ... 260
6.2. Типовые схемы транзисторных ключей ... 265
6.3. Тиристорные ключи ... 282
6.4. Применение ключевых транзисторов в схемах электронных балластов ... 299
6.5. Применение мощных МДП-транзисторов в импульсных источниках питания ... 304
6.6. Применение мощных ключей в схемах управления электродвигателями переменного тока ... 316
Приложения ... 333
Словарь терминов ... 370
Список литературы ... 374
Список фирм—изготовителей полупроводниковых приборов ... 380