Юрий Константинович Розанов - Справочник по силовой электронике

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 --">