Силовая электроника

Инвертор, ведомый сетью (или зависимый инвертор) — это устройство силовой электроники, которое перекачивает энергию от источника постоянного тока (например, аккумулятора или двигателя постоянного тока в режиме торможения) обратно в промышленную электрическую сеть переменного тока. Ключевая особенность: он не может работать автономно, без наличия напряжения в сети, так как именно сеть «командует» переключением (коммутацией) его силовых … Читать далее

Выпрямительные устройства — это основа современной силовой электроники. Их задача кажется тривиальной: преобразовать переменный ток (AC), который генерируется электростанциями, в постоянный ток (DC), необходимый для питания большинства электронных схем, электродвигателей постоянного тока и электрохимических установок. Однако за этой простотой скрывается сложный комплекс электромагнитных процессов. История развития выпрямителей насчитывает более века: от громоздких вращающихся преобразователей и … Читать далее

Что такое выпрямление электрического тока? В фундаментальном смысле, это процесс преобразования энергии электромагнитного поля, изменяющегося по гармоническому закону (переменный ток, AC), в энергию тока, протекающего в одном направлении (постоянный или пульсирующий ток, DC). Этот процесс лежит в основе всей современной силовой электроники, от зарядного устройства вашего смартфона до тяговых подстанций метрополитена и магистральных электровозов. Принцип … Читать далее

Выпрямление электрического тока — это фундаментальный процесс в электротехнике, заключающийся в преобразовании переменного входного напряжения (AC) в постоянное (DC) или пульсирующее однополярное напряжение. Данный материал представляет собой исчерпывающее техническое руководство, предназначенное для глубокого изучения принципов работы, математического моделирования и проектирования преобразовательных устройств. Историческая справка. Эволюция силовой электроники началась более ста лет назад. От громоздких вращающихся электромашинных … Читать далее

Конденсатор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») — это устройство для накопления энергии электрического поля. История этого прибора берет свое начало в 1745 году, когда голландский физик Питер ван Мушенбрук и немецкий изобретатель Эвальд Юрген фон Клейст независимо друг от друга создали «Лейденскую банку» — первый прототип современного конденсатора. С тех пор устройство прошло путь … Читать далее

Данный материал представляет собой глубокое погружение в мир магнитных материалов и пассивных компонентов, являющихся сердцем любого источника питания, инвертора или преобразователя частоты. Мы пройдем путь от фундаментальной физики доменов и спинов до инженерных расчетов высокочастотных трансформаторов. Вы узнаете, почему сталь греется, как «память» металла (гистерезис) влияет на КПД устройства, и почему на высоких частотах обычный … Читать далее

Управление силовыми полупроводниковыми ключами — это комплекс аппаратных решений, направленных на согласование низковольтной управляющей логики (микроконтроллеров, ПЛИС) с мощными выходными каскадами преобразовательной техники. Устройство, выполняющее эту функцию, называется драйвером или формирователем импульсов управления (ФИУ). Его задача — не просто «включить» транзистор, а сделать это быстро, надежно и с минимальными потерями энергии. Краткая история. Эволюция систем … Читать далее

Карбид кремния (SiC) — это не просто очередной материал в справочнике инженера-электронщика. Это соединение кремния и углерода, которое совершило настоящую революцию в силовой электронике, позволив преодолеть фундаментальные физические ограничения, свойственные классическому кремнию (Si). Если отвечать на вопрос кратко: SiC-ключи — это класс полупроводниковых приборов, способных работать при экстремально высоких напряжениях, температурах и частотах переключения, недоступных … Читать далее

Любой силовой электронный компонент — будь то IGBT-транзистор, тиристор или мощный диод — в процессе работы неизбежно сталкивается с физическими ограничениями, накладываемыми эффективностью преобразования энергии. Идеальных ключей не существует: падение напряжения в открытом состоянии и потери при переключении приводят к выделению значительного количества тепла. Если это тепло не отводить, температура кристалла полупроводника (p-n перехода) превысит … Читать далее

Интегральный силовой модуль (Power Module) — это базовый компонент силовой электроники, представляющий собой конструктивно завершенное устройство, содержащее один или несколько полупроводниковых ключей (IGBT, MOSFET, тиристоры) и диодов, объединенных в определенную электрическую схему, электрически изолированных от основания (радиатора). История развития силовых модулей началась в 1970-х годах, когда возникла необходимость уйти от дискретных компонентов (отдельных тиристоров и … Читать далее