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

Что такое CSTBT и SPT+? В современной силовой электронике, где каждый ватт потерянной энергии превращается в губительное тепло, борьба идет за милливольты падения напряжения. CSTBT (Carrier Stored Trench-Gate Bipolar Transistor) и SPT+ (Soft Punch Through Plus) — это передовые архитектуры биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT), относящиеся к 5-му и последующим поколениям этих приборов. Если … Читать далее

В мире силовой электроники идет непрерывная битва за эффективность. Инженеры стремятся минимизировать потери энергии, уменьшить размеры устройств и повысить их надежность. В центре этой битвы находится IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) — биполярный транзистор с изолированным затвором. Это «рабочая лошадка» современных преобразователей частоты, сварочных инверторов и электротранспорта. Однако классические технологии достигли своего физического предела. На … Читать далее

Trench-Gate IGBT — это усовершенствованная архитектура биполярного транзистора с изолированным затвором, где управляющий электрод (затвор) расположен не на поверхности кристалла, а углублен в специальную канавку (траншею). Это позволяет кардинально снизить потери энергии при протекании тока. История развития силовой электроники — это постоянная битва за снижение потерь. Классические планарные (плоские) IGBT, доминировавшие в 1980-х годах, к … Читать далее