Электронные системы

  • 12 марта 2012 г.
  • 1458 Слова
ВВЕДЕНИЕ
Преобразователь электрической энергии — это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования параметров электрической энергии (напряжения, частоты, числа фаз, формы сигнала).
Электромагнитные преобразователи вырабатывают напряжение синусоидальной формы, в то время как полупроводниковые и вибропреобразователи – напряжение прямоугольной формы. В настоящее времяимеются статические преобразователи с выходным напряжением по форме близким к синусоидальному. Недостаток электромагнитного преобразователя: большие габариты и масса. Вибропреобразователи – маломощные и малонадежные. Поэтому наибольшее применение находят полупроводниковые преобразователи с малыми габаритами и массой, высоким КПД и эксплуатационной надежностью.
Построение преобразователей натиристорах и транзисторах следует связывать с величиной питающих напряжений, требуемой мощности, характером изменения нагрузки.
Функции преобразователей электрической энергии:
1)Преобразование;
2)Преобразование и регулирование;
3)Преобразование и стабилизация.
По характеру преобразования бывают:
1)Выпрямители;
2)Инверторы;3)Преобразователи частоты и числа фаз;
4)Импульсные преобразователи напряжения.
Так же следует отметить, что по способу управления преобразователи делятся на управляемые и неуправляемые.
Новые силовые полупроводниковые приборы широко используются как элементы электропитающих устройств радиоэлектронной аппаратуры небольшой мощности, а также в электротехнических устройствахбольшой мощности, осуществляющих генерирование, распределение и потребление электрической энергии. Таким образом, силовые полупроводниковые приборы стали одним из связующих звеньев между устройствами, применяемыми в электротехнике и радиоэлектронике. Появление мощных полупроводниковых приборов оказало влияние на все отрасли электротехнической промышленности и на многие области, где электроника преждене принималась во внимание (освещение, нагревание и вентиляция, бытовые приборы, системы управлении автомобилем, станки и т. д.). Использование мощных полупроводниковых приборов в устройствах регулирования мощности позволило значительно увеличить их быстродействие, улучшить удельные характеристики (уменьшить размеры и вес), сократить расходы на обслуживание, увеличить срок службы и надежность и т. д.Разработка новых полупроводниковых преобразователей во многом определяется успехами в развитии силовых полупроводниковых приборов.
В современных условиях, развитие силовых полупроводниковых приборов складывается в основном из двух направлений: а) совершенствование технологических способов изготовления приборов с целью улучшения их технико-экономических и эксплуатационных показателей; б)разработка принципиально новых приборов. Особое внимание уделяется разработке и совершенствованию мощных приборов, работающих как переключатели электрического тока (тиристоры, силовые транзисторы). Такие приборы при незначительных внутренних потерях могут управлять огромными мощностями, подводимыми к нагрузке, что открывает широкие перспективы для их применения в различных областях техники, где требуетсявысокоэффективное регулирование режимов работы потребителя.
Полупроводниковые преобразователи потребляют очень малую мощность управления, их коэффициент усиления превышает 100 000. Они почти безынерционны. Отсутствие контактов, подвижных и вращающихся частей, возможная универсальность создания отдельных блоков преобразователей, постоянная готовность к работе и другие особенности открыли широкуювозможность их применения благодаря специфическим свойствам полупроводниковых вентилей разработаны и разрабатываются совершенно новые типы преобразователей. К ним относятся выпрямители, в которых в одном блоке объединены и трансформатор и преобразователь. Такие выпрямители экономически выгодны, так как не требуют специальных помещений, могут эксплуатироваться на открытых...