- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Содержание
- •Цель курсовой работы
- •Тематика курсовых работ
- •2.1 Перечень тем курсовых работ
- •Технические задания по темам
- •Объем и содержание курсовой работы
- •Методика выполнения курсовой работы
- •Список литературы
- •Условные обозначения силовых полупроводниковых приборов (спи) и модулей (спм)
Условные обозначения силовых полупроводниковых приборов (спи) и модулей (спм)
Группа СПП |
Тип силового полупроводникового прибора (модуля) |
Условное обозначение типа, подтипа |
Графическое обозначение |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
Не управляемые вентили Автотракторные Высокочастотные и диоды Шоттки |
В ВА ВЧ |
|
Стабилитроны кремниевые силовые Ограничители напряжения ПОН, малоёмкостные ПОН, защитные диоды |
СК
КС
КР |
| |
Симметричные ограничители напряжения, защитные диоды |
КР (МО) |
| |
2 |
Незапираемый тиристор Тиристор лавинный с водяным охлаждением |
Т ТЛ ТВ |
|
Тиристор симметричный (симистор) |
ТС |
| |
Фототиристор |
ТФ |
| |
Тиристор оптронный |
ТО |
| |
Тиристор-диод |
ТД |
| |
3 |
Запираемый тиристор |
ТЗ |
|
Транзисторы биполярные (К, 2-кремниевые), (Г, 1-германиевые) |
Т КТ 2Т |
|
Продолжение табл. П2.1
1 |
2 |
3 |
4 |
3 |
Транзисторы полевые (К, 2-кремниевые, А, 3-арсенид-галлиевые) а) с управляющим p-n переходом б) с встроенным каналом в) с индуцированным каналом (MOSFET) "n-канальные", "р-канальные" г)совмещенные (биполярные с изолированным затвором IGBT) с n-каналом |
П,
КП,
2П,
ЗП |
а |
б | |||
в | |||
г | |||
4
|
Тиристор-диод Тиристор-тиристор Диод-диод Симисторные |
МТД, МТТ МДД М2ТС |
|
Силовые: IGBT-модули: одиночные ключи |
МТКИ |
| |
Силовые: IGBT-модули: полумосты |
М2ТКИ М2ТКИ2 |
| |
Модули силовые: оптотиристорные |
М2ТОТО |
| |
Силовые: MOSFET(полевые) модули: полумосты |
М2ТПИ М2ТПИ2 |
|
Таблица П2.2
Значения основных параметров современных СПП и СПМ
№ п/п |
Тип, семейство прибора, модуля |
Параметры | ||||
IП, А |
UПН, В |
IК, IС, А |
UКЭ,UСИ, В |
tВС, мкс | ||
1. |
Диоды стандартные |
60÷ 60000 |
400÷ 10000 |
|
|
|
Диоды быстро-восстанавливающиеся |
20÷ 450 |
100÷ 6500 |
|
|
0,1÷ 1,0 | |
2. |
Тиристоры |
10÷ 5000 |
100÷ 6000 |
|
|
|
Тиристор-диод |
28÷ 5700 |
400÷ 3600 |
|
|
| |
3. |
Запираемые тиристоры GTO |
1000÷ 6000 |
2500÷ 6000 |
|
|
|
GTO, GCT |
630÷ 4000 |
1200÷ 6600 |
|
|
| |
GCT, IGCT |
1000÷ 4000 |
1200÷ 4500 |
|
|
| |
4. |
IGBT транзисторы |
|
|
10÷60 |
400÷ 6500 |
|
IGBT модули |
|
|
10÷2800 |
600÷ 6500 |
| |
IGBT модули |
|
|
200÷2400 |
1200÷ 3300 |
| |
Интеллектуальные IGBT модули (ЕРМ) |
|
|
300÷1800 |
1200÷ 1700 |
| |
5. |
Полевые транзисторы MOSFET |
|
|
1÷200; RСИ = 0,003÷10 (Ом) |
20÷ 1000 |
|
MOSFET модули |
|
|
70÷450; RСИ=0,003÷17 (Ом) |
100÷ 800 |
|
Таблица П2.3
Перечень основных и специальных параметров силовых диодов (примеры)
Параметры диода |
Условное обозначение (тип) диода | |||
ВЗ-250 |
ВЛ-320 |
ВВ-500 |
ВВ-1250 | |
Iп.(А) с типовым охладителем при θc°С=40 °С и Vв, м/с 0 6 12 |
80 200 250 |
- - 320 |
|
|
Iп.(А) с типовым охладителем при θc°С =З0 °С и Qc, л/мин 1 3(4) 6 |
|
|
- (465) - |
820 955 1100 |
Iудр.(кА) при длительности 10 мс и температуре структуры θpn°C 140 25 |
4.0 4.4 |
6.6 7.2 |
6.6 7.2 |
15 16.5 |
ʃI2dt, (А2·с) при длительности 10 мс и температуре структуры θpn°C 140 25 |
80000 97800 |
217800 260000 |
217800 260000 |
1125000 1360000 |
Iоб, (mA) при Vп. и температуре структуры 140 °С, не более |
10 |
5 |
7 |
30 |
Uп, (В) |
600÷3600 |
600÷1200 |
150÷1500 |
50÷1400 |
Uн.п., (В) |
700÷4200 |
600÷1200 |
175÷1750 |
175÷1620 |
Uр, (В) |
400÷2400 |
600÷1200 |
100÷1000 |
100÷1000 |
Δu, (В) при Iп. |
0.8 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
U0, (В) |
1.16 |
1.09 |
1.23 |
1.22 |
rд.,(10-5Ом) |
88 |
42.6 |
35 |
23.2 |
RT, (°С/Вт) при Vв, (м/с) Qc, (л/мин) 0 (1) 6 (3) 12 (6) |
Rв=0,09 0.77 0.28 0.24 |
Rв=0,09 0.77 0.28 0.22 |
Rв=0,09 (0.21) (0.16) (0.145) |
Rва =0,04 Rвк=0,15 (0.079) (0.065) (0.054) |
Допустимая энергия лавинообразования, (Дж), не более |
|
1.0 |
|
|
Таблица П2.4
Параметры ряда защитных диодов, выпускаемых зарубежными фирмами и отечественной промышленностью (типы КР, МО), таблицы П2.4 а и П2.4 б
Таблица П2.4 а
Тип прибора |
Pдп.m=500 Вт, раб.темп.: - 65 °C… + 175 °C | ||||||
Uобр, В |
Iобр, мкА |
Uпрб, В |
Iт, мА |
Uогр.m, В |
Iогр.m, A | ||
мин. |
макс. | ||||||
SA5.0 |
5 |
600 |
6.4 |
7.3 |
10 |
9.6 |
52 |
SA6.0 |
6 |
600 |
6.67 |
8.15 |
10 |
11.4 |
43.9 |
SA7.0 |
7 |
150 |
7.78 |
9.51 |
10 |
13.3 |
37.8 |
SA8.0 |
8 |
25 |
8.89 |
10.9 |
1 |
15 |
33.3 |
SA12 |
12 |
3 |
13.3 |
16.3 |
1 |
22 |
22.7 |
SA24 |
24 |
3 |
26.7 |
32.6 |
1 |
43 |
11.6 |
SA30 |
30 |
3 |
33.3 |
40.7 |
1 |
53.5 |
9.3 |
SA48 |
48 |
3 |
53.3 |
65.2 |
1 |
85.5 |
5.8 |
SA64 |
64 |
3 |
71.1 |
86.9 |
1 |
114 |
4.4 |
SA78 |
78 |
3 |
86.7 |
106 |
1 |
139 |
3.6 |
SA90 |
90 |
3 |
100 |
122 |
1 |
1 160 |
3.1 |
SA120 |
120 |
3 |
133 |
163 |
1 |
214 |
2.3 |
SA150 |
150 |
3 |
167 |
204 |
1 |
268 |
1.9 |
SA170A |
170 |
3 |
189 |
209 |
1 |
275 |
1.8 |
КР457А |
32 |
300 |
38 |
40 |
10 |
60 |
50 |
KF458A |
320 |
500 |
350 |
380 |
10 |
560 |
18 |
КР192В9 |
105 (210) |
150 |
110 220 |
115 |
1 |
160 320 |
1 0,8 |
М040-70ДА |
40 |
1000 |
47 |
50 |
10 |
60 |
1200 |
Таблица П2.4 б
Тип прибора |
Раб. темп.: - 63 °С...+175 °С | ||||||||
Uобр, В |
Iобр, мкА |
Uпрб, В |
Iт, мА |
Iогр.m, A |
Uогр.m, В | ||||
TVS 600 Вт |
TVS 1500 Вт |
мин. |
макс. |
TVS 600 |
TVS 1500 | ||||
Р6КЕ6.8 |
1.5КЕ6.8 |
5.5 |
1000 |
6.12 |
7.48 |
10 |
56 |
139 |
10.8 |
Р6КЕ8.2 |
1.5КЕ8.2 |
6.63 |
200 |
7.38 |
9.02 |
10 |
48 |
120 |
12.5 |
Р6КЕ9.1 |
1.5КЕ9.1 |
7.37 |
50 |
8.19 |
10 |
1 |
44 |
109 |
13.8 |
Р6КЕ10 |
1.5КЕ10 |
8.1 |
10 |
9 |
11 |
1 |
40 |
100 |
15 |
Р6КЕ15 |
1.5КЕ15 |
12.1 |
5 |
13.5 |
16.5 |
1 |
27 |
68 |
22 |
Р6КЕ20 |
1.5КЕ20 |
16.2 |
5 |
18 |
22 |
1 |
21 |
51.5 |
29.1 |
Р6КЕ24 |
1.5КЕ24 |
19.4 |
5 |
21.6 |
26.4 |
1 |
17 |
43 |
34.7 |
Р6КЕЗЗ |
1.5КЕ33 |
26.8 |
5 |
29.7 |
36.3 |
1 |
12.6 |
31.5 |
47.7 |
Р6КЕ39 |
1.5КЕ39 |
31.6 |
5 |
35.1 |
42.9 |
1 |
10.6 |
26.5 |
56.4 |
Р6КЕ47 |
1.5КЕ47 |
38.1 |
5 |
42.3 |
51.7 |
1 |
8.9 |
22.2 |
67.8 |
Р6КЕ56 |
1.5КЕ56 |
45.4 |
5 |
50.4 |
61.6 |
1 |
7.4 |
18.6 |
80.5 |
Р6КЕ75 |
1.5КЕ75 |
60.7 |
5 |
67.5 |
82.5 |
1 |
5.5 |
13.9 |
108 |
Р6КЕ100 |
1.5КЕ100 |
81 |
5 |
90 |
110 |
1 |
4.2 |
10.4 |
144 |
Р6КЕ120 |
1.5КЕ120 |
97.2 |
5 |
108 |
132 |
1 |
3.5 |
8.7 |
173 |
Р6КЕ160 |
1.5KE160 |
130 |
5 |
144 |
176 |
1 |
2.6 |
6.5 |
230 |
Р6КЕ220 |
1.5КЕ220 |
175 |
5 |
198 |
242 |
1 |
1.75 |
4.3 |
344 |
Р6КЕ440 |
1.5КЕ440 |
356 |
5 |
396 |
484 |
1 |
0.95 |
2.3 |
630 |
Таблица П2.5
Значения коэффициента формы тока для различных углов проводимости
Параметры |
Форма тока | |||||||||
синусоидальная |
прямоугольная | |||||||||
Угол проводим. β эл.град. |
180 |
120 |
90 |
60 |
30 |
180 |
120 |
90 |
60 |
30 |
Кф=IV/IV.СР |
1.57 |
1.87 |
2.22 |
2.77 |
3.99 |
1.41 |
1.73 |
2.0 |
2.45 |
3.46 |
Таблица П2.6
Система токовых параметров и полного теплового сопротивления тиристоров при различных условиях охлаждения
Параметры тиристоров |
Типы тиристоров | ||
ТД - 40 |
ТЧ - 125 |
ТВ - 800 | |
Iп.(А) с типовым охладителем при Qв°С=40 °С и скорости охлаждающего воздуха Vв, м/с 0 6 12 |
22 40 — |
40 80 125 |
— — — |
Iп.(А) с типовым охладителем при Qв°С=30°С и расходе воды Qв л/мин 3 6 |
|
|
665 750 |
Iудр.(А) при длительности tu=10 мс и температуре структуры θpn°C 25 125 |
850 800 |
— 3200 |
7700 7000 |
ʃi2dt, (А2·c) при длительности tu=10 мс и θpn°C 25 125 |
3600 3200 |
— 48200 |
296450 245000 |
Iд (А) с типовым охладителем при f=50 Гц, угла проводимости 180 °С и θк°С = 70 °С |
62.8 |
196 |
1250 |
Iут, Iоб (мА) при повторяющемся напряжении и θpn°C= 125 °С |
8 |
15 |
40 |
Rт (°С/Вт) при Vв (м/с) Qв (л/мин) 0 (1) 6 (3) 12 (6) |
3.6 2.4 — |
0.96 0.68 0.41 |
(0.081) (0.070) (0.059) |
Таблица П2.7
Временные и динамические параметры тиристоров
Параметры тиристоров |
Типы тиристоров | ||
ТД - 80 |
ТВ7 - 320 |
ТВ - 800 | |
Время включения tвк (мкс) при θpn=25°С, Iу = 2 A, diy/dt - 2 А/мкс Iу = 2 A, diy/dt = 5 А/мкс |
7 — |
— 5 |
40 — |
Время выключения (восстановления) tвс (мкс) при θpn = 125 °С, dia/dt = 5 А/мкс (ТВ-800); 10 А/мкс (ТД - 80); 25 А/мкс (ТВ7-320) для тиристоров групп: 0 (5) 1 (6) 2 (7) 3 (8) 4 (9) |
не норм. 250 150 100 70 |
(50) (30) (20) (15) (12) |
не норм. 250 150 — — |
Критическая скорость нарастания (В/мкс) прямого напряжения (dua/dt)кр при θpn = 125 °С, Uа=0.67Uпн для тиристоров групп: 0 (4) 1 (5) 2 (6) 3 (7) |
— (200) — (500) 50 (1000) 100 |
(200) (500) 50 — 100 — |
— (200) 20 (500) 50 — 100 — |
Критическая скорость нарастания прямого тока (dua/dt)кр (А/мкс) при θpn = 125 °С, Iу=2 A, diy/dt = 2 А/мкс, 5 А/мкс (ТВ7-320) для тиристоров групп: 0 (3) 1 (4) 2 (5) |
— (70) 20 — 40 — |
— (70) — (100) 40 — |
— (70) 21 — 40 — |
Ток удержания Iуд (мА) при θpn = 25 °С |
300 |
200 |
150 |
Таблица П2.8
Параметры цепи управления тиристоров
Параметры тиристоров |
Типы тиристоров | ||
ТЧ - 63 |
ТБЗ - 200 |
ТЗ - 800 | |
Постоянное отпирающее напряжение Uy.o (В) и ток (Iy.o, А) управления при Ua= 12 В и θpn °С: -60 °C -50 °С +25 °С +110°С +125°С |
— 3.5; (1.6) 2.5; (0.75) 1.5; (0.4) — |
— 8; (0.75) 5.5; (0.35) 4.0; (0.22) — |
6; (0.6) — 5; (0.3) — 4; (0.25) |
Неотпирающее постоянное напряжение управления Uy.н (В) и ток (Iy.н мA) при Ua =0.67Uп, Ry = 20 Ом, θpn =125 °С Ua =Uп, Ry = 5 Ом, θpn =110 °С Ua =0.67Uп, Ry = 20 Ом θpn =110 °С |
— — 0.25; (2) |
— 0.2; (2) — |
0.2; (15) — — |
Максимально допустимое обратное постоянное напряжение управления (Uy.об В) и максимально допустимый прямой импульсный ток управления (Iу.max; А) |
1,5; (25) |
3;(25) |
2; (10) |
Таблица П2.9
Основные эксплуатационные параметры выпрямителей однофазного питания при работе на различные виды нагрузок
Схема ВП Вид нагрузки |
Основные параметры | |||||||||
Трансформатор (ТР) |
Силовые вентили (СПП) |
Вентильная схема (ВС) | ||||||||
, (fn) Гц | ||||||||||
Двухполу- периодная с нулевым выводом |
R |
1.23 |
1.73 |
1.48 |
0.5 |
0.785 |
2 |
0.9 |
0.81 |
0.667 (100) |
R L |
1.11 |
1.57 |
1.34 |
0.5 |
0.71 |
2 |
1.17 |
0.81 |
0.667 (100) | |
R С |
1.51 |
2.14 |
1.83 |
0.5 |
1.15 |
1.68× |
3.075 |
— |
(100) | |
Мостовая |
R |
1.23 |
1.23 |
1.23 |
0.5 |
0.785 |
0.9 |
0.81 |
0.667 (100) | |
R L |
1.11 |
1.11 |
1.11 |
0.5 |
0.71 |
0.9 |
0.81 |
0.667 (100) | ||
R С |
1.51 |
1.51 |
1.51 |
0.5 |
1.15 |
0.84× |
1.4 |
— |
(100) |
Таблица П2. 10
Основные эксплуатационные параметры выпрямителей
трехфазного питания при работе на различные виды нагрузок
Схема ВП Вид нагрузки |
Основные параметры | |||||||||
Трансформатор (ТР) |
Силовые вентили (СПП) |
Вентильная схема (ВС) | ||||||||
, (fn) Гц | ||||||||||
Трехфазная с нулевым выводом |
R |
1.22 |
1.48 |
1.35 |
0.33 |
0.583 |
1.17 |
0.97 |
0.25 (150) | |
R L |
1.21 |
1.48 |
1.35 |
0.33 |
0.58 |
1.17 |
0.97 |
0.25 (150) | ||
R С |
2.06 |
2.1 |
2.08 |
0.33 |
0.8 |
2.34 |
1.4 |
0.97 |
(150) | |
Трехфазная мостовая |
R |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
0.33 |
0.58 |
2.34 |
0.998 |
0.057 (300) | |
R L |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
0.33 |
0.58 |
2.34 |
0.998 |
0.057 (300) | ||
R С |
1.28 |
1.28 |
1.28 |
0.33 |
0.65 |
2.33 |
2.44 |
0.998 |
(300) | |
Двойная трехфазная с уравнительным реактором |
R |
1.05 |
1.48 |
1.26 |
0.167 |
0.29 |
1.17 |
0.998 |
0.057 (300) | |
RL |
1.05 |
1.05 |
1.26 |
0.167 |
0.29 |
1.17 |
0.998 |
0.057 (300) |
Приложение 3
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
«Кафедра Информационно-измерительной техники»
Проценты выполнения работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | |
Номера учебной недели |
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ:
«Силовая электроника в системах управления и контроля»
НА ТЕМУ:
__________________________________________________________________________________________________________________________
Выполнил: студент гр._________
____________________________
(подпись)
Руководитель: ст. преподаватель
Тузбеков Р.М.
____________________________
(дата и подпись)
Кумертау-2012
Составители: АИТОВ Иршат Лутфуллович
КУШЕКОВА Эльнара Ренардовна
СИЛОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Силовая электроника в системах управления и контроля»
Подписано в печать 04.02.2010. Формат 60x84 1/16.
Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman.
Усл. печ. л. 2,4.Уч.-изд. л.2,3.
Тираж 75 экз. Заказ № 65 .
ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии УГАТУ 450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12