Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка - страница 57

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60 

Іншою перевагою комбінованих фільтрів є можливість виключення небажаних резонансних явищ у системі електроживлення. Наприклад, при визначених параметрах у системі може виникати явище анти­резонансу. На рис. 12.14,а наведено еквівалентну схему реактивних елементів системи з ідеалізованим (без урахування активної складо­вої) пасивним LC-фільтром, налаштованим на частоту v гармоніки струму, що надходить від нелінійного навантаження. Внутрішній опір генератора й індуктивний опір лінії представлено на схемі еквівалент­ною індуктивністю L .

b

Uabk

a

a) б) Рис. 12.14 - Явище антирезонансу: еквівалентна схема заміщення (а); частотна характеристика (б)

Відповідно до еквівалентної схеми вираз для комплексного опору Z , має вигляд

o>LM (coLv

1

Z аЪ = j'

ю( LM + Lv )■

1

(12.19)

Характеристика опору дорівнює нулеві на частоті СО,

1

й

нескінченності на частоті GX

1

•J LVCV

І- (див. рис. 12.14,6). Тому,

■\I(lm + Lv )Cv

за впливу вищих гармонік струму у частотному діапазоні від wv до wo, за прийнятих припущень, амплітуди відповідних гармонік напруги на шинах системи електроживлення повинні змінюватися від 0 до ¥. Інак­ше, замість придушення вищих гармонік напруги на частоті w мати­мемо зворотний ефект.

C

)

Наявність активного елемента з керованим повним опором у комб­інованому фільтрі дозволяє виключити це небажане явище. За рахунок створення такого повного внутрішнього опору активного елемента, за якого на частоті w має місце не зростання вищої гармоніки напруги, а її придушення.

Слід також зазначити, що у розгалужених системах електрожив­лення при періодичній комутації числених споживачів можуть вини­кати небажані перехідні процеси, коливальний характер яких може ініціюватися реактивними елементами пасивних фільтрів. У цьому випадку активний елемент може успішно виконувати функції керова­ного демпфера.

Головною перевагою комбінованих фільтрів у порівнянні з активни­ми є те, що потужність активного елемента в них може бути меншою за потужність одного активного фільтра на порядок і більше. При цьо­му комбіновані фільтри можуть ефективно виконувати функції приду­шення вищих гармонік і забезпечувати високу якість напруги системи електроживлення.

Контоольні запитання

1. Поясніть, чому навантаження, що має нелінійну ВАХ, є дже­релом підвищених гармонік струму (напруги). У чому поляга­ють негативні наслідки цього явища?

2. Що таке електромагнітна сумісність? Чому є актуальними заходи з поліпшення електромагнітної сумісності вентильних перетворювачів?

3. Що таке вхідний коефіцієнт потужності? До яких втрат при­зводить робота вентильних перетворювачів з низьким коефі­цієнтом потужності?

4. Що таке неактивна потужність? Охарактеризуйте її основні складові: реактивну (індуктивну чи ємнісну) потужність та потужність спотворення.

5. Які основні шляхи підвищення вхідного коефіцієнта потужності вентильних перетворювачів Ви знаєте? Охарактеризуйте їх.

6. Вкажіть, як поліпшити коефіцієнт потужності вентильних перетворювачів за допомогою некерованих джерел реактивної

332

ЕЛЕКТРОНІКА І МІКРОСХЕМОТЕХНІКА

потужності. Дайте коротку характеристику некерованих джерел, їхніх переваг і недоліків.

7. Поясніть, чому у наш час для поліпшення електромагнітної сумісності споживачів широко використовують керовані дже­рела реактивної потужності (активні фільтри).

8. Поясніть загальний принцип дії активних фільтрів. Чому за­стосування силових БТІЗ у якості електронних ключів цих фільтрів дозволяє істотно поліпшити їхні техніко-економічні показники?

9. Поясніть принципи керування параметрами змінного струму у чотириквадрантних перетворювачах з імпульсною модуля­цією.

10. Наведіть приклади виконання однофазних чотириквадрант-них перетворювачів з індуктивним і ємнісним накопичувача-ми енергії. Покажіть, у яких квадрантах необхідна примусова комутація електронних ключів і чому.

11. Наведіть типові схеми підмикання активних фільтрів, що є генераторами струму або напруги. Поясніть, як при цьому забезпечується регулювання неактивної потужності, спожи­ваної вентильними перетворювачами.

12. Чому керування електронними ключами в активних фільтрах здійснюється методами широтно-імпульсної модуляції з ви­сокою частотою?

1 3. Поясніть, як забезпечується робота чотириквадрантного пе­ретворювача у режимі регульованого опору. Які умови необх­ідно виконати, щоб його вхідний опір був активним, індуктив­ним чи ємнісним? 1 4. Як будують комбіновані фільтри? Вкажіть їхні основні пере­ваги і поясніть за рахунок чого вони досягаються? 15. Наведіть приклади ефективного використання комбінованих фільтрів.

1 6. Дайте загальну характеристику некерованих джерел реактив­ної потужності (пасивні LC-фільтри, у тому числі й резонансні) та керованих джерел реактивної потужності (активні й ком­біновані фільтри). Наведіть приклади їхнього раціонального використання.післямова

Отже, Ви, шановний читачу, закінчили ознайомлення з нашим підручником.

А у ньому було розглянуто:

1) принцип дії, характеристики, параметри та області застосу­вання основних електронних напівпровідникових приладів сучас­ної промислової електроніки;

2) пристрої інформаційної електроніки, що є основою систем контролю, вимірювання і керування виробничим і технологічним устаткуванням, транспортними засобами та іншими об'єкта­ми: будову і принцип роботи, а також методи розрахунку підсилю­вачів електричних сигналів змінного та постійного струмів, імпульсних і цифрових пристроїв, виконаних як на дискретних елементах, так і на інтегральних мікросхемах;

3) пристрої енергетичної електроніки (перетворювальної тех­ніки), призначені для живлення електронного обладнання, техно­логічних і освітлювальних установок та електричного транспор­ту: будову і принцип роботи, методи розрахунку основних вузлів і параметрів перетворювачів електричного струму, ведених ме­режею, і автономних - некерованих та керованих випрямлячів, регуляторів безперервної та імпульсної дії, інверторів; розгляну­то питання електромагнітної сумісності електроспоживачів з мережею живлення.

При цьому автори намагалися забезпечити доступність матері­алу і дружність тексту до читача.

Звісно, видання не претендує на вичерпність у висвітленні основ сучасних електроніки і мікросхемотехніки, які до того ж динамічно розвиваються - створюються нові електронні прилади, розроб­ляються схемотехнічні рішення і прийоми, методи розрахунку. Але ми сподіваємося, воно сповна відповідає поставленій меті:забез-печити набуття знань у цій галузі техніки студентами і просто зацікавленими особами, для яких вона не є основною спеціаль­ністю. Виходячи з цього, основна увага у підручнику приділяєть­ся поясненню принципів будови і роботи електронних приладів і пристроїв.

Маємо надію, що отримані Вами знання і навики з побудови схем електронних пристроїв та аналізу процесів, що в них про­тікають, будуть добрими підвалинами при вирішенні конкрет­них технічних завдань у Вашій практичній діяльності за основ­ною спеціальністю.

Ваші зауваження та побажання просимо надсилати авторам та видавцям відповідно на адреси:

Харківська національна академія міського господарства,

кафедра електротехніки,

вул. Революції, 12,

м. Харків, Україна, 61002.

Видавництво «Каравела», а/с «В 474»,

м. Київ-1, Україна, 01001.

Бажаємо Вам успішно скласти іспити!

Автори та видавцірекомендована література

1. Сенько В.І., Панасенко М.В., Сенько Є.В. та ін. Електроніка і мікро­схемотехніка: Підручник. - Т. 1. Елементна база електронних пристроїв.

- К.: Обереги, 2000. - 300 с.

2. Сенько В.І., Панасенко М.В., Сенько Є.В. та ін. Електроніка і мікро­схемотехніка: Підручник. - Т. 2. Аналогові та імпульсні пристрої. - X.: Фоліо, 2002. - 510 с.

3. Сенько В.І., Панасенко М.В., Сенько Є.В. та ін. Електроніка і мікро­схемотехніка: Підручник. - Т. 3. Цифрові пристрої. - К.: Каравела, 2008. - 400 с.

4. Руденко В.С., Ромашко В.Я., Трифонюк В.В. Промислова електро­ніка. - К.: Либідь, 1993. - 432 с.

5. ЗабродинЮ.С. Промышленная электроника. - М.: Высшая школа, 1982.

- 384 с.

6. ГорбачевГ.М., Чаплыгин Е.В. Промышленная электроника. - М.: Энер-гоатомиздат, 1988. - 320 с.

7. Красько А.С., СкачкоК.Г. Промышленная электроника. - Мн.: Вышей-шая школа, 1984. - 208 с.

8. Основы промышленной электроники / Руденко B.C., Сенько В.И., Три­фонюк В.В. - К.: Высшая школа, 1985. - 400 с.

9. Колонтаєвський Ю.П., Сосков А.Г. Промислова електроніка та мікро­схемотехніка: теорія і практикум: Навч. посібник / За ред. А.Г. Соскова. 2-ге вид. - К.: Каравела, 2004. - 432 с.

10. ХоровицП., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3 т.: Пер. с англ. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Мир, 1993.

11. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное ру­ководство: Пер. с нем. - М.: Мир, 1982. - 512 с.

12. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник / О.Г. Чебовский, Л.Г. Моисеев и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 400 с.

12. Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. - Л.: Энергоатомиздат, 1986. - 280 с.

14. ГутниковВ.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах.

- Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 304 с.

15. Федоров Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирова­ние, параметры, применение. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.

16. Шидловский А.К., Козлов А.В., Комаров Н.С., Москаленко Г.А. Тран­зисторные преобразователи с улучшенной электромагнитной совмести­мостью. - К.: Наукова думка, 1993. - 272 с.

17. Сосков А.Г., Соскова И.А. Полупроводниковые аппараты: коммутация, управление, защита: Учебник / Под ред. А.Г. Соскова. - К.: Каравелла,

2005. - 344 с.

18. Электрические и электронные аппараты: Учебник / Под ред. Ю.К. Ро­занова. 2-е изд. - М.: Информэлектро, 2001. - 420 с.

19. ГершунскийБ.С. Справочник по расчету электронных схем. - К.: Вища

школа, 1983. - 240 с.

20. Резисторы: Справочник / В.В. Дубровский, Д.М. Иванов, Н.Я. Прату-севич и др. / Под ред. И.И. Четверикова и В.М. Терехова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1991. - 528 с.

21. Электрические конденсаторы и конденсаторные установки: Спра­вочник / В.П. Берзан, Б.Ю. Геликман, М.Н. Граевский и др. / Под ред. Г.С. Кучинского. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 656 с.

22. Полупроводниковые приборы. Транзисторы малой мощности: Спра­вочник / А.А. Зайцев, А.И. Миркин, В.В. Мокряков и др. / Под ред. А.В. Голомедова. - М.: Радио и связь, 1989. - 384 с.

23. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большой мощ­ности: Справочник / А.А. Зайцев, А.И. Миркин, В.В. Мокряков и др. / Под ред. А.В. Голомедова. - М.: Радио и связь, 1989. - 384 с.

24. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С.В. Якубовский, Л.И. Ниссельсон, В.И. Кулешова и др. / Под ред. С.В. Якубовского. - М.: Радио и связь, 1989. - 496 с.

25. Основы теории цепей: Учебник / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Не­тушил, С.В. Страхов. 5-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 528 с.

26. Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства, харак­теристики, применение. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Додека-XXI,

2005. - 384 с.

27. Семенов Б.Ю. Силовая электроника: от простого к сложному. - М.: СОЛОН-Пресс, 2005. - 416 с.

28. Мелешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника. - М.: Тех­носфера, 2009. - 632 с.

29. Миловзоров О.В., Панков И.Г. Электроника: Учебник для вузов. - М.:

Высш. шк., 2004. - 288 с.

30. Голышко А. Шаги в будущее. Шаг 3: смена инструментов // Радио. - № 4. - 2008. - С. 58-60.

31. Паначевний Б.І., Свергун Ю.Ф. Загальна електротехніка: Підручник. -

К.: Каравела, 2009. - 296 с.

ПРИЙНЯТІ СКОРОЧЕННЯ

прийняті скорочення

АЛП арифметико-логічний пристрій

АОМ аналогова обчислювальна машина

АЦП аналого-цифровий перетворювач

АЧХ амплітудно-частотна характеристика

БТІЗ біполярний транзистор з ізольованим затвором

ВАХ вольт-амперна характеристика

ВІМС велика інтегральна мікросхема

е.р.с. електрорушійна сила

ЕК електронний ключ

ЕОМ електронна обчислювальна машина

ЗП запам'ятовуючий пристрій

ЗС засоби сполучення

ІМС інтегральна мікросхема

К.З. режим короткого замикання

к.к.д. коефіцієнт корисної дії

К-МОН логічна схема на комплементарних МОН-транзисторах

ЛІ лічильник імпульсів

МВ мультивібратор

МДН метал-діелектрик-напівпровідник

(конструкція польового транзистора)

МОН метал-оксид-напівпровідник

(конструкція польового транзистора)

МП мікропроцесор

МПП мікропроцесорний пристрій

НЗЗ негативний зворотний зв'язок

НП напівпровідник

ОЗП оперативний запам'ятовуючий пристрій

ОП операційний підсилювач

ПВВ пристрій вводу-виводу

ПЕ підсилюючий елемент

ПЗ пристрій запам'ятовуючий

ПЗЗ позитивний зворотний зв'язок

ПЗП постійний запам'ятовуючий пристрій

ПК пристрій керування

ПЛК програмований логічний контроллер

39В

ЕЛЕКТРОНІКА І МІКРОСХЕМОТЕХНІКА

ПНЧ підсилювач низької частоти

ППС підсилювач постійного струму

ПТ польовий транзистор

Р робоча точка транзистора (точка спокою)

РГР розрахунково-графічна робота

САФ силовий активний фільтр

СБ спільна база

СВ спільний витік

СЕ спільний емітер

СЗ спільний затвор;

схема запуску

СІТ транзистор зі статичною індукцією

СІФК система імпульсно-фазового керування

СК спільний колектор

СС спільний стік

ФКП фільтрокомпенсаційний пристрій

ФСНП фільтр струмів нульової послідовності

Х.Х. режим холостого ходу

ЦАП цифро-аналоговий перетворювач

ЧІР частотно-імпульсне регулювання

ША шина адреси

ШД шина даних

ШІР широтно-імпульсне регулювання

ШК шина керуванняосновні літерні позначення

A (q) коефіцієнт, залежний від кута відтинання (розрахункова величина

випрямлячів з активно-ємнісним навантаженням)

B(q) коефіцієнт фазної е.р.с.

С конденсатор

С комутуючий конденсатор

Сф ємність конденсатора фільтра

D динамічний діапазон підсилювача

D(q) коефіцієнт форми струму

d дрейф нуля

Е е.р.с. (електрорушійна сила)

Em напруженість внутрішнього електричного поля p-n переходу

EE е.р.с. джерела живлення емітерного кола

Езн напруженість зовнішнього електричного поля p-n переходу

Ек е.р.с. джерела живлення колекторного кола

Е напруженість результуючого електричного поля p-n переходу

евш додаткова е.р.с. у вихідному колі підсилювача

едж змінна е.р.с. джерела вхідного сигналу

F(q) коефіцієнт максимального струму

Fa активна ширина частотного спектру імпульсу

F коефіцієнт струму

f частота

f верхня межа частотного діапазону

f частота зрізу

fm частота мережі живлення напруги змінного струму

fu нижня межа частотного діапазону

Нп вхідний опір у системі h-параметрів

h коефіцієнт зворотного зв'язку за напругою у системі h-параметрів

h коефіцієнт передачі за струмом у системі h-параметрів

h22 вхідна провідність у системі h-параметрів

І струм зміщення у вихідному колі підсилювача

ІС струм заряду конденсатора

І dmax максимальне значення струму навантаження фільтра

Idmin мінімальне значення струму навантаження фільтра

Ійн номінальне значення струму навантаження фільтра

Id середнє значення вихідного струму випрямляча

Idm амплітудне значення струму випрямляча

І амплітудне значення струму

Іа середнє значення струму через вентиль випрямляча

І амплітудне значення струму через вентиль випрямляча

Івих вихідний струм

І струм вмикання

І вхідний струм

І т амплітуда струму вхідного сигналу

І постійний струм у вхідному колі підсилювача

І гранично допустимий струм

Ід постійний струм дільника напруги

І максимальне значення струму стабілізації стабілітрона

І мінімальне значення струму стабілізації стабілітрона

І номінальне значення струму стабілізації стабілітрона

ст. ном А J     J А

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60 


Похожие статьи

Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка