Б.Ю.Семенов Силовая электроника для любителей и профессионалов

Б.Ю.Семенов Силовая электроника для любителей и профессионалов

От автора

Начну с того, что вопросами импульсных источников электропитания я профессионально занимаюсь несколько лет, но и в свободное от работы время что-нибудь мастерю для дома. Идея написать эту книгу возникла у меня после долгого виртуального общения в Интернете с неутомимым коллегой-радиолюбителем, задумавшим без подготовки сделать недорогой импульсный сварочный аппарат. Поначалу, познакомившись на одном из сетевых форумов, мы перебрасывались письмами, в которых обсуждали нехитрые идеи, предлагаемые нашими собратьями по паяльнику. Но однажды мой собеседник с досадой сообщил, что при очередном испытании сварочного аппарата у него сгорел, немало надымив, последний комплект дорогих транзисторов. Отчаяние было столь велико, что коллега решался вообще не связываться больше с импульсной техникой. Вспомнив едкий запах горелых радиодеталей, которым мне не раз приходилось дышать, я попросил прислать схему на нелицеприятный профессиональный разбор ... Так завязалась наша долгая плодотворная переписка, в которой я частенько отвечал на, казалось бы, элементарные вопросы. Но без прояснения их дело не могло сдвинуться. Позже к переписке подключились еще несколько радиолюбителей, которым я просто отправлял готовые письма по интересующим темам. Удивительно, но насколько вопросы разных людей совпадали!

Почему проектирование и даже ремонт импульсных источников электропитания вызывают столько кажущихся неразрешимыми вопросов? Все дело в том, что силовая импульсная техника не прощает ошибок, не дает времени на «разбор полетоВ)) - один неверный шаг, и она просто сгорает, как новогодняя хлопушка, мгновенно. Авторы прекрасной схемотехнической книги П. Хоровиц и У. Хилл пишут об импульсной силовой технике так: «Импульсные источники сложны и хитроумны с точки зрения надежности. Необходимы специальные индуктивности и трансформаторы. Наш совет - откажитесь от их проектирования, покупайте то, что вам нужно!» Действительно, лет десять назад этот совет бьш весьма актуален. Теперь же, с появлением таких интересных представителей силовой электроники, как транзисторы MOSFET, IGBT, мощные диоды Шоттки, диоды HEXFRED, защитные диоды TRANSIL, драйверы управления силовыми транзисторами и интегральные микросхемы «все в одном корпусе», - эти компоненты значительно упростили проектирование импульсных источников, позволяя достичь неплохих результатов даже в домашней радиолюбительской лаборатории. Однако и при современном уровне развития силовой элементной базы проектирование импульсного источника остается «задачкой со многими неизвестными».

Особенно трудно начинать знакомство с импульсной техникой молодому профессиональному разработчику. Сложность здесь вот какая. Многочисленные отечественные книги по силовой электронике, изданные в 70-80-е годы, рассчитаны на опытного читателя. Сведения, содержащиеся в них, как правило, слишком трудны для понимания начинающими разработчиками и радиолюбителями. Обычно авторами предполагается, что читатель уже имеет колоссальный опыт и ему остается прояснить только некоторые детали. Иностранные же книги, в целом доступно излагающие материал, далеко не все могут найти, а найдя, прочитать. В последние годы по вполне понятным причинам бьшо издано лишь несколько книг по импульсной технике, которые можно было бы использовать практически. Институтские учебники не в счет - их авторы обычно обходят стороной очень важные специальные вопросы.

Пока автор писал эту книгу, в книжных магазинах появился справочник 33. К сожалению, и эта новая книга оказалась написанной в традициях 10-20-летней давности. Основное внимание в ней уделяется проектированию на основе мощных биполярных транзисторов.

О полевых транзисторах написано чуть меньше пяти страниц, а транзисторы IGBT вообще не упомянуты. Плохо донесены до читателя вопросы опасного влияния паразитных параметров на работу схем, практически нет сведений о том, как защищаться от этих опасностей.

Лучшим изданием, посвященным проектированию импульсных источников, автор считает книгу [2]. Эта книга была издана в 1985 году и за прошедшие годы во многом не потеряла своей актуальности. Из книг по теории полевых приборов, на взгляд автора, лучшим является издание, переведенное на русский язык в 1985 году. Возможность выхода во всемирную компьютерную сеть Интернет открывает для разработчика широкие возможности информационного поиска. Большинство ведущих мировых фирм содержат серверы, где можно бесплатно получить исчерпывающую информацию по всей продукции в популярном формате PDF.