|
|
 |
Второе издание (2005). Название немного изменено, материал значительно переработан и дополнен, добавлены новые главы. Объем книги возрос с 320 до 410 стр.
Приложение ко второму изданию - CD диск с документацией, рисунками печатных плат и программным обеспечением.
Первое издание (2001) книги, в настоящее время уже распроданное издательством.
Силовая электроника - стремительно развивающееся направление техники, целью которого является снижение масс и габаритов устройств питания аппаратуры. Сегодня уже невозможно представить компьютер, видеомагнитофон, телевизор без легкого и надежного импульсного источника электропитания. Стихают и разговоры о ненадежности импульсной техники. Данная книга призвана в какой-то мере восполнить дефицит информации на эту тему. Здесь доступным языком рассказывается об основах проектирования импульсных устройств электропитания, о перспективной элементной базе, о ее особенностях и оптимальном выборе, дано много практических советов. Подробно рассказано о "подводных камнях" схемотехники, разобраны некоторые типичные конструкции, затронут нетрадиционные вопросы, как, например, создание электронных балластов для значительного продления срока службы ламп дневного света. Книга будет полезна не только радиолюбителям, но и молодым специалистам-разработчикам.
["Силовая электроника для любителей и профессионалов". М. "Солон-Р", 2001 г.]
Где можно приобрести эту книгу? Во-первых, интересуйтесь о ее наличии в книжных магазинах и на радиолюбительских рынках, книжных ярмарках. Во-вторых, возможно сделать заказ в Интернете на сайтах виртуальных книжных магазинов типа "Озона". Но самый надежный вариант - заказать книгу наложенным платежом прямо у издательства "Солон-Пресс". Вышлите почтовую открытку или письмо по адресу: 123242, Москва, а/я 20. Можно также передать заказ по электронной почте. Указать нужно полный адрес, по которому выслать книгу, обязательно индекс и фамилию-имя-отчество. Желательно - телефон для связи и e-mail.
От читателей поступают самые неожиданные вопросы. Например, спрашивают о тех людях, фамилии которых названы в предисловии. Отвечаю: это мои коллеги по работе, друзья и просто те, кто поддержал в трудную минуту, предостерег от стремления бросить писательский труд. Но особо хочется отметить новосибирского радиолюбителя Евгения Родикова (на фото). Собственно, с переписки по e-mail, с обсуждения схем источников питания, с рассказов об основах импульсной техники и начиналась книга. Евгений моментально проверял рождающиеся идеи: буквально на следующий день печатные платы уже были разведены, протравлены и напаяны, трансформаторы намотаны, транзисторы прикреплены к радиаторам, макет испытан и исследован осциллографом, а мне по почте - сообщено о том, что получилось и что требует дальнейших размышлений. Хотя с Евгением мы знакомы только заочно, ему все равно большая благодарность за его энергию и радиолюбительское упорство. Побольше бы таких людей на свете!
Макетная плата с бустерным источником питания с входным напряжением 2,5-5,5 В и выходным 5 В при выходном токе ло 1,5 А на микросхеме МАХ1703, описанным на стр.192-199. К сожалению, автор так и не удосужился сделать для него нормальную печатную плату.
Сетевой импульсный источник питания типа "фли-бак" мощностью около 100 Вт, обеспечивающий напряжения +5 В и +12 В. Конструкция достаточно древняя - в е составе нет микросхемы управления. Все сделано на исключительно отечественной "рассыпухе". Силовой накопительный трансформатор - МО-пермаллой. Силовой элемент - биполярный транзистор КТ8167. Работает надежно.
Слева MOSFET, справа - IGBT. Корпус типа ТО247, одна фирма-производитель. Отличить один от другого возможно только по маркировке.
Это хозяйство (микросхемы MAX724, MAX1700, MAX1703 и несколько драйверных микросхем) пришли по почте, будучи заказанными через интернет-сайт фирмы "Maxim". Самые настоящие и вполне работоспособные микросхемы! К сожалению, фирма больше не высылает свою продукцию в рекламных целях.
Драйверные микросхемы фирмы International Rectifier для управления силовыми ключами на транзисторах MOSFET и IGBT. Теперь уже - широко распространенный элемент силовой электроники.
Фрагменты макета источника питания типа "фли-бак", описанного в книге в главе 13.5 "От теории - к практике". Сверху - плата с микросхемой управления TDA4605, а снизу - элементы самодельного накопительного трансформатора. Каркас катушки склеен из картона и сверху намотана лакоткань.
Отзывы читателей бывают разные. Журналисты, работающие в крупных периодических изданиях, быстро привыкают не принимать близко к сердцу многое из того, что валится на них из читательских писем. И довольно трудно справиться с критикой ради критики растущим авторам, к коим я себя причисляю. Одно из писем читателя, работающего в солидном научно-исследовательском институте, было изложено в таких выражениях: "Прочитал и ужаснулся. По-моему, я не встречал раньше книг с таким количеством неточностей, ляп, ошибок и даже совершенно неправильно изложенным материалом. Например, стр.49 "после окончания импульса напряжения намагничивающий ток в первичной обмотке... упадет до нуля". Это совершенно неверно - ток в индуктивности мгновенно упасть до нуля не может, по закону электромагнитной индукции требуется приложить импульс напряжения противоположной полярности определенной длительности... Далее, стр.69:"...выходной сигнал будет сдвинут по фазе относительно выходного на 180 градусов" - в импульсных схемах говорить о фазе сигнала - абсурд. Книга, безусловно, нужная и полезная, но иногда возникает сомнение в квалификации автора, а главное, создается впечатление, что в издательстве просто нет технических редакторов. Если это так, то я готов поговорить о сотрудничестве".
Как отвечать на такие письма? Самое неприятное здесь заключается в том, что целью ставилась не доброжелательная помощь автору, а устройство на работу таким, с позволения сказать, способом. И ответ был написан на одном дыхании.
Уважаемый N! За замечания, конечно, спасибо. Хотелось бы задать Вам несколько неожиданный вопрос: Вам сколько лет? И еще несколько риторических (уже не лично Вам, а, что называется, "к слову"). В нашей стране живет достаточно много людей, которые могли бы проектировать хорошие инженерные вещи, делиться опытом, оттачивать свое профессиональное мастерство. Однако когда доходит до дела, когда ставится конкретная задача, эти люди ничего конкретного сделать не могут - для страны, для промышленности, для армии, для подрастающего поколения, наконец. Они могут лишь торговать воздухом, ставить "за вознаграждение" отличные оценки и критиковать других ради создания себе "политических капиталов"... Пора бы и делом заняться... Совершенно с Вами согласен - есть неточности. Где их нет? Но "совершенно неправильно изложенного материала" в книге нет! Я не буду с Вами спорить по поводу "напряжений противоположных полярностей" (Ваше объяснение в данном контексте лишено смысла), по поводу "фаз" (пусть слух режет, зато наглядно)... К словам цепляться очень легко. Напишите книгу лучше, подробнее, интереснее этой, вот тогда и поговорим. А в заключение - совет. В издательстве работают профессионалы высокого класса, но Боже упаси Вас от редактирования книг. Вы превратите их в скучную заумь, весьма, правда, строгую с точки зрения научного языка".
Добавить к сказанному нечего.
|
|
|
Силовая электроника
Эта книга - первая в серии "Просто и доступно", а также - первый книжный опыт автора. Из письма с предложением рукописи к изданию: "Приобретенный опыт разработки от "а" до "я" импульсной техники (стабилизаторов и преобразователей) я потихоньку оформляю в виде книжечки. Переработана масса всевозможных книг (отечественных и зарубежных), собраны крупицы действительно необходимого из массы излишнего, а то и устаревшего морально. Разбор "по косточкам" каждой схемы я планирую завершать реальной конструкцией, чтобы теоретические знания можно было как-то проверить". Вскоре из издательства был получен ответ: "По мнению издательства книга данного содержания заинтересует читателей, так как информации по предлагаемой теме довольно мало. Мы с вами будем рады сотрудничать".
К настоящему моменту книгу прочитали многие радиолюбители и профессионалы. ДЛя кого-то "Силовая электроника" стала настольным справочным изданием, кто-то пытается отыскивать ошибки и критиковать даже за пропущенную запятую. Читатели пишут, обсуждают на интернет-конференциях, рекомендуют прочесть, звонят, кое-кто даже предлагает перейти к ним на работу. В общем, книга живет нормальной жизнью, и даже порой диктует автору, как ему жить.
Автор приводит здесь сведения о всех опечатках или неточностях, замеченных им самим или сообщенных читателями. И, конечно, отрывки из писем читателей.
Ко 2-му изданию
 Печатная плата 8.17 стр.173
Печатная плата 9.26 стр.227
Печатная плата 9.30 стр.230
Печатная плата 9.34 стр.233
Печатная плата 10.8 стр.250
Печатная плата 10.11 стр.251
Печатная плата 10.15 стр.254
Печатная плата 11.6 стр.262
Печатная плата 11.9 стр.263
Печатная плата 12.10 стр.279
Печатная плата 12.13 стр.282
Печатная плата 13.22 стр.314
Печатная плата 13.26 стр.322
Печатная плата 15.18 стр.362
Печатная плата 15.21 стр.366
Печатная плата 16.13 стр.380
Печатная плата 16.17 стр.383
Читатели пишут
С большим интересом ознакомился с сайтом. Хочу спросить, имеется ли сейчас возможность приобретения книги "Силовая электроника" жителю глухой деревушки северной Греции? В данный момент меня как раз интересует все, что касается импульсных источников питания. К сожалению, я имел большой перерыв в отношениях с электроникой (а был я радиолюбителем середины прошлого века), но сейчас, удалившись по возрасту от всяческих суетных дел, возвращаюсь на стезю радиолюбительства, естественно - с помощью сети. Желаю дальнейших успехов в работе, и спасибо.
Олег Тер, Греция
Олег, очень приятно, что "Силовая электроника" интересует и наших соотечественников, живущих за рубежом. Попробуйте приобрести книгу через интернет-магазин типа "Озона" или напрямую от издательства, отправив письмо по адресу magazin@solon-r.ru.
Единственная толковая книга. Больше нет. Спасибо. Подскажите, пожалуйста, как расширить диапазон напряжений у push-pull схемы? Я изготовил схему на ЕУ3 c 2п707 в ключах. Необходимый диапазон напряжений питания схемы - 22-35в. При рассчете на минимально возможное напряжение питания все работает нормально.При повышении напряжения питания начинает сильно греться трансформатор, транзисторы. Обратная связь через оптрон отрабатывает нормально.
Mark Haskov
Mark, значит не все в порядке со значением индукции (В) в магнитопроводе - он начинает работать с заходом в насыщение. Попробуйте пересчитать трансформатор, снизив индукцию в 1,5-2 раза.
C большим интересом прочитал книгу. Спасибо за простое и в то же время довольно глубокое изложение материала. В ближайшее время собираюсь разрабатывать источник питания для лампы-вспышки. Не знаю, какую схему выбрать. На выходе регулируемое напряжение 400 - 1000 В. Выходная мощность 25 Ватт. Думаю делать сразу от сети по flyback схеме (гальвано-развязка обязательна). Есть ли противопоказания? Можно ли применить драйверы (TopSwitch) от Power Integrations?
Борис Кириллов, Москва
Спасибо, тезка, за хороший отзыв! Я думаю, что flyback схема для Вашего случая вполне сгодится. Мощность небольшая, гальваническая развязка обеспечивается автоматом. Единственное, что смущает, - нагрузка. Вспышка - это чистый разряд, короткое замыкание. Я бы поставил в цепи питания лампы токоограничительное сопротивление, или вообще отрубал бы конденсатор после заряда на время разряда от вторичной обмотки конвертора.
Cлучайно зашел на вашу авторскую страничку и решил написать. Уже около года Ваша книга "Силовая электроника" - любимая настольная книга. Год назад заканчивал университет, подрабатывал в СКБ, на местном заводе. Там меня и еще нескольких коллег-студентов обрадовали: поручили чинить сгоревший
немецкий импульсый сварочный аппарат. Транзисторов пожгли много. И вот после очередных экспериментов зашел я в книжный и вижу на витрине желтенькую книгу. Открываю, читаю введение про радиолюбителя, проклятый сварочный аппарат и запах сгоревших транзисторов. Да, бывают в жизни совпадения! Книгу читали запоем, всем нашим коллективом и периодически отдельные моменты приходится перечитывать заново. Хорошая книга, если не сказать, единственная в этой области, написанная доступным языком.
Дмитрий Петров, г.Орел
Дмитрий, спасибо за хороший отзыв! Успехов в работе и интересных книг!
Прочитал книжку и понял, почему мусорное ведро забивалось транзисторами! Книжка хорошая, написана просто и понятно. Мне и многим знакомым понравилась. Даже кто-то на С++ написал программу, считающюю и трансы, и потери, и все остальное.
А после этой книги более сложные читаются с легкостью. Хорошо когда все получается, особенно выживают IGBT по 5 баксов. Это хорошее начало интересного пути. С уважением,
Евгений Кальченко
Евгений, спасибо! Остается пожелать новых творческих удач на поприще силовой электроники.
В каталоге "Солон-Пресс" увидел Вашу книгу и купил. Очень понравилась, в моем духе. Сам я радиолюбитель с 12 лет. Закончил МВТУ им.Баумана, инженер-разработчик. Основное хобби - кварцевые генераторы с электронной перестройкой частоты, LC и RC генераторы. Имею в этой области около 15 печатных работ. Ряд изобретений не оформлены. Много занимался патентоведением, с начала перестройки "спустился" на завод. Сейчас обслуживаю привода двигателей до 10 кВт, обычных трехфазных асинхронных с регулировкой оборотов от 0 до 3000. Тут хватает всего, в том числе и импульсных источников питания.
Владимир Маслов, г.Мытищи
Уважаемый Владимир, спасибо за отзыв и хорошее письмо. Всегда приятно открывать новых людей, увлеченных радиоэлектроникой не только по долгу службы, но еще и в душе.
Большое спасибо за "Силовую электронику" - побольше бы таких книжек! А теперь по теме. Нсколько месяцев назад у меня возникла идея сделать импульсный сварочный аппарат, хотя потребность в нем существут уже давно. Купить готовый слишком дорого. Хороший аппарат стоит порядка полутысячи долларов и выше. Проще всего мне было бы взять за основу фирменную схему, но таковой я нигде не нашел. После прочтения "Силовой электроники" я понял, что я не одинок в своих поисках.
Олег Романенко, г.Киев
Олег, в этом разделе я привел только начало Вашего письма, поскольку оно содержит достаточно много вопросов. Мне ничего не оставалось сделать, как написать материал-дополнение к книге, который называется "Импульсный сварочный аппарат - не все так просто, как кажется". Зайдите в раздел "Дополнения к книгам".
Меня очень заинтересовала книга "Силовая электроника для любителей и профессионалов". Она открыла для меня новое в современной электронике. Не подскажет ли автор, где и как можно приобрести терморезисторы (точнее, позисторы) для балластных схем люминесцентных ламп. Схема балласта с лампой на 40 Вт у меня запускается без позистора. Насколько снизится ее ресурс в этом случае?
Стрыгин М.А., г.Краснодар
Михаил, в Санкт-Петербурге позисторы я покупал в магазине "Мега-Электроника" и "Чип и Дип". Ничего не могу сказать, есть ли их представители в Краснодаре - посмортите в интернете сами. По типам: подойдут B59024-S1120-A151, B5924-S1120-A70, B59870-C80-A51, B59860-C120-A70, B59840-C120-A70. Если лампа запускается без позистора - беспокоиться не надо. Ведь не случайно в ряде случаев его можно заменить на конденсатор. В последнее время появились малогабаритные динисторы, которые выпускает Брянск специально для запуска люминесцентных ламп. А для ресурса ламп самое страшное фальшстарт. Если зажигается сразу, значит все нормально.
С большим интересом прочитал книги из серии "просто и доступно". Очень хорошо, что в этих книгах уделено много внимания теоретической части и определению параметров элементов схем. Однако было бы удобнее пользоваться расчетом в книге "Силовая электроника", если пронумеровать формулы в теоретической части, а в практической - приводить ссылку на соответствующую формулу.
Без подписи
Книга, в которую "ныряю", обычно утыкана закладками. "Силовая
электроника" - такая книга. Буду рад видеть ее 2-е издание. Но если это
произойдет, позвольте совет:
- Нумерация формул - отнюдь не выдумка буквоедов - она нужна и была бы очень
к месту.
- Не помешал бы подробный список сайтов изготовителей р/э-компонентов, где можно
почерпнуть бесплатную информацию.
- Развитие какой-либо темы должно предполагать либо полноту ее охвата, либо
подробные ссылки на опускаемые фрагменты. Например в конце главе про многожильные провода (стр.125) было бы гораздо приятнее вместо "Дерзайте!" прочитать [xx] (какая литература).
Стрыгин М.А., г.Краснодар
Спасибо за советы и рекомендации. Я их обязательно учту при втором издании
"Силовой электроники". По стр.125 могу сказать, что основная информация взята из книг [1] и [60] - см.список литературы в конце книги.
Решил изготовить очередной "балласт", но Ш-образного магнитопровода для дросселя не оказалось под рукой, а потом подумал: если схема полумостовая (на базе IR2151), то ток дросселя должен быть симметричным, может подойдет и кольцо? Пока не пробовал, решил посоветоваться с Вами.
Стрыгин М.А., г.Краснодар
Михаил, дроссель на основе кольца мне делать не приходилось, использовал Ш-образные, с зазором, так как
с балластами я имею дело больше как радиолюбитель, да и голову эта мысль не посещала. Логика говорит о том, что реальный дроссель на ферритовом кольце будет иметь значительный разброс по индуктивности (ведь
проницаемость в таком варианте будет сильно "гулять" - она приближается к проницаемости материала). Могу сказать, что обычные балласты, которые мне доводилось видеть, намотанные на электротехническом железе, имеют именно разомкнутую конструкцию. Проще говоря, это - брусок из тонких пластин. Но если Вы попробуете кольцо в работе и сообщите мне о результатах, я их приму к сведению и даже смогу сообщить о них другим читателям через сайт или книгу.
В книге в одном разделе пропущена формула для расчета. В разделе про бустерную схему пропущена формула для расчета количества витков. При проектировании дросселя там есть формула для витков, но в нее сразу подставлены числовые значения, которые непонятно откуда берутся. До свидание.
Peter Kurz
Peter, все формулы относительно индуктивности (L) приведены на стр. 189 - подпункты а), б), в). Количество витков Вы сможете вычислить из этих формул. Цифры для расчета берутся из геометрии сердечника, который Вы намереваетесь использовать.
Анализируя формулу для Pпер, приведенную на странице 192, я пришел к выводу, что на конечный результат оказывает сильное влияние Qrr. Я обратился к документации International Rectifier и обнаружил, что для разных типов ПТ приводятся приблизительно равные 6 мкКл значения Qrr, в то время как в перечне принятых сокращений Qrr упоминается в нКл. ЧТо Вы думаете по этому поводу? И как влияет длительность защитной паузы между переключениями ПТ в мосте или полумосте на рассеиваемую мощность?
Стрыгин М.А., г.Краснодар
Михаил, на последний вопрос ответ очень простой, и об этом в книге сказано: мощность потерь складывается из мощности переключения и мощности, рассеиваемой в статическом состоянии. Вот как раз чем больше защитная пауза, тем меньше статические потери. А динамические потери принято считать не меняющимимся. Хотя, конечно, изменение есть, но на практике его учитывать нет смысла - оцениваемся по максимуму. Первый вопрос затрагивает очень серьезную проблему - работу моста или полумоста на индуктивную нагрузку. Здесь нельзя путать Qrr и Qg - заряд обратного восстановления оппозитного диода и заряд затвора (они отличаются на порядки). Поскольку этот вопрос поставлен, я отвечу на него подробнее в разделе "дополнения к книгам".
С запоем прочитал книгу про импульсные источники. Есть некоторые неясности по работе понижающего стабилизатора. Почему нежелателен режим разрывных токов? Если задаваться условием неразрывности тока, то для MAX724, работающего в роли лабораторного блока питания, получаем L >1,5 мГн, а это уже достаточно большая величина. Что делают в таких случаях?
Грудовик И.
Илья, все очень просто. В режиме разрывных токов индуктивность перестает "работать" эффективно, и, следовательно, напряжение фильтруется преимущественно конденсатором. Возрастают пульсации напряжения в нагрузке. С лабораторным источником, который должен иметь регулировку "от нуля", действительно есть проблема с "разрывностью" тока. Можно поступить, например, таким образом: выбрать по условию неразрывности напряжение, равное 10% от максимального, а при дальнейшем снижении просто иметь в виду, что пульсации "подросли". Любой фирменный "чоппер", как Вы знаете, имеет диапазон входных напряжений, в котором обеспечиваются его параметры, в том числе и амплитуда пульсаций. На остальные Ваши вопросы я постараюсь ответить в разделе "дополнения".
|
|
|
