promel (Электроника учебник)

ББК 82.88 З(г УДК 621.88 (076.8) Репензентыг кафедры «Электронные н магнигные цели», а также «Лизлектрнки н полупроводники» Ленинградского злектротехнического института (зав. кафедрами — проф. В. И. Анисимов н проф. В. В. Пасынков); кафедра «Промышленная электроника» Киевского политехнического института (зав. кафедрой — проф. В. С, Руденко) В каиРе рассматриваются принцип действия полупроводниковых приборов, транзвсторгшк усилителей к шгтегральных схем импульсной и цифровой техниинг вьшряшпели, шгверторы, среобразователи частоты н т. д.

Предвазвачается для студентов виергетвчесних а зюктромеханическнх спецеальнгетей. 2403000000 — 360 3 96 — 82 00 1(0! ) — 82 6Ф0.3 ББК 32.83 Юрий Сергеевич Забродин ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Научный редактор В. А. Лабунцов, Редактор издательства Т. И. Артемова. Худо?хественный редактор Т. М, Скворцова. Технический редактор Э. М. Чижевский. Коррехтор Г. И. Кострикова. ИВ № 29бЗ ИзД. № ЗР-277. Сдано и набор 24.09.8!. Поди, к печати 31.05.82. Т-Об?77. Формат 00М90?и( НУм. тнп, ДЪ 1. ГаРвит?Ра литеРатУРнаЯ.

Печать высокаЯ. Объем 31 Угл. е. л. Уел. «р -отт. 31. Уч..изд. л. 33,25. Тираж 75000 зкв. Зак. № 548. Пена 1 р. »0 к. Издательство «Высшая школа». Москва, К.М. Иегливиан ул„д. 29П4. Ярославский полиграфномбипат Союзполиграфпрома при Государственном комитате СССР по делам издательств, полиграфии и кина«ной торговли. 150014, Ярославль, ул.

Свободы, 97. И? Издательство «Высшая школа», 1982 Заброднн Ю. С. 312 Промышленная электроника: Учебник для вузов. — Мл Высш. школа, 1982. — 496 с., нл. В пери (р, Бок. ПРЕДИСЛОВИЕ «Промышленная электроника» относится к числу наиболее важных курсов ля подготовки современных инженеров — электриков, электромехаников, элсктроэнергетиков и инженеров других электротехнических специальностей. Б этом курсе, сгоящем в учебных планах указанных специальностей почти сразу за курсом «Теоретические основы электротехники», будущие специалисты изучают. основные типы приборов и схем, используемых в электронике( принцип действия и особенности линейных, импульсных и цифровых устройств для обработки сигналоа в электронных системах управления и отображения информации; принцип действия и особенности выпрямителей, инверторов и других преобразователей электрической энергии, применяемых в электроприводе, электрической тяге, электротехнологин, электроэнергетике и т.

д. Даже нз этого краткого общего перечня видно, что промышленная электроника является базой дальнейшего прогресса, в частности основой автоматизации многих областей промышлениосги, транспорта и энергетики. В то же время для большинства перечисленных специальностей промышленную электронику можно отнести скорее к общеинженерным, чем х специальным дисциплинам, Из этого следует, что главная цель данного курса — не столько научить студента разрабатывать те или иные фуннционально законченные электронныс устройства (изучение электроники в таком объеме предусмотрено для подготовки инженеров соответствующего профиля в рамках специальности «Промышленная электроника»), снолько научить его понимать принцип действия щих устройств, уметь грамотно эксплуатировать их и формулировать задание на разработку нового устройства.

Это и отражено в названиях указанной дисциплины «Промышленная электроника (общий курс)» или «Основы электроники», под которыми она значится в учебных планах большинства электротехнических специальностей. Предлагаемый учебник написан в соответствии с дейсгвующими типовыми программами по курсу «Промышленная электроника» для ряда специальностей. При написании учебника по этому курсу автор неизбежно сталкивается с трудной задачей, обусловленной, с одной стороны, разнообразием и быстрым Развитием современных электронных устройств, существенно различающихся назначением, принципом действия, уровнем мощности и иными признаками, с с другой — ограниченным числом лекционных часов и соответственно ограниченным объемом книги. Этн дза фактора определяют и некоторое различие в программах данного курса для отдельных групп специальностей. Так, для специальностей, связанных с снстемамн управления и контроля (автоматизация энергосистем и релейна я защита, энергетическая кибернетика н др.), повышенное внимание уделяется ""фоРмационной электронике — усилителям, генераторам сигналов, логическим схемам, импульсной и цифровой технике, индикаторным приборам, электронныы блокам питания аппаратуры.

В то же время для таких специальностей, автоматизированный электропривод, электрификация железнодорожного транспорта, электротермичсские установки, электрические сети и системы, элекРаческне машины, более важны разделы силовой преобразовательной техники — выпрямители средней и большой мощности, ведомые сетью и автономные ннверторы, преобразователи частоты и т.

д. объем Иеобходимость учета всех этих факторов заставила несколько расширить »|ате нал см Учебника, чтобы обеспечить возможность выборочного использования Р'~»ла в соответствии с конкретными требованиями тех или нных специальностей. наряд со Изложение материала книги основывается на современной элемеп«ной базе: смотрены Р лу со схемами на дискретных транзисторах (биполярных и волевых) рассхема~, в Р ны Различные устройства обработки информации на интегральных л«икровключая БИС. дано описание разнообразных индикаторных приборов, предназначенных для отображения информации. Изложение нопросов преобразовательной техники базаруется на применении полупроводниковых првборов— диодов, тиристоров, силовых транзисторов.

Значительное внимание уделено импульсным преобразователям постоянного напряжения, автономньгм ипверторам в другим преобраэоватялям, получающим н последнее время все большее рзавитие. Научный редактор ггроф. В. А. Лабунцоа Предлагаемая книга предназначена служить учебником по дисциплине «Промышленная электроника (общий курс)гила близкой ей по содержанию дисциплине «Основы электроникиь для студентов электроэнергетических н электромеханнческнх специальностей. Ввиду общеннженерной направленное~и этих дисциплин материал по устройствам промышленной элсктроники, определяющей главное в содержании книга, дзется с точки зрения выяснения принципов действия устройств, выявления вагггнеегпгнх нх характеристик и показателей, а также уяснения основ расчета.

Материал по полупроводниковым приборам, составляющем элементную базу современной промышленной электроника, излагается с позиций изучения их принципов действия и необходимости учета влнянвя пара. метров этих приборов на работу рассматриваемых устройств. Основой настоящей каиги является курс лекция по промышленной электронике, читаемый автором на электроэнергетнческоч н электромеханическом факультетах, а такгке на факультете'элентрификацни и автоматизации промышленности и транспорта Московского энергетического института. При работе над учебником автор стремился использовать опыт преподавания предмета, накопленный нз кафедре промышленной электроники этого института.

Большую творческую помощь прн подготовке учебника оказали автору сотруднаки кафедры канд. техн. наук, доц В, В. Попов, канд. техн. наук, доц. Е. Е. т!апггыгнн, канд. техн. наук, доц. Ф. М. Яблонскив н ст. преподаватель М. Л. Фраткина, прннявшне учзстие в обсуждении методики и структу. ры книги и прочитавшие отдельные ее главы, ва «гто автор выражает им искрен.

нюю благодарность. Автор признателен зав. кафедрой промышленной электроники д-ру тсхн, наук, проф. В. А. Лабунцову за большую помощь прн разработке плана построения рукописи п ее научное редактирование, з также д-ру техн. наук, проф. И. Л. Каганову за многочисленные советы и ценные замечачзния. Автор благодарит д-ра техн. наук, проф. В. И, Анисимова, д-ра техн, наук, проф, В. В. Пзсынкова, д-ра техн.

наук, проф. В, С, Руденко и канд. гехи. наук, доц. В. И. Сенько за ряд замечаний, сделанных ггмгг при рецензировании рукописи. Все замечания и пожелания по улучшению содержания книги будут прння. ты с благодарностью. Следует направлять их по адресу: 101430, Москва, К-б!, ул. Неглинная, д. 29г!4, изд-во «Высшая школа». Азиюр ВВЕДЕНИЕ В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 — 1985 годы и на период до 1990 года, принятых )!)1уг! съездом КПСС, в числе главных задач повышения эффективности производства указывается на дальнейшее ускорение научно.

технического прогресса и перевод экономики на путь интенаивного развития. Эти задачи невозможно решить без широкого применения электроники для целей автоматизации производства во многих отраслях промышленности, на транспорте, в электроэнергетике и т. д. Расширение сферы использования электроники — главная особенность научно-технического прогресса на современном этапе. Э л е к т р о н и к а охватывает обширный раздел науки и техники, связанныи с изучением и использованием различных физических явлений, а также разработкой и применением устройств, основанных на протекании электрического тока в вакууме, газе и твердом теле. Промышленная электроника !применение электроники в промышленности, на транспорте, в электроэнергетике) и р а д и о э л е к т р о н и к а (применение электроники в радиотехнике и телевидении) являются важнейшими составными частями электроники, рассматриваемой в широком смысле.

В свою очередь, в промышленную электронику, обеспечивающ) ю разнообразные виды техники электронными устройствами измерения, контроля, управления и защиты, а также электронными системами преобразования электрической энергии, входят: !) информационная элекгпроника, к которой относя гся электронные системы и устройства, связанные с измерением, контролем и управлением промышленными объектами и технологическими процессами; 2) энереегпичаскал электроника (преобраэовательнал технико), связанная с преобразованием вида электрического тока для целей электропривода, электрической тяги, электротермии, электротехнологии, электроэнергетики и т. д. Промышленная электроника постоянно развивается. Это опреде.чяется в первую очередь непрерывным совершенствованием ее элементной базы. Элементная база промьппленной электроники прошла несколько этапов развития.