- •25. Тиристоры, классификация.
- •26. Структура тиристора, принцип действия.
- •27. Параметры тиристоров.
- •40. Силовые биполярные транзисторы.
- •41. Силовые ключи на моп транзисторах.
- •42. Биполярные транзисторы с изолированным затвором.
- •29. Управляемый выпрямитель со средней точкой и с активной нагрузкой.
- •30. Управляемый выпрямитель со средней точкой и с индуктивной нагрузкой.
- •31. Инвертор, ведомый сетью.
- •16.1 Однофазный регулятор переменного напряжения с фазовым способом регулирования
- •С чисто активной нагрузкой ( ); 2- с чисто индуктивной нагрузкой ( )
- •35. Преобразователи постоянного напряжения понижающий.
- •36. Преобразователи постоянного напряжения повышающий.
- •37. Преобразователи постоянного напряжения повышающий с инверсией.
- •38. Автономный инвертор тока.
- •39. Автономный инвертор напряжения.
- •11.1 Выпрямители
- •11.2.1 Емкостный фильтр
- •Сглаживающие г- образные фильтры
- •11.3 Внешние характеристики источников питания
39. Автономный инвертор напряжения.
Автономными инверторами называют преобразователи постоянного напряжения в переменное, работающие на автономную (отдельную) нагрузку, не связанную с питающей сетью.
Рисунок 18.4 - Схема однофазного АИН
Параллельно тиристорам включены диоды VD1…VD4, которые служат для возврата энергии, накопленной в индуктивности нагрузки , обратно в источник постоянного напряжения . Источник должен позволять прохождение обратного тока. Наличие конденсатора является схемным признаком АИН.
Рисунок 18.5 - Временная диаграмма работы АИН
Тиристоры VT1 и VT3 открываются в точке 0 при подаче тока в цепь их управляющих электродов. К нагрузке подключается источник . На интервале 1-2 ток протекает через открытые тиристоры. Путь тока на рисунке 18.4. показан сплошной линией. В точке 2 тиристоры VT1 и VT3 запираются, и открывается вторая пара тиристоров VT2 и VT4. Но ток через индуктивную нагрузку не может мгновенно изменить направление. За счет энергии, запасенной в индуктивности, на интервале 2-3 ток протекает через диоды VD2 и VD4, путь тока показан пунктирной линией. Как видно, ток втекает в положительный полюс источника , следовательно, энергия от нагрузки передается обратно в источник . В точке 3 ток меняет направление, он протекает через тиристоры VT2 и VT4. Далее процессы повторяются..
Выражение для определения тока в цепи нагрузки можно получить, решая дифференциальное уравнение
; ,
, , где .
Максимальное значение тока нагрузки при .
Напряжение на выходе имеет прямоугольную форму и практически не зависит от тока, регулировать его амплитуду можно только за счет изменения эдс источника постоянного напряжения . Гармонический состав выходного напряжения определяется из разложения в ряд Фурье
…).
ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Большая часть потребителей энергии требуют для питания постоянного напряжения. Источники питания преобразуют переменное напряжение промышленной сети в постоянное напряжение. Источники питания подразделяются:
- по функциональным возможностям на неуправляемые и управляемые источники;
- по структуре на источники с непосредственным преобразованием и с промежуточным преобразованием;
- по мощности на выпрямители малой, средней и большой мощности, хотя последнее разделение весьма условно.
Основными элементами источника питания с непосредственным преобразованием (рисунок 11.1,а) являются:
- трансформатор (Тр), который обеспечивает необходимое значение выпрямленного напряжения, а также служит гальванической развязкой между питающей сетью и нагрузкой;
- выпрямитель (В), с помощью которого обеспечивается однонаправленное протекание тока в цепи нагрузки, в результате чего переменное напряжение преобразуется в однополярное пульсирующее напряжение;
- сглаживающий фильтр (СФ) для уменьшения пульсаций напряжения питания;
- стабилизатор (Ст) обеспечивает постоянство выходного напряжения при изменении напряжения в питающей сети и мощности потребляемой нагрузкой.
Рисунок 11.1 - Структурные схемы источников питания: а – с непосредственным преобразованием; b – с промежуточным преобразованием
Источник питания с промежуточным преобразованием (рисунок 11.1,b) кроме названных элементов содержит инвертор (И), который преобразует постоянное напряжение на выходе выпрямителя в переменное напряжение высокой частоты (более 20 кГц). Такая структура позволяет заменить трансформатор, работающий на низкой частоте и имеющий большой вес, на высокочастотный трансформатор значительного меньшего веса. Сглаживающий фильтр на высокой частоте при одинаковой эффективности также имеет меньшие геометрические размеры. Инвертор, высокочастотный трансформатор и выпрямитель (В2) образуют преобразователь постоянного напряжения, который называют конвертором. Часто вводят обратную связь с выхода источника на инвертор, что позволяет стабилизировать выходное напряжение и исключить стабилизатор из схемы.