2.2.6 Выпрямители

В. называется устройство, предназначенное для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток.

Структурная схема маломощного источника питания

Рассматр. маломощные выпрямители (с потр. Р нагр. до сотен ватт), (для питания постоянным током различных схем и устройств промышленной электроники.

При этом задачу преобразования электр. энергии ~ тока в пост. решают при помощи однорофазныхных выпрямителей, питающихсяся от однофазной цепи переменного тока.

Наиболее распространёнными источниками воричного питания являются источники, преобразующие энергию сети ~ тока частотой 50 Гц.

Выпрямители малой и средней мощности обычно бывают однофазными, большой мощности – трёхфазные.

По форме выпрямители сигнала В м.б. однополупериодными , двухполупериодными

На работу выпрямителя оказывает влияние вид нагрузки:

- активная

- активно-индуктивная

- активно-емкостная

- противо э.д.с.

выпрямители малой мощности обычно работают на активную и активноемкостную нагрузку ,средней и большой мощности – на активноиндуктивную.

Нагрузки с противо э.д.с. имеют выпрямитель, когда питает двигатель постоянного тока или используется для зарядки аккумуляторов.

2.2.6.1 Схема однополупериодного однофазного выпрямителя

при работе на чисто активную нагрузку

Считаем r_2ТР ≈ 0

r_{пр Д} = 0

r_{Д обр} = ∞

Основные параметры выпрямителей.

Выпрямители

- мощность нагрузочного устройства

Umax n – амплитуда основной гармоники выпрямленого U (Umax пульсаций)

- коэффициент пульсаций U.

Мощность трансформатора - S₁, S₂ -действительные значения мощности первичной и вторичной обмоток трансформатора.

К.п.д. , где Р_тр – потери в трансформаторе

Р_Д – потери в диоде

Для однополупериодных выпрямителей

.

Преимущество - простота

Недостатки

- большой к-т пульсаций ,малое выпр. U

- max i₂ имеет пост. составляющую которая вызывает подмагничивание сердечника тр-ра -↓ индуктивности обмоток тр-ра →↑ ток х.х →↓ к.п.д.В

Применяют для питания высокоомных нагруз. устр-в (электронно-лучевых трубок) допускающих большие пульсации

P ≤ 10 – 15 Вт

Осн. Элемент выпрямителя – диод для ↑ η U_{Д пр} д.б. min

Предельные электрические параметры диода

U_{обр . max} , I_{пр. max,} соотв. I_{выпр. max}

f_max –в случае ↑ f > f_max диоды теряют вентильные свойства.

В настоящее время выпуск. n/n столбы Д1004, Д1005, 1Ц, 10Ц.

- выпр. столб – группа послед. соед. диодов , помещённых в один корпус. Такие столбы выдерживают U_обр. до 15кВ.

2.2.6.1 Двухполупериодный выпрямитель мостового типа

U_{обр max} = U_2m

P = 0,67

Преимущества - U_он > U_он однополуп. В 2 раза

I_он > I_он

P <

U_{обр. max} = U_2max к каждому Д. как и в однополупериодном выпрямителе.

Выпуск. n/n выпр. блоки – мосты

один КЦ 402

два электр. не соединённых моста КЦ 403

2.2.6.3 Двухполупериодные выпрямители со средней точкой

- Сочетание 2-х однополупериодных выпрямителей , вкл. на один и тот же Р_н

Те же преимущества , что и у выпрямителей мостового типа за исключением U_{обр. max} , которое опред. U_ab

U_{обр. max} =πU_ОН =2U_2m

Недостаток – габариты , масса и стоимость трансформатора больше , но в 2 раза меньше диодов.