1. Однофазное, однополупериодное.

А. Нулевая схема.

Б. Мостовая схема.

Однофазные схемы применяются в цепях управления, где потребляемая мощность невелика, поэтому, используя сглаживающие емкостные фильтры, можно получить на выходе напряжение близкое к постоянному.

Нулевая схема применяется очень редко для выпрямления очень низких напряжений.

В силовых однофазных цепях выпрямление используется крайне редко, в некоторых универсальных ИП специального назначения, например в установках УГД.

Трехфазные схемы выпрямления

В сварочных выпрямителях обычно используют трехфазные схемы выпрямления, которые обеспечивают значительно меньшую пульсацию выпрямленного тока по сравнению с однофазными схемами.

Трехфазная нулевая схема выпрямления

Работа схемы:

Включаются вентили с самым высоким положительным потенциалом фазы.

Переключение вентилей начинается в точках, где сравниваются напряжения фаз, т.к. в последующее время на закрытый вентиль прикладывается открывающее напряжение, под действием которого он открывается. Соответственно на общей точке вентилей появляется напряжение другой фазы, которая уже имеет большой потенциал, поэтому первоначально открытый вентиль попадает под закрывающее напряжение и отключается. Для реальных силовых вентилей при активной нагрузке отключение тока обычно не превышает время 10^-3 с, при индуктивной нагрузке – на порядок больше. Пульсация выпрямленного напряжения составляет 150 Гц.

Недостатки схемы:

1.Невозможность ступенчатого регулирования тока в сварочном выпрямителе.

2.Подмагничивание магнитопровода (поскольку ток в обмотках проходит в одном направлении) приводит к необходимости увеличивать сечение магнитопровода и вес трансформатора.

3.Провалы выпрямленного напряжения в несколько раз выше, чем у других применяемых трехфазных схем выпрямления.

Схема применяется редко.

Трехфазная мостовая схема выпрямления Ларионова

В трехфазных выпрямителях блоки из диодов чаще всего выполняют по мостовой схеме. В этом случае пульсация выпрямленного напряжения составляет 300 Гц.

а б

Трехфазная мостовая схема выпрямления Ларионова (а), фазное и выпрямленное напряжение (б)

Работа схемы:

В анодной группе включаются вентили с самым высоким потенциалом фазы, а в катодной наоборот. В любой момент времени открыты вентили, соединенные с фазами с самым большим положительным и с самым большим отрицательным потенциалами. Причем каждый вентиль одной группы в течении трети периода работает поочередно с двумя вентилями другой группы

Переключение вентилей аналогично изложенному выше.

Преимущества:

1.В этой схеме наилучшее использование мощности трансформатора.

2.Имеется возможность ступенчатого регулирования тока по схеме звезда / звезда – треугольник / треугольник.

3.Наименьший коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения

Основной недостаток этой схемы выпрямления удвоенное падение напряжения на двух вентилях в цепи выпрямленного тока, что снижает КПД выпрямителя. Это важно при низком напряжении выпрямителя.

В сварочном оборудовании эта схема применяется практически во всех выпрямителях для ручной дуговой сварки с номинальным током до 500А.