10. . Управляемые выпрямители.

УПРАВЛЯЕМЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

В некоторых случаях выпрямительные установки должны обеспечивать возможность плавного регулирования среднего значения выпрямленного на­пряжения U_Q. Для этих целей в настоящее вре­мя применяются управ­ляемые полупроводнико­вые вентили-тиристоры. Они обеспечивают плав­ное регулирование вы­прямленного напряжения в широком диапазоне при очень малом потребле­нии мощности.

В схеме на управляемых тиристорах (рис. 4.10, а) момент открытия тиристоров VД1 и VД2 определяется моментом подачи на их управляющие электроды импульсов U_y (рис. 4.10, в). В момент прихода импульсов тиристоры открываются. Происходит задержка открытия тиристоров по отношению к моменту перехода напряжения через нуль. Эта задержка равна а. Угол а называют углом управле­ния.

В интервалы времени 0; ώt1 и π; ώt₂ мгновенное значение напряжения на нагрузке равно нулю (рис. 4.10,6), так как оба тиристора заперты, а в моменты времени ώti и ώt₂ оно возрастает скачком, изменяясь затем по синусоидальному закону, до момента перехода напряжения через нуль. Изменением угла управления можно регулировать выпрямленное напряжение U_o. Очевидно, с увеличением угла а величина U_o уменьшается. При этом увеличиваются пульсации выпрямленного напряжения и уменьшается КПД выпрямителя. Это является основным недостат­ком управляемых выпрямителей.

10. .Инверторы.

Инвертор

Инвертор-устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения или без.

Обычно представляет собой генератор периодического напряжения по форме приближенного к синусоиде.

Инверсия – это функция обратная выпрямлению.

Упрощенная принципиальная схема

Источником питания сварочного аппарата с использованием инвертора, а также типичные осциллографы напряжения в различных её точках.

10. .Стабилизаторы напряжения.

Стабилизатором постоянного напряжения называ­ется устройство, поддерживающее с требуемой точ­ностью напряжение на нагрузке при изменении в заданных пределах напряжения сети и сопротивления нагрузки.

Стабилизаторы постоянного напряжения подразделяются на параметрические и компенсационные.

Более высокими техническими показателями обладают стабилизаторы компенсационного типа, работа которых основана на сравнении фактического значения выходного напряжения с заданным. Компенсаци­онный стабилизатор (рис. 4.11) состоит из трех узлов:

источник опорного напряжения (ОН);

сравнивающий и усилительный элемент (СУ);

регулирующий элемент (РЭ).

Основными параметрами стабилизатора являются коэффициент стабилизации и выходное сопротивле­ние.

Коэффициентом стабилизации называют отноше­ние относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора при постоянном сопротивлении на­грузки, т. е.

Транзистор VT1, включенный последовательно с сопротивлением нагрузки R_n, является регулирующим элементом, а транзистор VT2 является усилительным. Кремниевый стабилитрон VД используется в качестве источника опорного напряжения, а транзистор VT2 усиливает разность, образованную опорным напряже­нием U_on и падением напряжения на резисторе R2. Если напряжение на входе Uвх возрастает, то в первый момент повышается напряжение на резисторе делителя R2, а следовательно, увеличивается базовый ток /_б2. При этом увеличивается ток коллектора 1_к2 и падение напряжения на резисторе R3. Потенциал базы транзистора VT1 повышается, а ток базы /_б1 снижается. Это приводит к увеличению напряжения на транзисторе VT1 до того значения, при котором напряжение Uвых становится близким к прежнему. В делителе Rl, R2 можно применить переменный резистор для регулирования выходного напряжения. Коэффициент стабилизации в компенсационных ста­билизаторах может достигать нескольких тысяч.

Компенсационные стабилизаторы напряжения обеспе­чивают высокую точность поддержания стабильного напряжения, значительное ослабление пульсаций и возможность регулирования выходного напряжения.

Они применяются в блоках питания устройств, собранных на полупроводниковых приборах, или микросхемах. К недостаткам можно отнести низкий КПД, так как на регулирующем транзисторе всегда имеются потери выпрямленного напряжения.