Маломощные выпрямители однофазного тока

Ими называются устройства преобразующие энергию источника переменного тока в постоянный, это осуществляется вентилем (диод), который пропускает ток только в одном направлении. По типу вентиля рассматривают следующие вентили: вакуумные, газоразрядные, электроконтактные, полупроводниковые.

В зависимости от схемы включения выпрямителя различают одно и двухполупериодные, мостовые и с нулевым выводом, однофазные и многофазные.

В зависимости от возможности регулирования напряжения нагрузки различают регулируемые и нерегулируемые.

Лекция 21

Структурная схема, схемы преобразователей электрической энергии с однофазным выпрямителем.

Источник первичного электропитания – это элемент в котором происходит преобразование неэлектрической энергии в электрическую.

Источник вторичного электропитания – это устройство где происходит преобразование одного источника энергии в другую.

Основные параметры вторичного источника электропитания.

1. Внешняя характеристика источника электропитания из которой находят напряжение холостого хода. Выделяют два основных параметра:

- номинальное значение U_вых

- выходное сопротивление

2. Максимальная мощность, отдаваемая источником питания.

Р_max≈ U_ном.·I_н.max

3. Параметр характеризующий отклонение выходного напряжения источника питания от постоянного – это коэффициент пульсаций (К_п).

Коэффициент пульсаций – это отношение амплитуды пульсаций к номинальному значению постоянной составляющей напряжения.

Коэффициент пульсаций по действующему значению равен:

При сложной форме U_вых , сначала находят действующее значение всего выходного напряжения, постоянную составляющею, а потом определяют действующее значение напряжения пульсации.

4. КПД

·%

если Р_ВЫХ ≤ 500Вт,то используются однофазные выпрямители

если Р_ВЫХ > 500Вт,то используются многофазные выпрямители

Однополупериодная схема выпрямителя.

Электрическая принципиальная схема.

Действующее значение U_вых равно:

Постоянная составляющая U₀ равно:

Действующее значение напряжения пульсации U_2m

I_н = 0.5·I_max

η=40.6%

Лекция 22 Однофазный двухполупериодный выпрямитель с нулевым выводом трансформатора

Электрическая принципиальная схема

Временные диаграммы работы однофазного двухполупериодного выпрямителя с выводом нулевой точки трансформатора.

Среднее значение выпрямленного напряжения (U_d) определяется, как среднее за полупериод U₂

n – коэффициент трансформации

Коэффициент пульсаций определяется по амплитуде максимальной гармоники

Средний ток через каждый диод определяется, как:

Преимущества с однополупериодной схемой:

1. Коэффициент пульсаций (Кп) уменьшается в два раза и основная частота увеличивается в два раза. В итоге габариты, размеры, масса сложного фильтра существенно уменьшается.

2. Обмотки трансформатора используются лучше, дополнительное намагничивание отсутствует.