ДЕПАРТАМЕНТ ПО АВИАЦИИ

МИНИСТЕРСТВА ТРАНСПОРТА И КОММУНИКАЦИЙ

РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

МИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ВЫСШИЙ АВИАЦИОННЫЙ КОЛЛЕДЖ

АВИАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Часть 2

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Минск 2011

УДК 621.38

ББК 39.52-051-04

А20

С о с т а в и т е л ь

И. Л. ДУДНИКОВ,

кандидат технических наук, доцент

Р е ц е н з е н т :

А. Г. КЛЮЕВ

кандидат технических наук, доцент кафедры ТЭРЭО

Одобрено и рекомендовано к изданию научно-методическим советом МГВАК (протокол от 18.01.2010г. № 2)

Учебно-методическое пособие по курсу «Авиационная электроника» предназначено для студентов (курсантов) специальности 1-37 04 02 «Техническая эксплуатация авиационного оборудования» (специализация 1-37 04 02-01). В нем содержатся теоретические сведения по схемотехники устройств электроники и цифровых устройств, список рекомендуемой литературы.

© МГВАК, 2011

Раздел 1 преобразовательные устройства и устройства электропитания

1. Выпрямители переменного тока

Для получения электрической энергии нужного вида часто приходится преобразовывать энергию переменного тока в энергию постоянного тока (процесс выпрямления), либо энергию постоянного тока в энергию переменного тока (процесс инвертирования). Устройства, с помощью которых осуществляются такие преобразования, называются выпрямителями и инверторами, соответственно. Выпрямители и инверторы являются вторичными источниками электропитания (ИВЭ).

Классификация выпрямителей:

1. по возможности управления:

• неуправляемые, когда на выходе выпрямителя получают выпрямленное постоянное напряжение;

• управляемые, когда на выходе выпрямителя необходимо изменить значение выпрямленного тока;

2. по числу фаз первичного источника питания:

• однофазные (выпрямители малой и средней мощности);

• многофазные, обычно 3-х фазные (выпрямители большой мощности);

3. по форме выпрямленного напряжения:

• однополупериодные;

• двухполупериодные.

Параметры выпрямителей:

• средние значения выпрямленных тока и напряжения I_н.ср и U_н.ср;

• мощность нагрузочного устройства P_н.ср = U_н.ср I_н.ср;

• амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения U_осн.m;

• коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения p = U_осн.m / U_н.ср.

• КПД:

 = P_н.ср / (P_н.ср + P_тр + P_д),

где P_тр – потери в трансформаторе, Р_д – потери в диодах.

Рассмотрим структурную схему однофазного выпрямителя (рисунок 1.1).

Т_р

ВГ

R_н

U_н

С_т

U₀₂

С_ф

U₀₁

U₂

U₁

Рисунок 1.1 – Структурная схема однофазного выпрямителя

На вход выпрямителя подается переменное напряжение U₁, которое с помощью трансформатора Т_р изменяется до требуемого значения U₂, которое преобразуется вентильной группой ( или одним вентилем) в пульсирующее напряжение U₀₁. Выпрямленное напряжение U₀₁ имеет, кроме постоянной составляющей, еще и переменную составляющую, которая с помощью сглаживающего фильтра С_ф снижается до требуемого уровня, и напряжение U₀₂ на выходе фильтра подается на стабилизатор С_т, который поддерживает неизменным напряжение на нагрузке U_н при изменении значений входного напряжения и сопротивления R_н.

Для выпрямления однофазного переменного напряжения применяют 3 основных типа выпрямителей:

• однополупериодный;

• двухполупериодный мостовой;

• двухполупериодный с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора.