16.4. Вторичные источники электропитания

16.4.1. Отдельные потребители (радиоэлектронные устройства, уст­ройства управления и др.) получают электроэнергию не от основных (первичных), а от вторичных источников электропитания. Вторичные источники электропитания преобразовывают род тока и величину напряжения.

16.4.2. По назначению вторичные источники электропитания клас­сифицируются таким образом:

преобразователи переменного напряжения (трансформаторы);

преобразователи постоянного напряжения в переменное;

преобразователи постоянного напряжения одной величины в посто­янное напряжение другой величины;

преобразователи переменного напряжения в постоянное — транс-форматорно-выпрямительные блоки и др.

16.4.3. По принципу действия вторичные источники бывают: электромеханические (динамические); магнито-полупроводниковые (статические).

Примером электромеханического преобразователя является авиаци­онный двигатель-генераторный преобразователь постоянного напряже­ния 27 В в переменное напряжение 36 В, 400 Гц. Он состоит из двигате­ля постоянного тока и трехфазного генератора, которые собраны в общем корпусе (рис. 16.6).

16.4.4. Типичный вторичный источник электропитания — это транс-форматорно-выпрямительный блок. Он состоит из следующих частей:

силового трансформатора;

выпрямителя;

сглаживающего фильтра;

стабилизатора напряжения.

Силовой трансформатор изменяет на­пряжение сети до нужного напряжения, а также создает электрическое разъединение цепи вторичного от­

Выпрямительные устройства превращают синусоидальное напряже­ние в постоянное. Это напряжение имеет пульсации, которые сглажи­ваются фильтрами. Обычно применяют стабилизатор напряжения, обес­печивающий постоянное напряжение на нагрузке.

16.5. Выпрямители

16.5.1. Выпрямительные устройства бывают:

неуправляемые (на диодах);

управляемые (на тиристорах).

Однополупериодный выпрямитель имеет один полупроводниковый диод. Если то среднее значение напряжения (постоянная

с оставляющая)

Действующее значение тока в два раза меньше, чем максимальное, т. е.

Активная мощность на нагрузке

16.5.2. Более эффективна мостовая схема двухполупериодного выпрямителя (рис. 16.7).

16.5.3. В первую половину периода через два диода течет ток I\, a два других — закрыты. Во вторую половину периода ток /₂ протекает через другие два диода, а первые — закрыты. В резисторе протекает ток только в одном направлении.

Действующее значение тока Эта схема очень эффективна, но работает хуже при малых напряжениях. Многофазные выпрямители дают воз­можность значительно уменьшить пульсации выпрямленного напряжения на резисторе (рис. 16.8).

В каждый момент времени ток проводит только тот диод, который включен в обмотку с положительным напряжением. Поэтому кривая выпрямленного напряжения совпадает с обвод­ной положительных полуволн напряже­ний вторичных обмоток.

Схема выпрямителя с удвоением на­пряжения приведена на рис. 16.9

. В по­ложительные полупериоды ток протека­ет от клеммы 1 через диод Д\ и конденсатор С\ к клемме 2. При этом кон­денсатор С} заряжается. В отрицательные полупериоды ток проходит от клеммы 2 через конденсатор С2, диод Д2 на клемму 1 (пунктирные стрелки). Конденсатор С2 также заряжается. Сопротивление нагруз­ки большое, поэтому конденсаторы не ус­певают разрядиться через него за время, равное полупериоду. А поскольку С\ и С2 включены последовательно, нагрузка все время находится под напряжением, кото­рое равно двойной амплитуде. Разновид­ности этой схемы дают возможность уве­личить напряжение в три, четыре и больше раза. 16.5.4. В управляемом однополупериодном тиристорном выпрямителе (рис. 16.10) в каждый положительный по­ лупериод на управляющий электрод подаются импульсы напряжением С/у (рис. 16.11). Эти импульсы строго синхронизированы с частотой на­пряжения источника питания, т. е Изменяя At, можно с боль­шим КПД (0,95...0,99) осуществлять преобразование напряжения.