Курсач Вендин!!!. Курсовая работа по дисциплине Общая электротехника и электроника Тема Приборы сравнения и регистрирующие приборы Вариант 77 Работу студентка группы 24Эл Назарова Д. В

• Название: Курсовая работа по дисциплине Общая электротехника и электроника Тема Приборы сравнения и регистрирующие приборы Вариант 77 Работу студентка группы 24Эл Назарова Д. В
• Дата: 25.05.2022
• Размер: 408.13 Kb.
• Имя файла: Курсач Вендин!!!.docx
• Тип: Курсовая; #548589
• страница: 2 из 6

1.2 Основные параметры однофазных выпрямителей и сглаживающих фильтров

1.2.1 Однофазные выпрямители и их основные параметры

Выпрямители предназначены для преобразования переменного тока в постоянный. В общем случае выпрямитель можно рассматривать состоящим из трех основных узлов (рисунок 1.6) — трансформатора 1, вентильного комплекта 2и сглаживающего фильтра 3. Режим работы выпрямителя в значительной степени определяется типом фильтра, включенного на его выходе.



Рисунок 1.6

Для маломощных выпрямителей, питающихся от однофазной сети переменного тока, наиболее характерны режимы работы на емкостную и индуктивную нагрузки. Емкостная нагрузка типична для выпрямителей на малые токи. При этом фильтр начинается с емкости или емкость устанавливается на выходе выпрямителя параллельно нагрузке для уменьшения переменной составляющей выпрямленного напряжения. Реакция нагрузки на выпрямитель будет определяться емкостью, сопротивление которой для переменной составляющей много меньше сопротивления нагрузки. Если фильтр выпрямителя начинается сдостаточно большой индуктивности, то принято считать, что нагрузка выпрямителя индуктивная.

Независимо от режима работы выпрямитель характеризуется выходными параметрами, параметрами, характеризующими режим вентиля, и параметрами трансформатора.

К выходным параметрам выпрямителя относятся: номинальное выпрямленное напряжение U₀;номинальный выпрямленный ток I₀; коэффициент пульсации выпрямленного напряжения K_п1; частота основной гармоники пульсации выпрямленного напряжения f₀; внутреннее сопротивление выпрямителя r₀. Коэффициент пульсации К_п1— отношение амплитуды первой гармоники выпрямленного напряжения U_om1к среднему выпрямленному напряжению U₀ .

Вентили в выпрямителях характеризуются следующими параметрами: средним выпрямленным током I_в.п.ср; действующим значением тока I_в; амплитудой тока I_вmax; амплитудой обратного напряжения U_o6p.max, средней мощностью рассеиваемой за период P_в.

Для трансформаторов, работающих в выпрямителях, определяются следующие параметры: действующие значения напряжения U₁, и тока I₁ первичной обмотки; действующие значения напряжения U₂и тока I₂ вторичной обмотки; полная мощность вторичной обмотки Р₂; полная мощность первичной обмотки Р₁; полная или габаритная мощность трансформатора P_тp = (Р₁ + Р₂)/2. Параметры вентилей и трансформатора зависят как от схемы выпрямления, так и от режима работы выпрямителя.

При питании аппаратуры от однофазной сети переменного тока находят применение выпрямители однополупериодные, двухполупериодные с выводом средней точки, мостовые, с удвоением напряжения и с умножением напряжения.

Однополупериодный выпрямитель(рисунок 1.7а) применяется в основном с емкостным, Г- и П-образными фильтрами RC.Кенотронные вентили применяют на мощности до 10—15 Вт, а с полупроводниковыми — до 2—3 Вт. Преимущества однополупериодного выпрямителя — минимальное число элементов, невысокая стоимость, в выполнении с полупроводниковыми вентилями — возможность работы без трансформатора. Недостатки — низкая частота пульсаций, относительно высокие обратное напряжение на вентиле, плохое использование трансформатора, подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током.



Рисунок 1.7 – Виды выпрямителей

Двухполупериодный выпрямитель с выводом средней точки(рисунок 1.7 б) работает в основном с емкостным и Г- и П-образными фильтрами LC. Скенотронными вентилями применяется на выпрямленные напряжения 200—600В и токи нагрузки 50—500 мА, с полупроводниковыми вентилями — на выпрямленные напряжения до 100 В и токи нагрузки до 500 мА. Основные преимущества — повышенная частота пульсации, минимальное число вентилей, возможность использования вентилей с общим катодом или общим анодом (для полупроводниковых — возможность применения общего радиатора без изоляции вентилей). Недостатки — усложненная конструкция трансформатора, худшее использование трансформатора по сравнению с выпрямителями по мостовой схеме и с удвоением напряжения, повышенное обратное напряжение на вентиле.

Однофазный мостовой выпрямитель(рисунок 1.7 в) обладает лучшими технико-экономическими показателями. Применяется в, основном с емкостным, Г- и П-образными фильтрами LC. Выполняется с полупроводниковыми вентилями на напряжения до 400 В и ток нагрузки до 1 А. Достоинства вентиля — повышенная частота пульсации, низкое обратное напряжение, хорошее использование трансформатора, возможность работы без трансформатора.

Недостатки — повышенное падение напряжения в вентильном комплекте, невозможность установки однотипных полупроводниковых вентилей на одном радиаторе без изолирующих прокладок.



Рисунок 1.8 – Выпрямители с удвоением и умножением напряжения

Выпрямители с удвоением напряжения(схема Латура) (рисунок 1.8 а) применяются в высоковольтных выпрямителях. Могут использоваться как полупроводниковые, так и кенотронные вентили. С полупроводниковыми вентилями выпрямители используются на напряжения 300— 1000В и ток нагрузки до 200 мА, с кенотронными вентилями — на напряжения более 1000В и ток нагрузки до 100 мА. Выпрямители с удвоением напряжения обладают следующими преимуществами: повышенная частота пульсации, пониженное обратное напряжение, хорошее использование трансформатора, возможность работы без трансформатора. Недостатки — невозможность установки однотипных полупроводниковых вентилей на одном радиаторе без изоляции, возможность появления пульсации с частотой сети.

Выпрямители с умножением напряжения(рисунок 1.8 б)применяются в высоковольтных выпрямителях при напряжениях свыше 1000 В и выходных мощностях до 5—10 Вт, например, для питания электронно-лучевых трубок.

1.2.2 Сглаживающие фильтры и их основные параметры.

Для уменьшения переменной составляющей выпрямленного напряжения, т. е. для ослабления пульсации, между выпрямителем и нагрузкой включается сглаживающий фильтр.

Основной параметр сглаживающих фильтров— коэффициент сглаживания q, определяемый как отношение коэффициента пульсации на входе фильтра к коэффициенту пульсации на его выходе, т. е. на нагрузке q = К_п.вх./ К_п.вых. Коэффициент пульсации на входе фильтра К_п.вх = U_om1/U_o = K_n1, где U_om1 и U_o — амплитуда первой гармоники и постоянная составляющая выпрямленного напряжения.

Коэффициент пульсаций на выходе фильтра К_п.вых = U_н.m1/U_н , где U_н.m1 и U_н— амплитуда первой гармоники и постоянная составляющая напряжения на нагрузке. Он задается требованиями радиоаппаратуры к питающему напряжению. Коэффициент пульсации на выходе выпрямителя известен после выбора схемы выпрямителя и определения его параметров. Отношение этих коэффициентов дает необходимый коэффициент сглаживания фильтра.