ВЫПРЯМИТЕЛИ. Классификация электронных преобразовательных устройств
 Скачать 0.79 Mb.
|
|
Выпрямители Классификация электронных преобразовательных устройств Преобразовательные электронные устройства осуществляют преобразование напряжения и тока источника энергии в напряжение и ток, необходимые приемнику энергии. В зависимости от видов напряжений и токов источника и приемника различают: • выпрямители - для преобразования синусоидальных напряжений и токов в постоянные; • инверторы - для преобразования постоянных напряжений и токов в синусоидальные; • конверторы - для преобразования постоянных напряжений и токов в постоянные - других значений. Выпрямители - это электротехнические устройства, служащие для преобразования переменного напряжения (тока) в постоянное напряжение (ток) В выпрямителях используют электровакуумные, ионные и полупроводниковые приборы, обладающие вентильными свойствами, т. е. односторонней проводимостью. Назначение выпрямителей Из переменного напряжения образуется постоянное с наличием пульсаций. Чтобы сгладить импульсы выпрямленного напряжения подключают выравнивающий фильтр, состоящий из емкостей, дросселей или сопротивлений. Классификация выпрямителей По мощности
По схеме выпрямления
с гальванической развязкой По количеству фаз
По типу электронного вентиля
и пр. По управляемости
По числу пульсов за период
Структурная схема Выпрямитель можно представить в виде обобщенной структурной схемы Назначение трансформаторов: – согласование уровней напряжений; – гальваническое разъединение (развязка) цепей нагрузки и сети. 1. Силовой трансформатор 2. Цепь выпрямления (вентиль) 3.Сглаживающие фильтры Схемы выпрямителей Однополупериодный выпрямитель Однополупериодная схема используются для выпрямления токов малой мощности (несколько миллиампер) Такая схема характерна значительными пульсациями выходного напряжения Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой Для выпрямителя со средней точкой - нужен сложный трансформатор По сравнению с однополупериодным выпрямителем в двухполупериодной схеме уровень пульсаций выпрямленного напряжения ниже Диоды проводят ток поочередно Мостовой двухполупериодный выпрямитель Мостовой выпрямитель состоит из четырёх диодов, соединённых в форме «моста», причём источник переменного напряжения присоединен к одной диагонали моста, а нагрузка к другой диагонали. Трехфазные выпрямители Трехфазный выпрямитель с нейтральным точкой В данной схеме первичные обмотки трехфазного трансформатора соединяются звездой или треугольником, а вторичные звездой. По методу подключения диодов выпрямители разделяют на: - трехфазные выпрямители с нейтральной точкой и - трехфазные выпрямители мостовые Трехфазный мостовой выпрямитель В данной схеме нулевая точка трансформатора для выпрямления не нужна и поэтому первичные и вторичные обмотки могут быть соединены как звездой, так и треугольником. При работе этой схемы пульсации выпрямленного напряжения значительно уменьшаются. Трехфазные выпрямители используются для питания промышленных устройств большей мощности, чем однофазные. Трехфазные выпрямители Сглаживающие фильтры выпрямителей Сглаживающий фильтр — это устройство, позволяющее уменьшить пульсации напряжения, на выходе выпрямителя. Сглаживающие фильтры:
(индуктивный фильтр). Комбинация этих элементов дает еще больший эффект сглаживания. Конденсатор в качестве фильтра Конденсатор хорошо сглаживает пульсации, если его емкость такова, что выполняется условие: 1 / (ωС) << Rн Когда через диод проходит ток, конденсатор заряжается. Когда напряжение на выходе выпрямителя оказывается меньше напряжения заряда конденсатора, он разряжается через нагрузку Rн и создает на ней напряжение, которое снижается по мере разрядки конденсатора. В каждый следующий полупериод конденсатор подзаряжается. Дроссель в качестве фильтра Работа катушки основана на зависимости от частоты тока величины ее сопротивления. Реактивное сопротивление катушки индуктивности : XL= 2πfL Для постоянного тока сопротивление катушки индуктивности (дросселя) равно нулю. Это позволяет катушке индуктивности беспрепятственно пропускать постоянную составляющую выпрямленного тока и задерживать гармоники. Неуправляемые выпрямители Выпрямители бывают управляемыми и неуправляемыми. Неуправляемый выпрямитель не позволяет регулировать выходное напряжение. Напряжение переменного тока преобразуется диодом в пульсирующее напряжение постоянного тока, но не регулируется по величине. Выпрямитель, построенный на диодах, является неуправляемым. Управляемые выпрямители Управляемый выпрямитель позволяет регулировать выходное напряжение. В управляемых выпрямителях вместо неуправляемых (диоды) применяются управляемые (тиристоры, транзисторы) вентили. Если используются и диоды, и тиристоры, выпрямитель является полууправляемым. Выпрямитель, построенный на тиристорах, является управляемым. |