![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Для работы любого электронного устройства требуется источник питания, вырабатывающий одно или несколько напряжений постоянного тока, отвечающих определенным требованиям. В промышленной электронике такими устройствами чаще всего являются выпрямители.
Выпрямителями называют устройства, предназначенные для преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока.
Структурная схема выпрямительного устройства изображена на рис.105. На вход выпрямителя подается сетевое переменное напряжение ~U1 которое с помощью трансформатора изменяется до требуемого значения ~U2. Кроме того, трансформатор осуществляет электрическую развязку блоков выпрямителя и его нагрузки от сетевой электрической линии; такая развязка цепей повышает электробезопасность обслуживания. После трансформатора переменное напряжение ~U2 преобразуется выпрямительными элементами (вентилями) в пульсирующее напряжение Uвп. Выпрямительными элементами могут быть полупроводниковые диоды, тиристоры и другие приборы, обладающие односторонней электропроводимостью. Количество выпрямительных элементов зависит от схемы выпрямителя.
Сглаживающий фильтр используется для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения.
Силовой трансфoр- матор | ~и2 | Выпрями тельные элементы | Uв | Сглажива- ющий фильтр | иф | Стабили затор напряжен-ия | U | Нагрузка |
Рис.105. Структурная схема стабилизированного выпрямителя
Стабилизатор постоянного напряжения, установленный после фильтра, поддерживает неизменным напряжение Uн на нагрузочном устройстве при изменении выпрямленного напряжения или сопротивления нагрузки. В зависимости от условий работы и требований, предъявляемых к выпрямительным устройствам, отдельные его элементы могут отсутствовать. Например, если напряжение сети соответствует требуемому значению выпрямленного напряжения, то может отсутствовать трансформатор, а в отдельных случаях — стабилизатор постоянного напряжения.
В соответствии с возможностью регулирования выходного напряжения различают неуправляемые и управляемые выпрямители
По числу фаз выпрямляемого напряжения переменного тока выпрямители подразделяются на однофазные, трехфазные и многофазные. Однофазные выпрямители применяются для питания электронных устройств малой мощности
Для питания электронных устройств средней и большой мощности обычно используются трехфазные выпрямители. Однофазные выпрямители подразделяются на однополупериодные и двухполупериодные.
Основными параметрами выпрямителей являются средние значения выпрямленного напряжения Uср и тока I ср, действующие значения напряжения U2 и тока I 2 вторичной обмотки трансформатора, коэффициент пульсации выпрямленного напряжения Кп, коэффициент сглаживания пульсации Ксг „ коэффициент полезного действия (КПД), типовая мощность трансформатора Sтр = 0,5 (S1 + S2), где S1 = U1*I1 и S2 = U2*I2. Кроме того, каждый из функциональных узлов характеризуется отдельной системой параметров и коэффициентов.
. Однополупериодные однофазные выпрямители
Однополупериодный выпрямитель, схема которого приведена на рис.106, а, состоит из трансформатора Тр, к вторичной обмотке которого последовательно подсоединены диод VD и нагрузочный резистор Rн. Как и в электросети, между зажимами 1 и 2 вторичной обмотки трансформатора существует синусоидальное напряжение.
Временные диаграммы напряжений и токов при выпрямлении показаны на рис.106, б. В течение положительной части периода синусоидального напряжения (в интервале времени от 0 до Т/2) диод открыт, так как потенциал точки 1 выше потенциала точки 2 и по цепи протекает ток I2. Напряжение на нагрузке (между зажимами 3 и 4 ) при этом практически равно выходному напряжению трансформатора.
При отрицательном полупериоде напряжения (в интервале времени от Т/2 и до Т) диод закрыт, ток в цепи с диодом и нагрузкой отсутствует, а к запертому диоду прикладывается обратное напряжение.
Выпрямленные напряжение и ток в нагрузке уже не являются синусоидальными, а имеют вид повторяющихся импульсов одной полярности, разделенных паузами (рис.106, б).
Основным преимуществом однополупериодного выпрямителя является его простота, а недостатком — то, что выпрямленное напряжение сильно зависит от сопротивления нагрузки и имеет большую амплитуду пульсаций. Поэтому такие выпрямители применяются редко и только при высокоомных нагрузках, т.е. для маломощных потребителей.
Рис. 106. Схема однополупериодного выпрямителя (а) и временные диаграммы напряжений и токов(б)
Дата публикования: 2014-10-23; Прочитано: 1344 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!