Главная >  Выпрямитель преобразовывающий ток 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97

в транзисторных фильтрах с последовательным включением нагрузки при больших токах применяется составной транзистор (рис. 2.17). Применение составного транзистора увеличивает коэффициент сглаживания пульсации. У составного транзистора меньше ток базы, что такжепозволяет увеличить сопротивление резистора и уменьшить емкость конденсаторов в цепи базы.

Глава третья

РАСЧЕТ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ И СГЛАЖИВАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ

Расчет выпрямителей производится согласно техническому заданию (ТЗ), в котором должны содержаться данные о сети, питающей выпрямитель, и его выходные параметры. Кроме того, в ТЗ указываются условия эксплуатации выпрямителя, его допустимые габариты и масса, меры по технике безопасности, а также целый )яд эксплуатационных и конструктивных требований. Три расчете всегда необходимо строго выполнять требования РОСТ.

К данным о сети относятся:

номинальное напряжение сети Uz,

частота сети /с;

количество фаз сети Ши

возможные отклонения напряжения сети вверх и

вниз йах, dniin-

К выходным параметрам относятся: выпрямленное напряжение Lo; ток нагрузки /о;

коэффициент пульсации ka или амплитуда пульсации t/mn.

Исходя из данных ТЗ при расчете выпрямителя определяются: схема выпрямителя, количество и тип вентилей, схема фильтра и его элементы, режимы работы вентилей, токи и напряжения обмоток трансформатора и параметры сглаживающего фильтра.

Наиболее часто в выпрямителях используются однофазная двухполупериодная схема со средней точкой во вторичной обмотке трансформатора, однофазная мостовая схема, схема удвоения и схема Ларионова. Любая из этих схем может применяться при работе на нагрузку с активно-емкостной реакцией. При работе на нагрузку



с индуктивной реакцией используются однофазные двух-полупериодная и мостовая схемы, а также трехфазные схемы выпрямления. Наконец, для работы на активную нагрузку применяются все схемы, кроме схемы удвоения. Каждая схема выпрямления имеет свои преимущества и недостатки, поэтому при обосновании выбора схемы необходимо их учитывать.

3.1. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ НЕКОТОРЫХ СХЕМ ВЫПРЯМЛЕНИЯ

Однофазная однополупериодная схема выпрямления проста, так как состоит из однофазного трансформатора mi=l, m2=l и одного вентиля. Эта схема может работать и без трансформатора. К недостаткам однополупе-риодной схемы выпрямления относятся большая пульсация; низкая частота основной гармоники пульсации, равная частоте сети /п=/с; высокое обратное напряжение на вентиле; вынужденное подмагничивание сердечника трансформатора и неполное использование трансформатора по мощности йтр 0,48. Схема однофазного одно-полупериодного выпрямления применяется с емкостным фильтром при малых токах нагрузки и выходной мощности до 10 Вт.

Двухполупериодная (двухфазная, однотактная) схема выпрямления (см. рис. 1.8, а) имеет трансформатор, у которого вторичная обмотка сделана с выводами от средней точки, т\ - \, т2=2, и два вентиля с соединенными катодами или анодами. Частота основной гармоники пульсации в 2 раза больше частоты сети /п=2/с, значение коэффициента пульсации зависит от характера нагрузки. Коэффициент пульсации для активной нагрузки йп1=0,67, что в большинстве случаев недостаточно, и приходится применять сглаживающий фильтр. Сглаживающие фильтры в двухполупериодных схемах проще, чем в однополупериодных, так как частота основной гармоники пульсации в 2 раза выше, а ее амплитуда для одинаковых нагрузок меньше почти в 2,5 раза. Полупроводниковые вентили в этой схеме можно устанавливать без изоляции на одном радиаторе.

К недостаткам схемы относятся более сложный, чем в однополупериодном выпрямлении, трансформатор и небольшой коэффициент использования трансформатора (для емкостной нагрузки йтр :;0,545, для активной krp-



=0,642 и для индуктивной йтр=0,71); высокое обратное напряжение на вентиле (для активной и индуктивной нагрузок в 3,14 и для емкостной - в 2,82 раза больше выпрямленного). Нагрев вентилей зависит от характера нагрузки. При емкостной нагрузке нагрев вентилей самый большой, а при индуктивной нагрузке - самый малый. Разный нагрев вентилей объясняется тем, что при разных по характеру нагрузках формы кривой тока, проходящего по вентилю, будут различны, и действующие значения тока, определяющего нагрев вентиля, будут также отличаться друг от друга. Эта схема применяется в основном при индуктивной и емкостной нагрузках для получения выпрямленных напряжений до десятков вольт и мощности до 50 Вт. Число вентилей в рассмотренной схеме в 2 раза меньше, чем в мостовой.

Мостовая схема (см. рис. 1.10, а) выполняется на однофазном трансформаторе, mi=l, т2=1. Коэффициент использования трансформатора зависит от характера нагрузки: при индуктивной нагрузке тр=0,9, при емкостной йтр 0,66, при активной йтр=0,77. Обратное напряжение на вентиле при активной и индуктивной нагрузках составляет 1,57 выпрямленного, а при емкостной 1,41 выпрямленного, т. е. в 2 раза меньше, чем в одно-и двухполупериодном выпрямлении. Пульсация и ее частота такие же, как и у двухполупериодной схемы выпрямления. Мостовая схема обладает низким выходным сопротивлением. Применение четырех вентилей, невозможность установки вентилей без изоляции на одном радиаторе, удвоенное прямое падение напряжения на вентильной группе являются недостатками мостовой схемы выпрямления. Однофазная мостовая схема применяется при емкостной и индуктивной нагрузках при мощностях до 300 Вт. При выводе средней точки вторичной обмотки трансформатора (см. рис. 1.11) в мостовой схеме можно получить еще половинное выпрямленное напряжение.

Схема удвоения напряжения (схема Латура), мостовая двухтактная (см. рис. 1.27), умножает на два выпрямленное напряжение при холостом ходе. Схема может работать и без трансформатора. Нагрузка схемы имеет активно-емкостный характер. Основные достоинства схемы: повышенная частота пульсации /п==2/с, низкое обратное напряжение (всего в 1,5 раза больше выпрямленного и меньше в 2 раза, чем в мостовой схеме),



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97