Выпрямители это уст-ва предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный. выпрямительное уст-во состоит из 3-х основных уст-в : трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра. Так же выпрямительное устройство может быть дополнено стабилизатором напряжения.
Режим выпрямителя в значительной степени зависит от фильтра установленного на выходе выпрямителя. в маломощных выпрямителях применяются емкостные фильтры, Г-образные RL RC и П — образные CLC и CRL фильтры.
Емкостной фильтр применяется как правило только в выпрямителях рассчитанный на малые токи нагрузки. На выходе выпрямителя подключают конденсатор который уменьшает пульсации выпрямленного напряжения. Реакция нагрузки соответственно зависит от емкости фильтра, чем меньше сопротивление нагрузки тем больше переменная составляющая выпрямленного напряжения.
Выпрямитель обладает рядом параметров, которые складываются из параметром компонентов выпрямителя: характеристики диодов, параметры трансформатора, емкость выходного конденсатора, индуктивность дросселя, мощность нагрузки и так далее…
К выходным параметрам выпрямителя относятся: номинальное среднее выпрямленное напряжение Uо, номинальный средний выпрямленный ток Iо, коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения Uпо1, частота пульсаций fп, внутреннее сопротивление выпрямителя rо.
Коэффициент пульсаций называют отношение амплитуды первой гармоники выпрямленного напряжения к среднему значению выпрямленного напряжения.
Диоды в выпрямителях характеризуются средним значением тока Iпр ср, действующим значением ока Iпр, амплитудой тока Iпр мах, амплитудой обратного напряжения U об мах, средней мощностью P пр ср.
Для трансформаторов имеются свои параметры: действующее значение напряжений U1 U2, токов I1 I2 первичной и вторичной обмоток, мощность первичной и вторичной обмотки S1 S2, габаритная мощность Sr.
В выпрямителях для питания аппаратуры от однофазной сети переменного тока применяют однополупериодную схему выпрямителя, двухполупериодную схему с отводом от середины, мостовую схему, схему с удвоением напряжения и схему с умножением напряжения. Далее будут подробней рассмотрены все перечисленные схемы выпрямителей:
Однополупериодная схема — применяется в основной с емкостным фильтром и эта схема в основном рассчитана на токи до десятков миллиампер. Главное преимущество схемы — простота, недостаток — низкая частота пульсаций, плохое использование трансформатора, подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током.
Двухполупериодная схема выпрямителя с выводом средней точки работает в основном с емкостными, Г — и П — образными RC и LC фильтрами. Главное преимущество это повышенная частота пульсаций, малое число диодов, недостаток — большая габаритная мощность трансформатора и повышенное обратное напряжение на диодах.- Однофазный выпрямитель по мостовой схеме — самый популярный вид выпрямителя среди радиолюбителей, так
как обладает рядом преимуществ — применяется в основном с емкостными фильтрами, а так же с Г — и П — образными RC LC фильтрами, обладает повышенной частотой пульсаций, небольшое обратное напряжение, хорошее использование трансформатора. К недостаткам относят — повышенное падение напряжения в диодном мосте. - Выпрямитель с удвоением напряжения (рис 1) — применяется в выпрямителях с повышенным напряжением 1…2кВ при небольших токах нагрузки. Этот выпрямитель обладает повышенной частотой пульсаций, хорошим параметром использования трансформатора.
- Несимметричные выпрямители (рис 2) — применимы в высоковольтных выпрямителях и малых при этом нагрузках в режиме близких к холостому ходу. Коэффициент умножения напряжения зависит от числа каскадов из которых состоит, то есть из диода и конденсатора. Напряжение на всех конденсаторах кроме С1, равно 2U2m. На С1 напряжение равно амплитуде напряжения вторичной обмотки трансформатора 2U2m.
Литература МРБ 1195
Загрузка...