Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск
Вхід в абонемент


Интернет реклама УБС






Реферат

на тему:

"Выпрямители"

Выпрямители переменного напряжения.

Выпрямители используются в блоках питания радиоэлектронных устройств для преобразования переменного напряжения в постоянное. Схема любого выпрямителя содержит 3 основных элемента:

Силовой трансформатор - устройство для понижения или повышения напряжения питающей сети и гальванической развязки сети с аппаратурой.

Выпрямительный элемент (вентиль), имеющий одностороннюю проводимость - для преобразования переменного напряжения в пульсирующее.

Фильтр - для сглаживания пульсирующего напряжения.

Выпрямители могут быть классифицированы по ряду признаков:

по схеме выпрямления - однополупериодные, двухполупериодные, мостовые, с удвоением (умножением) напряжения, многофазные и др..

По типу выпрямительного элемента - ламповые (кенотронные), полупроводниковые, газотронные и др..

По величине выпрямленного напряжения - низкого напряжения и высокого.

По назначению-для питания анодных цепей, цепей экранирующих сеток, цепей управляющих сеток, коллекторных цепей транзисторов, для зарядки аккумуляторов и др..

Основные характеристики выпрямителей:

Основными характеристиками выпрямителей являются:

Номинальное напряжение постоянного тока - среднее значение выпрямленного напряжения, заданное техническими требованиями. Обычно указывается напряжение до фильтра U0 и напряжение после фильтра (или отдельных его звеньев - U. Определяется значением напряжения, необходимым для питаемых устройств.

Номинальный выпрямленный ток I0 - среднее значение выпрямленного тока, т.е. его постоянная составляющая, заданная техническими требованиями. Определяется результирующим током всех цепей питаемых выпрямителем.

Напряжение сети Uсети - напряжение сети переменного тока, питающей выпрямитель. Значение этого напряжения для бытовой сети -220 вольт с допускаемыми отклонениями, не больше 10%.

Пульсация - переменная составляющая напряжения или тока на выходе выпрямителя. Это качественный показатель выпрямителя.

Частота пульсаций - частота наиболее резко выраженной гармонической составляющей напряжения или тока на выходе выпрямителя. Для самой простой-однополупериодной схемы выпрямителя частота пульсаций равна частоте питающей сети. Двухполупериодные, мостовые схемы и схемы удвоения напряжения дают пульсации, частота которых равна удвоенной частоте питающей сети. Многофазные схемы выпрямления имеют частоту пульсаций, зависящую от схемы выпрямителя и числа фаз.

Коэффициент пульсаций - отношение амплитуды наиболее резко выраженной гармонической составляющей напряжения или тока на выходе выпрямителя к среднему значению напряжения или тока. Различают коэффициент пульсаций на входе фильтра (p0%) и коэффициент пульсаций на выходе фильтра (p%). Значение коэффициента, пульсаций на выходе фильтра определяются характером нагрузки.

Коэффициент фильтрации (коэффициент сглаживания) - отношение коэффициента пульсаций на входе фильтра к коэффициенту пульсаций на выходе фильтра k с = p0 /p. Для многозвенных фильтров коэффициент фильтрации равен произведению коэффициентов фильтрации отдельных звеньев.

Колебания (нестабильность) напряжения на выходе выпрямителя-изменение напряжения постоянного тока относительно номинального. При отсутствии стабилизаторов напряжения определяются отклонениями напряжения сети.

Схемы выпрямителей.

Выпрямители, применяемые для однофазной бытовой сети выполняются по 4 основным схемам: однополупериодной, двухполупериодной с нулевой точкой (или просто-двухполупериодной), двухполупериодной мостовой (или просто-мостовой, реже называется как "схема Греца"), и схема удвоения (умножение) напряжения (схема Латура). Для многофазных промышленных сетей применяются две разновидности схем: Однополупериодная многофазная и схема Ларионова.

Чаще всего используются трехфазные схемы выпрямителей.

Основные показатели, характеризующие схемы выпрямителей могут быть разбиты на 3 группы:

Относящиеся ко всему выпрямителю в целом: U0-напряжение постоянного тока до фильтра, I0 - среднее значение выпрямленного тока, p0 - коэффициент пульсаций на входе фильтра.

Определяющие выбор выпрямительного элемента (вентиля): Uобр - обратное напряжение (напряжение на выпрямительном элементе (вентиле) в непроводящую часть периода), Iмакс - максимальный ток проходящий через выпрямительный элемент (вентиль) в проводящую часть периода.

Определяющие выбор трансформатора: U2 - действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора, I2 - действующее значение тока во вторичной обмотке трансформатора, Pтр - расчетная мощность трансформатора.

Основные характеристики различных схем выпрямления.

Сравнение схем выпрямления и ориентировочный расчет выпрямителя можно сделать используя данные из таблицы.

Тип схемы | Uобр | I макс | I 2 | U 2 | C 0 * | P0% | U C0

Однополупериодная | 3 U0 | 7 I 0 | 2 I 0 | 0,75 U0 | 60 I 0/U0 | 600 I0
ИИИИИИ
U0 * C0 | 1,2 U0

двухполупериодного | 3 U0 | 3,5 I 0 | I 0 | 0,75 U0 | 30 I 0/U0 | 300 I0
ИИИИИИ
U0 * C0 | 1,2 U0

Брусчатка | 1,5 U0 | 3,5 I 0 | 1,41 I 0 | 0,75 U0 | 30 I 0/U0 | 300 I0
ИИИИИИ
U0 * C0 | 1.2U0

Удвоение напряжения | 1,5 U0 | 7 I 0 | 2,8 I 0 | 0,38 U0 | 125 I 0/U0 | 1250 I0
ИИИИИИ
U0 * C0 | 0,6 U0

* Значение емкости конденсатора рассчитано для P0% = 10%

Задав значением напряжения на выходе выпрямителя U0 и значением номинального тока в нагрузке (среднего значения выпрямленного тока) I 0, можно без труда определить напряжение вторичной обмотки трансформатора, ток во вторичной обмотке, максимально допустимый ток вентилей, обратное напряжение на вентилях, а также рабочее напряжение конденсатора фильтра. Задав необходимым коэффициентом пульсаций, можно рассчитать значение емкости на выходе выпрямителя.

Однополупериодный выпрямитель.

Принципиальная схема и осциллограммы напряжения в различных точках выпрямителя приведены на рисунке.

U2 - напряжение на вторичной обмотке трансформатора

Uн - Напряжение на нагрузке.

Uн0 - Напряжение на нагрузке при отсутствии конденсатора.

Как видно на осциллограммах напряжение с вторичной обмотки трансформатора проходит через вентиль на нагрузку только в положительные полупериоды переменного напряжения. В отрицательные полупериоды вентиль закрыт и напряжение в нагрузку подается только с заряженного в предыдущий полупериод конденсатора. При отсутствии конденсатора пульсации выпрямленного напряжения довольно значительные.

Недостатками такой схемы выпрямления являются: Высокий уровень пульсации выпрямленного напряжения, низкий КПД, значительно больше, чем в других схемах, вес трансформатора и нерациональное использование в трансформаторе меди и стали.

Данная схема выпрямителя применяется крайне редко и только в тех случаях, когда выпрямитель используется для питания цепей с низким током потребления.

Двухполупериодный выпрямитель с нулевой точкой.

Принципиальная схема и осциллограммы напряжения в различных точках выпрямителя приведены на рисунке.

U2 - напряжение на одной половине вторичной обмотки трансформатора

Uн - Напряжение на нагрузке.

Uн0 - Напряжение на нагрузке при отсутствии конденсатора.

В этом выпрямителе используются два вентиля, имеющие общую нагрузку и две одинаковые


Страницы: 1 2 3