Схемы выпрямителей

1. Лекция 4

Схемы выпрямителей

2. Однофазная однополупериодная схема выпрямителя

• В момент времени:
от t = 0 до t = , вентиль будет открываться.
Тогда ток будет протекать через вторичную
обмотку трансформатора, вентиль, нагрузку
(+U2 VD1 Rн -U2)
Iн = i2 = ia = E 2m sin
Rн
• В момент времени:
2 , полярность изменится,
i1
следовательно, iн = 0, так как вентиль
разорвет цепь. Сопротивление диода равно
(Rд = ) и все напряжение падает на нем.

3. Мостовая однофазная схема выпрямления

Устройство схемы
• Электрический мост созданный вентилями VD1 – VD4
• В одну из диагоналей моста включается нагрузка, в
другую – вторичная обмотка трансформатора.
Принцип действия
В момент времени: 0
• VD1 и VD4 – открыты, а VD2 и VD3 – закрыты.
• Ток будет протекать через вторичную обмотку
трансформатора, первый вентиль, нагрузку, четвертый
вентиль (+U2 VD1 Rн VD4 -U2)
• Ток изменяется по синусоидальному закону.
В момент времени: 2
• VD2 и VD3 – открываются, VD1 и VD4 – закрываются.
• Ток будет протекать через вторичную обмотку
трансформатора, третий вентиль, нагрузку, второй
вентиль ( U2 VD3 Rн VD2 U2)
Потока вынужденного намагничивания нет, т. к. это
двухтактная схема и нет постоянной составляющей
вторичного тока трансформатора

4. Принцип действия

В момент времени: 0
• VD1 и VD4 – открыты, а VD2 и VD3 –
закрыты.
• Ток будет протекать через вторичную
обмотку трансформатора, первый вентиль,
нагрузку, четвертый вентиль
(+U2 VD1 Rн VD4 -U2)
• Ток изменяется по синусоидальному
закону.
В момент времени: 2
• VD2 и VD3 – открываются, VD1 и VD4 –
закрываются.
• Ток будет протекать через вторичную
обмотку трансформатора, третий вентиль,
нагрузку, второй вентиль
( U2 VD3 Rн VD2 U2)
Потока вынужденного намагничивания нет, т.
к. это двухтактная схема и нет постоянной
составляющей вторичного тока
трансформатора

5. Однофазная схема с выводом нуля трансформатора

Устройство: В этой схеме каждый вентиль
подключен ко вторичной полуобмотке
трансформатора. Нагрузка включается
между нулевой точкой трансформатора
и общими катодами диодов.
Принцип действия:
В момент времени: 0
• VD1 – открыт, а VD2 – закрыт.
• Ток будет протекать через вторичную
обмотку трансформатора U21, первый
вентиль, нагрузку (+U21 VD1 Rн -U21)
В момент времени: 2
• VD2 – открыт, VD1 – закрыт.
• Ток будет протекать через вторичную
обмотку трансформатора, второй вентиль,
нагрузку ( U22 VD2 Rн U22)
Выпрямленное напряжение пульсирует на
нагрузке Rн .

6. Принцип действия:

Принцип действия:
В момент времени: 0
• VD1 – открыт, а VD2 – закрыт.
• Ток будет протекать через вторичную
обмотку трансформатора U21, первый
вентиль, нагрузку (+U21 VD1 Rн U21)
В момент времени: 2
• VD2 – открыт, VD1 – закрыт.
• Ток будет протекать через вторичную
обмотку трансформатора, второй
вентиль, нагрузку ( U22 VD2 Rн
U22)
Выпрямленное напряжение пульсирует
на нагрузке Rн .

7. ТРЕХФАЗНАЯ СХЕМА С ВЫВОДОМ НУЛЕВОЙ ТОЧКИ ТРАНСФОРМАТОРА

8. Принцип действия

В момент времени 1 3 ,
проводит первый диод VD1.
Ток протекает по
направлению: +еа VD1
Rн -eа
В момент времени 3 5 ,
проводит третий диод VD3.
Ток протекает по
направлению: +ев VD3
Rн -eв
В момент времени 5 7 ,
проводит пятый диод VD5.
Ток протекает по
направлению: +ес VD5
Rн -eс

9. ТРЁХФАЗНАЯ МОСТОВАЯ СХЕМА ВЫПРЯМЛЕНИЯ

10. Принцип действия:

• В момент времени t1 t2 ,
проводит первый диод VD1 и
шестой VD6. Ток протекает
по направлению: +еа VD1
Rн VD6 -eв
• В момент времени t2 t3 ,
проводит первый диод VD1 и
второй VD2. Ток протекает
по направлению: +еа VD1
Rн VD2 -eс
• В момент времени t3 t4 ,
проводит третий диод VD3 и
второй VD2. Ток протекает
по направлению: +ев VD3
Rн VD2 -eс

11. ПАРАМЕТРЫ СХЕМ ВЫПРЯМЛЕНИЯ

Параметры
Eф2
схема Uн
Однофазные
1.Однополупериодные
2,22
2.С "0" трансф-ра
1,11
3.Мостовая
1,11
Трёхфазные
1.С "0" трансф-ра
0,855
2.Мостовая
0,427
E2
I2
Iн
I1
Pн
SТ
Uн
U max .обр.
Iа
Iam
Kп
q
Трансформатор
I2
I1
Sт
Iн
nIн
Pн
Тиристор
Umобр
Ia
Iаm
Uн
Iн
Iн
Наргрузка
пульсации
Кп
q%
1,57
0,785
1,11
1,21
1,11
1,11
3,09
1,48
1,23
3,14
3,14
1,57
1
0,5
0,5
3,14
1,57
1,57
1
2
2
157
66,7
66,7
0,583
0,817
0,476
0,817
1,35
1,05
2,09
1,05
0,33
0,33
1,2
1,05
3
6
25
5,7
- напряжение на вторичной обмотке трансформатора
- ток во вторичной обмотке
ток в нагрузке
ток в первичной обмотке трансформатора
мощность, передаваемая в нагрузку
расчётная мощность первичной обмотки трансформатора
среднее значение напряжения на нагрузке
максимальное обратное напряжение прикладываемое к тиристору
среднее значение тока в тиристоре
максимальное значение тока в тиристоре и нагрузке
отношение частоты пульсирующего напряжения к частоте питающей сети
- коэффициент пульсации выпрямленного напряжения в нагрузке

12. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМ ВЫПРЯМЛЕНИЯ

• Дано:
Iн, Uн, q, U
1
• Выбираем трансформатор:
U2л
U1л , U 2л , SТР n
; I1 , I 2
U1л
• Выбираем вентили:
I
а.ср.
, I
а.макс
, U
обр
Выбор схемы:
• Технико-экономический подход
• Из имеющихся в наличии деталей и материалов, работающих в
режиме, равному номинальному