Выпрямители

1. Выпрямители

Курс «Электроника и информационно-измерительная техника»
Лектор: Зализный Д.И.
Лекция 7
Выпрямители

2.

Выпрямители
По виду управления
Управляемые
Неуправляемые
По количеству фаз
Однофазные
Трёхфазные
Многофазные

3. Однофазные неуправляемые выпрямители

4.

Однополупериодный выпрямитель
U VD
VD
U вх
Rн
U вых

5.

Осциллограммы работы выпрямителя
U вх
Um
t
Um Uvd
U вых
Uсреднее
t
Tсети Tн

6.

Вывод формулы среднего значения напряжения на нагрузке
Tн
1
U вых t dt
Tн 0
U среднее
Tн
2
1
U вых t dt 0
Tн 0
Tн
1
Tн
2
U m U vd sin t dt
0

7.

2 f сети
2 2
Tсети Tн

8.

U среднее
U m U vd
T
cos t 0
Tн
н
2
U m U vd 2 Tн
cos
cos0
2
T
2
н
Tн
Tн

9.

U m U vd
1 1
2
U m U vd
0,32 U m U vd

10.

Двухполупериодный выпрямитель (диодный мост)
VD1
VD3
Rн
Uвх
VD2
U вых
VD4
Анимация

11.

Осциллограммы работы выпрямителя
Um
Uвх
U вых
Um 2 Uvd
Tсети
Tн
t
U среднее
t
Tсети
Tн
2

12.

Вывод формулы среднего значения напряжения на нагрузке
Tн
1
U среднее U вых t dt
Tн
0
1
Tн
Tн
U
2
U
sin
t
dt
m
vd
0

13.

2 f сети
2
2
Tсети 2 Tн Tн

14.

U среднее
U m 2 U vd
T
cos t 0
Tн
н
U m 2 U vd
cos Tн cos0
T
н
Tн
Tн

15.

U среднее
2
U m 2 U vd 0,64 U m 2 U vd

16. Трёхфазные неуправляемые выпрямители

17. Трёхфазный выпрямитель с нулевым проводом

18.

Трёхфазный выпрямитель с нулевым проводом
U1
A
B
C
T
U2
VD1
VD2
VD3
R
U вых

19.

Фазные напряжения трёхфазной системы
Ua
Uc
Ub

20.

U2
Ua Ub Uc
Um
t
U вых
Um Uvd
t
T1
Tн
T2
Tсети
U среднее
Tсети
Tн
3
Анимация

21.

Вывод формулы среднего значения напряжения на нагрузке
T2
U среднее
1
U вых t dt
Tн
T1
1
Tн
T2
U
U
sin
t
dt
m
vd
T1

22.

2 f сети
2
2
Tсети 3 Tн

23.

Тригонометрическое уравнение для расчёта T1
U a T1 U c T1
U m sin T1 U m sin T1 120
sin T1 sin T1 120

24.

sin sin cos cos sin

25.

sin T1 sin T1 cos 120 cos T1 sin 120
1
3
sin T1
cos T1
2
2
3
3
sin T1
cos T1
2
2
sin T1
3
tg T1
cos T1
3

26.

3
T1 arctg
3 6
Tн
T1
6 6 2
4
3 Tн

27.

Tн
5
T2 T1 Tн
Tн Tн
4
4

28.

U среднее
1
Tн
5
Tн
4
T
н
2
U m U vd sin
t dt
3 Tн
4
2
U m U vd
cos
t
2
3
T
н
Tн
3 Tн
5
Tн
4
Tн
4

29.

2 Tн
3 U m U vd 2 5
cos
Tн cos
2
3 Tн 4
3 Tн 4

30.

3 U m U vd
3
3
2
2
2
3 3 U m U vd
0,83 U m U vd
2

31. Трёхфазный мостовой выпрямитель

32.

Трёхфазный мостовой выпрямитель
U1
A
B
C
T
U2
VD1 VD2 VD3
R
U вых
VD4 VD5 VD6
Бах. Сюита №2

33.

U ab
Ua
Uca
Uc
U ab
Ubc
Ub
Uca
Анимация
Ubc

34.

U2
U ab U bc U ca
Um
t
U вых
U m 2 U vd
t
T1
Tн
T2
Tсети
Анимация
U среднее
T сети
Tн
6

35.

Вывод формулы среднего значения напряжения на нагрузке
T2
1
U среднее U вых t dt
Tн
T1
1
Tн
T2
U
2
U
sin
t
dt
m
vd
T1

36.

2 f сети
2
2
Tсети 6 Tн 3 Tн

37.

Тригонометрическое уравнение для расчёта T1
U ab T1 U bc T1
U m sin T1 U m sin T1 120
sin T1 sin T1 120

38.

sin sin cos cos sin

39.

sin T1 sin T1 cos 120 cos T1 sin 120
1
3
sin T1
cos T1
2
2
1
3
sin T1
cos T1
2
2
sin T1
tg T1 3
cos T1

40.

T1 arctg 3
T1
3 3
3 Tн
3
Tн

41.

T2 T1 Tн Tн Tн 2 Tн

42.

1
U среднее
Tн
2Tн
U m 2U vd sin
t dt
3 Tн
Tн
U m 2U vd
Tн
3 Tн
2Tн
cos
t T
3 Tн н
3 U m 2U vd
cos
2 Tн cos
Tн
3 Tн
3 Tн

43.

3 U m 2U vd 2
cos
cos
3
3
3 U m 2U vd 1 1
2 2
3 U m 2U vd
0,96 U m 2U vd

44. Управляемые выпрямители

45.

Однофазный двухполупериодный управляемый выпрямитель
Схема
управления
I упр.1
Uвх
VS1
VD1
I упр.2
VS 2
VD2
Rн
Uвых

46.

Осциллограммы работы управляемого выпрямителя
Uвх
t
U вых
Ud
t
I упр.1
I упр.2
t
t

47.

t 2
Tн
Tн
t
2

48.

Вывод формулы среднего значения напряжения на нагрузке
Tн
1
U d U вых t dt
Tн t
Tн
1
U m 2 U vd sin t dt
Tн t

49.

U среднее
U m 2 U vd
Tн
cos t Tн
Tн
2
Tн
U m 2 U vd
cos Tн cos
T
T
2
н
н
Tн
Tн

50.

U среднее
U m 2 U vd
1 cos
2