За захранване на електрониката, DC мотор, електролиза и други инсталации, е необходимо да се поправи AC DC да.
Чрез коригиране се разбира процес на преобразуване на променлив ток към DC използване на устройства с едностранно проводимост (електрически клапан).
Токоизправител устройства обикновено се състоят от три основни елемента: трансформатор, електрически клапан и филтър изглаждане. Трансформаторът позволява промяна на променливото напрежение, получено от източника на захранване на желаната стойност на отстранени напрежение.
Изглаждане AC от електрически клапан. Електрически врати за своите ток - характеристиките на напрежението са разделени в две групи. Първият е вакуумните електронни и полупроводникови диоди, настоящите - (. Фигура 7.1, а) характеристиките напрежение за посоката на провеждане, които могат да бъдат приблизително представено с наклонени линии, преминаващи през произход.
втората изхвърлянето на атрибут (йон) устройства, при който ток зависи от напрежението може да бъде представена с вертикална линия (фиг. 7.1, б).
Изглаждане филтър, предназначени за намаляване на пулсации на поправеното напрежение и тока на изхода на токоизправителни устройства.
Когато AC коригиране в зависимост от броя на фазите на мрежата, снабдяващи токоизправител, както и естеството на товара и изискванията за отстраняване напрежение и ток, електрически клапани могат да бъдат свързани в различни модели.
Когато отстраняването на монофазен ректификационни вериги са най-простата - и пълна вълна един цокъл еднофазни вериги.
Единични приключила токоизправители устройства са тези, в които ток във вторичната намотка на трансформатора при поправка протича само в една посока в двутактови устройства ректификация - в двете посоки.
Управление един цикъл еднофазен поправка полувълнов е показано на фиг. 7.2. Както електрическа клапа в тази схема е полупроводников диод D.
Когато променлив синусоидално напрежение на първичната намотка на терминал напрежение съвпадение трансформатор на вторичната намотка това е променлива синусоидална, т. Е.
В диод провежда електричество само в случай, когато анод спрямо катода има положителен потенциал. Следователно, токът във веригата (вторичната намотка на трансформатор, диод и капацитет) се появява само в една посока, т.е.. Е. В рамките на един половин период променливо напрежение. Получената ток се импулсни (без промяна в посока, но промяната в стойността) във веригата натоварване. Когато този пиков ток стойност (сравнително малка устойчивост на диода в посока напред може да бъде пренебрегната)
където RH - устойчивост на електроенергия на потребителите (натоварване). Кривата, получена в хода на половин вълна коригиране на пулсиращ ток могат да се разделят на хармонично Фурие серия:
От по-горе израз, че пулсиращ ток при коригирането на половината вълна, с изключение на променливите компоненти на различни амплитуди и честоти, също съдържа DC компонент. Когато този постоянен компонент напрежението в товара, или средната стойност на поправеното напрежение от израза за тока се определя от отношението
Изразяване на средната стойност на напрежението в отстранени ефективната стойност на напрежението на вторичната намотка на трансформатора, са
Half-вълна поправка на променлив ток, характеризиращо се с дълбоко пулсации на отстранени тока и напрежението. (Фигура 7.3), които са причинени от присъствието на винил отстранени тока и напрежението променливите елементи - пулсации. За да се оцени колебания в различна схема поправка пулсации фактор е въведен - Q, която се определя като съотношението на амплитудите Am най-изразено хармонична компонент включен в кривата на отстранени ток или напрежение към DC компонент на ток или напрежение в изходната верига на токоизправителя: Q
За половин вълна ректификация с хармонични компоненти на текущата пулсации фактор
По време на половината от периода, когато диод анод е отрицателна спрямо катодния потенциал, тя не провежда ток, а диод може да мине доста относително малък обратен ток, влиянието на които в много случаи може да бъде пренебрегната.
Напрежението усети от непроводящ диод в половината - обратно напрежение Uobr (т) така определената стойност на U2 на напрежение (Т) на вторичната намотка на трансформатора.
Следователно, максималната обратно напрежение, което се прилага към диод в тази верига е равна U2m напрежение амплитуда стойност на вторичната намотка на трансформатора, т.е.. F .. Ето защо, изборът на диодни вериги за половин вълна коригиране на еднофазни единичен цикъл е необходимо максимално
диод обратно напрежение е по-голям от или равен на максималната стойност на напрежение на вторичната намотка на трансформатора.
Недостатъците на полувълнов поправка верига трябва да включват значително пулсации на отстранени ток и напрежение, както и използване на достатъчно високо трансформатор поради неговата вторична намотка, където протича ток само по време на половин цикъл. Токоизправители от този тип се използват главно в ниска мощност инсталации, когато отстранени ток е малък, и на достатъчно задоволителни изглаждане пулсации могат да бъдат снабдени с филтър.
Схема един цикъл пълен вълна токоизправител е показано на фиг. 7.4. Гледан вълна токоизправител е комбинация от две половин вълна токоизправител с общ товар. U2 напрежението на всяка половина на вторичната намотка на трансформатора (3, -2 и 1-3) може да се разглежда като две независими синусоидални напрежения, които са изместени един спрямо друг във фаза на 180 °. Тъй като всеки диод провежда ток само по време на половина на периода, когато на анода става положителен в сравнение с неговия катод, че е лесно да се види, че за дадено на фиг. 7.4 посока на напрежение в трансформатора вторичната намотка за провеждане на ток към диод D1 на. Диод D2 след това ще бъде затворен.
При смяна на посоката на напрежението на вторичната намотка на трансформатора става проводим диод D2, диод D1 и ток няма да мине, като анод спрямо катода по този начин има отрицателен потенциал. Така диоди във веригата ще бъдат в състояние провеждане на различни половин цикли на напрежението на трансформаторни намотки. В диаграмите ректифицирана напрежение и ток на изхода на устройството ректификационна Фиг. 7.4 ще имат форма, показана на фиг. 7.5.
Кривата на поправеното ток по време на пълно работно вълна поправка може да се разложи в хармонична Фурие серия:
В този случай, както и за половин вълна поправка верига, заедно с броя на променливите компоненти включва хармонични и DC компонент. Постоянната компонента на напрежението в целия товар (средната стойност на поправеното напрежение)
където - максималната (пикова) стойността на поправеното ток; - половината от напрежение пиковата стойност на трансформатора вторичната намотка.
Както се вижда от Производният израз, средната стойност на отстранени напрежението в товара, когато верига с пълна вълна се удвоява в сравнение с половин вълна токоизправител верига.
Изразявайки на средната стойност на поправеното напрежението към товара през текущата стойност на напрежението на половин трансформатора вторичната намотка се получи
Както се вижда от фиг. 7.5, ток пулсации в пълен вълна верига е значително намален в сравнение с полувълнов поправка верига. Ripple фактор в този случай
Максималната стойност на обратната напрежение в диодите в тази схема
В действителност, когато един от диоди провежда ток, потенциала на своята катод е практически равен на потенциала на анода, тъй като незначителен спад на напрежението в целия диод може да бъде пренебрегната в този случай. Той има същия потенциал и катода на втория диод, в част от периода непромокаеми ток,
кука като катодите на двете диоди са свързани във верига. В резултат на потенциалната разлика между катода и анода на диода е непроницаеми потенциални разлики щифтове 1 и 2 на трансформатора вторичната намотка, т. Е. (Вж. Фиг. 7.5).
В сравнение с веригата в половин вълна токоизправител пълно вълна ток във вторичната намотка на трансформатора не съдържа DC компонент, тъй като това навиване на текущата потоци през целия период, при което намагнитването на сърцевината в този случай отсъства, а топлинните загуби са намалени.
С оглед на това използването на пълно вълна ректификационна верига се предпочита повече от половината вълна.
Намаляването на обратната напрежение действа на диод в непроводим част от периода, и намаляване на трансформатора номинален капацитет при пълно вълна поправка на променлив ток могат да бъдат постигнати при прехода от един цокъл лицеви издърпайте веригата на (мост) схема.
Токоизправителя конфигуриран с мост схема (фиг. 7,6) позволява да се получи пълно вълна отстранени променлив ток при пълна мощност с помощта на трансформатор без да има междинен кран на вторичната намотка. В тази схема по време на половин цикъл, когато потенциала на продукцията трансформатор вторичната намотка е по-висока, отколкото на потенциала на своята продукция б, ток преминава диоди 1 и 3. В този случай, диодите 2 и 4 са в непроводим държавата. В следващия половин цикъл ще проведе настоящите диоди, съответно, 2 и 4 (токов кръг, показани чрез пунктирни стрелки на фиг. 7.6), и диоди 1 и 3, ще бъде в състояние непроводим. Схемата показва, че посоката на тока във веригата на товара по време на двата периода половина на AC напрежение не се променя.
Така горната схема е схема на отстраняване на два полу-цикъл. Стойностите на средната отстранени напрежението в коефициента на натоварване и токоизправител пулсации (вж. Фиг. 7.6) определени по същия начин както за един цикъл пълен вълна токоизправител.
Тази схема позволява коригиране да се получи изправено напрежение с предварително определен брой навивки на трансформатора вторичната намотка е два пъти по-малък, отколкото в един цокъл пълно вълна ректификационна верига (вж. Фиг. 7.4), при равни други условия.
Тъй като вторичната намотка на трансформатора в тази схема не пулсиращи потоци и синусоидална променлив ток, това трансформатор може да намали размера сравнение с трансформатора, силата, необходима за един цикъл пълен вълна токоизправител, предназначена за същия капацитет от около 1.5 пъти.
Максималната обратно напрежение в същото отстранени напрежение Ud за верига мост (вж. Фиг. 7.6) е също по два пъти по-малко за един цокъл пълен вълна токоизправител верига (вж. Фиг. 7.4).
Мостови схеми дават възможност за поправка от AC към DC без съвпадение трансформатор чрез директно сумиране на променливо напрежение с мост-клапата когато захранващото напрежение е в съответствие с коригира напрежение.
Горният ректификационна верига имат относително големи стойности на коефициента на пулсация. В същото време, по-голямата част от силата електроника изискват изправено напрежение с пулсации фактор, който не надвишава стойностите на Q = 0,002-0,02.
Коефициентът на изправено напрежение вълните може да бъде намалена значително, ако изхода на токоизправител изглаждане позволи електрически филтър. Най-простият изглаждащи филтри са кондензатор свързан паралелно нисък ток натоварване (фиг. 7.7) и дросел последователно с висок ток натоварване (фиг. 7.8).
Други филтри (комбинирани), които представляват комбинация от капацитивни и индуктивни елементи, позволяват да се получи достатъчно малки стойности съотношение пулсация.
При използване на прост капацитивен филтър пулсации изглаждане на отстранени напрежение и ток се дължи на периодичната филтър кондензатор Cf зареждане (когато напрежението на трансформатор изходното напрежение над товара), и последващо разреждане съпротивление RL.
В кондензатор, както е известно, не преминава DC компонент и е с по-малка устойчивост на компонентите AC по-високата им честота. Капацитивните филтри се използват за предпочитане във веригите ректификационни с малки стойности на РЕКТИФИЦИРАНАТА ток, тъй като повишава ефективността на анти-заглаждане.
Най-простото индуктивен изглаждане филтъра се състои индуктивна намотка - задуши серия с товара. В резултат на това пулсиране на поправеното ток в индуктор електродвижеща сила на самоиндукция, което по силата на закона за електромагнитната индукция има тенденция да се изгладят пулсации ток във веригата на товара, и по този начин на пулсации на напрежението на клемите му. Индуктивни филтри обикновено се използват в схеми за поправяне с големи стойности на поправеното ток, тъй като в този случай се увеличава ефективността на изглаждане.
В тези случаи, когато е необходимо да се използва за коригиране устройство с регулируема стойност на напрежението отстранени с помощта управляваните изправители с тиристори, които се контролират от полупроводникови устройства, които имат три етапа (фиг. 7.9, а, Ь). две крайности от тях под въздействието на подаденото напрежение директно отворен, а средната - е затворен. Под влияние на контрол текущата средна PN на - преход с отвори и тиристор в посока напред провежда електричество като конвенционален полупроводников диод. При смяна на поляритета на приложеното напрежение на първоначалните на тиристор (затворен) състояние на средната р-п възел се намалява и ток във веригата на тиристор престава.
Чрез промяна на контрола ток I Пр. Вие можете да промените по време на откриването на тиристор във времето и, следователно, завой на напрежение UON и променяте токоизправител тока и напрежението на товара.
Свързани статии