Випрямлячі високочастотних коливань

У складі ректенн: у перспективних системах збору енергії оточуючих шумових електромагнітних сигналів. у перспективних системах бездротової передачі електроенергії. Детектування високочастотного сигналу

У найпростішому випадку детектор амплітудно-модульованого сигналу влаштований аналогічно випрямляча. Принцип роботи заснований на припущенні, що частота несучої значно вище частоти модулюючого сигналу, а коефіцієнт модуляції менше одиниці. У цьому випадку сигнал на вході пристрою випрямляється і фільтрується за допомогою ФНЧ з частотою зрізу більшою, ніж максимальна частота модулюючого сигналу.

Однопівперіодний випрямляч (четвертьмост)

Найпростіша схема однополупериодного випрямляча складається тільки з одного випрямляє струм елемента (діода). На виході - пульсуючий постійний струм. На промислових частотах (50-60 Гц) не має широкого застосування, так як для живлення апаратури потрібні згладжують фільтри з великими величинами ємності й індуктивності, що призводить до збільшення габаритно-вагових характеристик випрямляча. Однак схема однополупериодного випрямлення знайшла дуже широке поширення в імпульсних блоках харчування з частотою змінної напруги понад 10 КГц, широко застосовуються в сучасній побутовій і промисловій апаратурі. Пояснюється це тим, що при більш високих частотах пульсацій випрямленої напруги, для отримання необхідних характеристик (заданого чи допустимого коефіцієнта пульсацій), необхідні згладжують елементи з меншими значеннями ємності (індуктивності). Вага та розміри джерел живлення зменшуються з підвищенням частоти вхідної змінної напруги.

Однополуперіодної випрямляч або четвертьмост є найпростішим випрямлячем і включає в себе один вентиль (діод або тиристор).

Допущення: навантаження чисто-активна, вентиль - ідеальний електричний ключ.

Напруга з вторинної обмотки трансформатора проходить через вентиль на навантаження тільки в позитивні напівперіоди змінної напруги. У негативні напівперіоди вентиль закритий, все падіння напруги відбувається на вентилі, а напруга на навантаженні Uн дорівнює нулю.

Ця величина вдвічі менша, ніж у повномостовому.

Недоліки: Велика величина пульсацій Сильне навантаження на вентиль (потрібно діод з великим середнім випрямленою струмом) Низький коефіцієнт використання габаритної потужності трансформатора (близько 0,45) (не плутати з ККД, який залежить від втрат у міді і втрат у сталі і в однополуперіодної випрямлячі майже такий же, як і в двохполуперіодній).

Переваги: Економія на кількості вентилів. [Ред] Напівміст

На двох діодах і двох конденсаторах, широко відомий як «з подвоєнням напруги» або «удвоітель Латура-Делона-Гренашера». [10]

Відома також схема з подвоєнням струму: паралельно єдиною вторинної обмотці трансформатора включаються два послідовно з'єднаних дроселя, середня точка з'єднання між якими використовується як середня крапка в «двохполуперіодній випрямлячі з середньою точкою

1. Інвертори.

Інвертор (рос. инвертор, англ. invertor, нім. Inverter m, Negator m, Invertor m, Wechselrichter m, Umkehrröhre f) — перетворювач постійного струму в змінний однофазний або багатофазний струм, силовий генератор змінного струму.

Типи інверторів

В залежності від способу реалізації, інвертори поділяються на:

електромашинні інвертори,

автономні електронні інвертори.

Електромашинний інвертор

Електромашинний інвертор виконується за схемою двомашинного агрегата, до складу якого входить двигун постійного току та приєднаний до нього генератор змінного току. Використовується в промисловості при необхідності регулювання частоти та/або напруги в широкому діапазоні значень з можливістю підключення навантаження великої потужності (до десятків та сотень кіловат).

Переваги: велика потужність, висока якість вихідної напруги.

Недоліки: великі вартість та маса, наявність механічних рухомих частин, відносно невеликий діапазон регулювання частоти.

Електронний інвертор

Електронний інвертор, як правило, живиться від акумуляторів постійного струму, тому такий інвертор часто називають автономним. Комутація струму в такому інверторі здійснюється незалежно від процесів у зовнішніх електричних ланцюгах завдяки наявності додаткових комутуючих пристроїв усередині самого інвертора, виконаних на транзисторах або тиристорах. Засоби управління комутацією є одними з найбільш відповідальних елементів в автономних інверторах.

Інвертори малої потужності (одиниці, рідко - десятки ватт) виконують на транзисторах, що працюють в лінійному режимі. Перевагою таких інверторів є схемотехнічна простота та відносно висока якість вихідної напруги; недоліком - невеликий ККД.

Імпульсні інвертори малої та середньої потужності виконують на комутуючих приладах, що працюють в ключовому режимі. Ці інвертори, в свою чергу, можна розділити на два класи. До першого класу слід віднести повністю керовані силові напівпровідникові прилади (силові транзистори і тиристори). Другий клас складають тиристори, доповнені спеціальними вузлами примусової комутації, наприклад у вигляді попередньо заряджених конденсаторів і допоміжних тиристорів (їх використання пов'язане зі специфікою процесу закривання відкритого тиристора на постійному струмі, що полягає в необхідності подачі протилежного за знаком струму). Переваги таких інверторів: низька вартість та маса, високий ККД, можливість регулювання частоти в широкому діапазоні; недоліки: низька якість вихідної напруги, генерація електричних та радіозбурень в широкому діапазоні частот.

Застосування інверторів

Завдяки своїм властивостям інвертори знаходить широке застосування. В регульованих електроприводах з асинхронними двигунами трифазного струму інвертори застосовують у тягових електроприводах електровозів, електропоїздів, тепловозів, системах кондиціонування (див. інверторний кондиціонер), побутових світильниках денного світла, системах живлення коп'ютерів, телевізорів тощо.

Дата добавления: 2014-01-04