Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Загрузка...

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Схемы выпрямления с умножением напряжения




 

Выпрямители с умножением напряжения позволяет получить на нагрузке напряжение, кратное ( в целое число раз больше) напря­жения вторичной обмотки трансформатора. Такие выпрямители применяются при отсутствии унифицированных трансформаторов с необходимым коэффициентом трансформации с требуемой электри­ческой прочностью. Чаще применяются схемы с умножением напряжения, представляющие собой комбинацию двух однофазных выпрямителей с ёмкостным фильтром, включенным между собой последовательно и подключенных параллельно нагрузке. Многофаз­ные выпрямители с умножением напряжения применяются реже.

Особенность схем умножения заключается в получении сравнительно высокого напряжения при малом токе нагрузки. Кратность умножения напряжения обычно колеблется от 2 до 8 при выпрямленном напряжении сотни - тысячи вольт.

Схемы выпрямления с умножением напряжения подразделяют­ся по числу фаз выпрямленного тока на однофазные и многофазные, а по схемному решению на симметричные (обычно двухфазные) и несимметричные, что определяется способом подклю­чения к вторичной обмотке трансформатора. Трансформатор может в схеме отсутствовать.

Однофазная несимметричная схема удвоения напряжения. Схема ( рисунок 2.16) содержит два выпрямительного диода, два конденсатора и трансформатор.

Принцип работы. В отрицательный полупериод напряжения вторичной обмотки (потенциал точки -б- положительный, а точки -а- отрицательный) открыт диод VD1, а диод VD2 закрыт. В цепи, состоящей из конденсатора С1 и диода VD1, протекает ток i’2, который производит зарядку конденсатора С1 до максимального напряжения U.

Через пол периода напряжение на вторичной обмотке

трансформатора изменяет знак ( потенциал в точке -а- -положительный,

потенциал точки -б- отрицательный). Открытый диод VD2, а диод VD1 закрыт. Ток

протекает по цепи, состоящей из конденсатора С2 и диода VD2, производит зарядку конденсатора С2. К конденсатору теперь будет приложено напряжение вторичной обмотки трансформатора и напряжение конденсатора Uс2м, следовательно конденсатор будет заряжаться двойным напряжением до максимальной величины.


 

 

Рисунок 2.16 - Несимметричная схема удвоения напряжения

 

Uс2м = U2м + Uс1м ≈ 2·U 2м , ( 2.7 )

 

Обратное напряжение на диоде VD2 определяется напряжением на

конденсаторе С2 :

 

Uн = Uс2м ≈ 2·U. ( 2.8 )

Таким образом оба диоды выбирается на одинаковые обратные напряжения.

Однофазная несимметричная схема умножения. Для увеличения выпрямленного напряжения более в 2 раза увеличивается число диодов и конденсаторов, включенных аналогично предыдущей схемы. Умножение напряжения соответственно в 2, 3 и в 4 раза. В один полупериод напряжения сети заряжается все конденсаторы с нечётными номерами С1, СЗ, а в другой полупериод - чётными номерами С2, С4. Чем выше кратность умножения, тем больше пуль­сации выпрямленного напряжения при одинаковой ёмкости конденсаторов, так как для зарядного и разрядного токов они включены последовательно. Из этого следует, что конденсаторы С1...С4 должны выбираться одинаковыми.



Двухфазная симметричная схема умножения напряжения. Такие схемы можно получить соединением нескольких несимметричных схем. В симметричных схемах выпрямления необходим трансформатор со средней точкой вторичной обмотки. Частота пульсации выпрямленного напряжения в 2 раза больше сети.

 

 

Рисунок 2.17 - Несимметричная схема умножения напряжения

 


Однофазная мостовая схема с удвоением напряжения. Данная схема состоит из двух конденсаторов и из двух диодов. В одну диагональ моста включена вторичная обмотка трансформатора, а в другую - нагрузка.

 


 

Рисунок 2. 18 – Принципиальная схема однофазной мостовой схемы с

удвоением напряжения

Принцип работы. В положительный полупериод напряжение на вторичной обмотке U2M ( потенциал точки -а- положителен, точки -б- отрицательный ) конденсатор С1 заряжается током диода VD1, в отрицательный полупериод заряжается конденсатор С2 током диода VD2. Если не учитывать падение напряжения на внут­реннем сопротивлении выпрямителя, то каждый конденсатор будет заряжаться до максимального значения напряжения вторичной обмотки. Нагрузка включена параллельно конденсаторам С12, соединённые между собой последовательно и выходное напряжение равно сумме напряжений на конденсаторах :

 

UH= Uс1м + Uс2м ≈ 2·U, ( 2. 9)

Анализ схемы выпрямления. Частота пульсации выпрямленного напряжения вдвое больше частоты сети, а выпрямленный ток является двухполупериодным.

Преимущества такого выпрямителя:

- при одном и том же напряжении вторичной обмотки
выходное напряжение вдвое больше, чем в обычном
однофазном мостовом выпрямителе, и в 4 раза больше,

чем в двухполупериодном выпрямителе со средней точкой трансформатора ;

- достаточно высокое использование обмоток трансформатора;

- наличие двух диодов вместо четырёх (по сравнению с
однофазной мостовой схемой);

- повышается коэффициент сглаживания и уменьшается

- коэффициент пульсации ( по сравнению с мостовой
схемой).

К недостаткам схем умножения можно отнести:

- большое внутреннее сопротивление за счёт
последовательного включение диодов ;

- повышенное значение тока диодов ;

- невозможность установки однотипных диодов на общий
радиатор без изоляции;

- возможность появление пульсаций с частотой сети при
несимметричности плеч.

Рекомендации по применению. Схемы умножения напряжения применяются при выходной мощности до 50 Вт и выпрямленном напряжении от 500... 1000 В и выше, потребляющих сравнительно небольшой ток (обычно не больше 10 мА).





Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 914; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.198.71.184
Генерация страницы за: 0.008 сек.