Выпрямители. Выпрямитель – это устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения в постоянное

Выпрямитель – это устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения в постоянное. Наиболее часто для выпрямления используются диоды (диодные ключи). Для частот 50…60 Гц пригодны низкочастотные диоды, но для более высоких частот необходимы диоды типа HEXFRED, ультрабыстрые, выпускаемые фирмой International Rectifier, время восстановления которых 40-60 нс. Объяснение состоит в том, что низкочастотные диоды имеют большое время восстановления и на высоких частотах теряют выпрямительные свойства.

Кроме того, диодные ключи должны иметь минимальное сопротивление в прямом направлении и наименьший ток утечки в обратном направлении, паразитные индуктивности и емкости должны стремиться к нулю.

На рис. 7.1 а), б), в) изображены типовые схемы включения диодов в выпрямительные схемы.

а) б) в)

Рис. 7.1. Схемы включения диодов в выпрямительные схемы

Все схемы изображены с трансформаторами, однако это устаревшие решения, т.к. трансформаторы снижают КПД. Поэтому в настоящее время предпочтительные такие же схемы выпрямителей, подключаемые к сети, но без трансформаторов. Схема рис. 7.1, б) не имеет смысла в связи с наличием средней точки вторичной обмотки трансформатора. Недостатком варианта рис. 7.1, а) является однополупериодное выпрямление, т.е. от сети потребляется только один полупериод, нарушается симметрия сетевого напряжения, ухудшаются энергетические показатели. Недостаток схемы рис. 7.1, в) в 4-х диодах, но с этих приходится соглашаться, большинство выпрямителей от однофазной сети построены по этой схеме. В случае трехфазной сети применяют варианты, изображенные на рис. 7.2, причем для включения без трансформатора, снижающего КПД, пригодна только схема рис. 7.2, б).

а) б)

Рис. 7.2. Трехфазные схемы диодного выпрямления: а) - однополупериодная трехфазная; б) - двухполупериодная трехфазная

Известны диодные схемы выпрямителей с умножением напряжения, одна из которых изображена на рис. 7.3

Рис. 7.3. Схема выпрямления и умножения напряжения на четыре

Желательно, чтобы отсутствовал трансформатор Т_р, снижающий КПД и увеличивающий массогабаритные показатели при сетевом напряжении.

Заряд конденсаторов C₁ и C₂ происходит за один период напряжения на вторичной обмотке трансформатора. За второй период аналогично заряжаются конденсаторы C₃ и C₄ до напряжения 2U_2m. Таким образом, полный заряд конденсаторов происходит за два периода, при этом конденсатор C₁ заряжается до напряжения U_2m, а остальные – до 2U_2m Обратное напряжение на всех диодах равно 2U_2m Достоинство схемы – несложность, однако выходная мощность невелика. Количество треугольных звеньев, а также коэффициент умножения могут быть увеличены.

Дата добавления: 2015-03-29