Студопедия

КАТЕГОРИИ:


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)

Расчет двухполупериодного выпрямителя со средней


точкой с активной нагрузкой.

Однополупериодные выпрямители имеют два основных недостатка – плохое использование источника питания и относительно большая переменная составляющая (большие пульсации). В двухполупериодных выпрямителях эти недостатки значительно ослаблены. На рис.1-11 приведена схема двухполупериодного выпрямителя со средней точкой. У этого выпрямителя обязательно наличие трансформатора с ферромагнитным сердечником с двумя одинаковыми вторичными обмотками.

Рис.1-11. Схема двухполупериодного выпрямителя со средней точкой

 

В качестве вентилей B1 и В2 могут быть использованы полупроводниковые диоды или кенотроны.

Также будем располагать графики один под другим. И самым верхним будет график напряжения на обоих одинаковых вторичных обмотках трансформатора. Далее сверху вниз расположены графики .

Рассмотрим сначала влияние положительной полуволны питающего напряжения, т.е. при . Полярности “плюс” и “минус” на схеме рис.1-11 соответствуют положительной полуволне. На обоих обмотках эти полярности одинаковые. На аноде вентиля В1 будет “плюс”, а на аноде вентиля B2- “минус”. Вентиль B1 будет открыт, а вентиль В2 закрыт. Так как вентили идеальные, то прямое сопротивление первого вентиля Rпр1 равно нулю, а обратное сопротивление второго вентиля Rобр2 равно бесконечности. На рис.1-12 приведены все графики.

Рис.1-12. Графики для двухполупериодного выпрямителя со средней точкой

При положительной полуволне питающего напряжения работает левое плечо выпрямителя: левая вторичная обмотка, вентиль В1, нагрузка . Через вентиль В1 и через нагрузку протекает один и тот же ток :

(1-25)

так как , в левом плече только сопротивление нагрузки .

Ток в правом плече равен нулю, так как .

Второй закон Кирхгофа для левого плеча выглядит следующим образом:

(1-26)

Так как , то напряжение на первом вентиле также будет равно нулю:

(1-27)

Следовательно, всё питающее напряжение U будет приложено к нагрузке:

(1-28)

А вот на закрытом вентиле В2 будет удвоенное значение питающего напряжения. Разберём, как это получается. С левой вторичной обмотки “минус” подается через правую обмотку на анод вентиля В2. “Плюс” с левой обмотки подается через открытый вентиль В1 на катод вентиля В2. С правой вторичной обмотки “минус” подается сразу на анод вентиля В2, а “плюс” с правой обмотки подается на катод вентиля В2 через левую обмотку и открытый вентиль. Таким образом с обоих вторичных обмоток подается напряжение на вентиль В2. Так и получается удвоенное напряжение на закрытом вентиле В2.

При воздействии отрицательной полуволны питающего напряжения, т.е. при , работает правое плечо схемы. Полярности на вторичных обмотках в скобках соответствуют отрицательной полуволне питающего напряжения. Теперь:



(1-29)

а, =0, так как вентиль В1 теперь заперт, а вентиль В2 открыт.

Через нагрузку течет тот же самый ток, что и через вентиль В2, причем в том же направлении, что и при работе левого плеча. В нагрузке токи левого и правого плеча складываются:

(1-30)

И получается график тока нагрузки , у которого обе полуволны положительные. Можно сказать, что произошло выпрямление синусоидального тока.

График напряжения на нагрузке естественно выглядит аналогично.

На закрытом вентиле В1 приложено двойное питающее напряжение в обратном направлении.

Если график выпрямленного напряжения раскладывать в ряд Фурье, то получится следующий ряд:

(1-31)

Первый член ряда это постоянная составляющая:

(1-32)

В разложении будут также присутствовать все четные косинусные гармоники.

Теперь для нахождения постоянной составляющей аналитическим путем формула будет выглядеть:

(1-33)

Этот интеграл в два раза больше, чем интеграл в выражении (1-11). Теперь площадь под обеими половинками синусоид дважды распределяем на весь период, поэтому и получилось удвоенное значение.

Постоянная составляющая тока будет:

(1-34)

Действующее значение напряжения определяем по формуле:

(1-35)

так как уже брали и он равен .

Действующее значение тока:

(1-36)

Коэффициент амплитуды равен:

(1-37)

Коэффициент формы равен:

(1-38)

Значение коэффициента амплитуды и коэффициента формы совпадают со значениями для синусоидального тока.

Активная мощность нагрузки, и, следовательно, всей цепи, так как вентили считаем идеальными, равна:

(1-39)

т.е. она в два раза больше, чем при однополупериодном выпрямлении.

Полная мощность источника питания равна той же величине:

(1-40)

т.е. коэффициент мощности выпрямителя равен единице:

(1-41)

Таким образом в этой схеме выпрямителя источник используется полностью.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Расчет однополупериодного выпрямителя с активной нагрузкой методом кусочно-линейной аппроксимации | Расчет двухполупериодного мостового выпрямителя

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 553; Нарушение авторских прав?


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



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.