Выпрямитель переменного напряжения строится либо на диодах, либо на тиристорах, либо на их комбинации. Выпрямитель, построенный на диодах, является неуправляемым, а на тиристорах — управляемым. Если используются и диоды, и тиристоры, выпрямитель является полууправляемым.
Неуправляемые выпрямители
Диоды позволяют току протекать только в одном направлении: от анода (А) к катоду (К). Как и в случае некоторых других полупроводниковых приборов, величину тока диода регулировать невозможно. Напряжение переменного тока преобразуется диодом в пульсирующее напряжение постоянного тока. Если неуправляемый трехфазный выпрямитель питается трехфазным напряжением переменного тока, то и в этом случае напряжение постоянного тока будет пульсировать.
Выходное напряжение неуправляемого выпрямителя равно разности напряжений двух диодных групп. Среднее значение пульсирующего напряжения постоянного тока равно Uср.пульс.=1,35∙Uсети.
Управляемые выпрямители
В управляемых выпрямителях диоды заменены тиристорами. Подобно диоду тиристор пропускает ток только в одном направлении — от анода (А) к катоду (К). Однако в противоположность диоду тиристор имеет третий электрод, называемый «затвором» (G). Чтобы тиристор открылся, на затвор должен быть подан сигнал. Если через тиристор течет ток, тиристор будет пропускать его до тех пор, пока ток не станет равным нулю.
Ток не может быть прерван подачей сигнала на затвор. Тиристоры используются как в выпрямителях, так и в инверторах.
На затвор тиристора подается управляющий сигнал α, который характеризуется задержкой, выражаемой в электрических градусах. Эти градусы оказывают запаздывание между моментом перехода напряжения через нуль и временем, когда тиристор открыт.
Если угол α находится в пределах от 0° до 90°, то тиристорная схема используется в качестве выпрямителя, а если в пределах от 90° до 180° — то в качестве инвертора.
Управляемый выпрямитель в своей основе не отличается от неуправляемого за исключением того, что тиристор управляется сигналом α и начинает проводить с момента, когда начинает проводить обычный диод, до момента, который находится на 30° позже точки перехода напряжения через нуль.
Регулирование значения α позволяет изменять величину выпрямленного напряжения. Управляемый выпрямитель формирует постоянное напряжение, среднее значение которого равно Uср.пульс.=1,35∙Uсети∙cosα.
По сравнению с неуправляемым выпрямителем управляемый имеет более значительные потери и вносит более высокие помехи в сеть питания, поскольку при более коротком времени пропускания тиристоров выпрямитель отбирает от сети больший реактивный ток.
Преимуществом управляемых выпрямителей является их способность возвращать энергию в питающую сеть.
Что такое импульсный регулятор напряжения?
| Импульсный регулятор напряжения - преобразуют неизменное напряжение постоянного тока в регулируемое напряжение постоянного тока. Импульсные регуляторы постоянного напряжения (ИРПН) иногда называют импульсными стабилизаторами напряжения. Наиболее известными являются ИРПН трех типов: * понижающего (Uвых меньше Uвх) – рис. а); * повышающего (Uвых больше Uвх) – рис. б); * инвертирующего (Uвых имеет произвольную величину, но обратно Uвх по знаку) – рис. в). Все три типа ИРПН (рис. 1, а, б, в) состоят из индуктивности (накопительного дросселя) L, регулирующего транзистора T, работающего в ключевом режиме, блокировочного диода VD, фильтрующего конденсатора C, системы управления СУ, формирующей сигналы управления ключом T, а также вспомогательного вольтметра V. Отличия состоят в порядке включения в схему перечисленных элементов. Среди всех импульсных стабилизаторов напряжения особое место занимают устройства, принцип работы которых основан на широтно–импульсной модуляции (ШИМ) выходного напряжения. К их преимуществу стоит отнести постоянный уровень пульсации, причём на всём интервале тока нагрузки. При помощи микросхем импульсного стабилизатора напряжения стала возможна работа в сетях как переменного, так и постоянного напряжения. |