Неуправляемые однофазные двухполупериодные выпрямители

Маломощные источники питания

Для питания электрической аппаратуры обычно требуется постоянное напряжение это напряжение должно иметь определенные параметры: (величину напряжения, величину пульсации), все это должно обеспечить источник постоянно исправным (аккумулятор, батарейка).

Отличие одного вида постоянного тока от другого заключается в величине пульсации. Чем меньше пульсация тем ближе форма тока к идеальной.

U(t)

 

 

t

Классификация и параметры источников питания

^{~ U}1^U2

 

 

Выпрямитель – предназначен для образования переменного тока в однонаправленном напряжении.

Сглаживающий фильтр – для сглаживания пульсаций выпрямительного напряжения.

Стабилизатор – для поддержки постоянства напряжения в нагрузке при колебаниях напряжения в сети.

Классификация источников питания сводится к классификации выпрямителей. В самом простейшем случае источником служит один выпрямитель.

Параметры:

1.величина среднего напряжения на выходе выпрямителя

2. коэффициент пульсации

где U_осн – амплитуда основной гармоники

U_ср – среднее напряжение выпрямителя

к = 1,2,3…

4. внешняя характеристика выпрямителя U_ср = f(I_ср)

Ряд Фурье

U_d (t)

 

U_осн.m

 

 

	Для эксперементального коэффициента пульсации необходимо иметь 2 вольтметра, подключаемых к выходу выпрямителя

_t

U_ср

выпрямитель

R_нагр

~

U_{осн. m}=U_осн

 

Классификация:

1. по количеству преобразующего переменного напряжения

· однофазные

· трехфазные

2. по количеству полу периодов переменного напряжения, в течение которого по нагрузке проходит ток

· однополупериодные

· двух полупериодный

3. по возможности реагирования среднего значения напряжения:

· полупроводниковые

· управляемые

Однофазные выпрямители

Схема управления однополупериодным выпрямителя.

+ VD_idU₁

- aII

~ U_dR_нагр

IbU_1нII

t

II

 

I. +а; -b VD –открыт (RАК = 0) Ак -анод, катод; Ud=U1

U_d

 

 

idU_dt

 

II. –а;+bVD – закрыт R_АК (∞)

1.U_ср=U_d=0,45 U₂

где U₁ –действующее значение U₁(f)

2. коэффициент пульсации

3. ;

Ток в нагрузке протекает только в течение одного полу периода питающего напряжения (однополупериодный выпрямитель).

4.U_обр.д = U_1m

Эти позиции используются для выбора по справочнику.

Достоинства:

1. простота

2. дешевизна

Недостатки:

1. недостаточное использование питающего напряжения

2. большие пульсации тока в нагрузке и напряжении

3. плохое использование трансформатора (дает больше чем надо).

Недоделки:

1. более сложная конструкция трансформатора

2. требуется вторая обмотка с выведенной средней точкой

3. наличие сложного трансформатора для работы этой схемы.

Двухполупериодные выпрямители

Неуправляемые однофазные двухполупериодные выпрямители

 

Двух полупериодные означает, что ток в нагрузке протекает в течение обоих полу периодов переменного напряжения.

1. Выпрямитель со средними точкой трансформатора.(с выведенной точкой трансформатора).

Та₁ II a ₊^(-) - ⁽⁺⁾ id₁

^- + (-) +(-)U₂ ^VD₁

U₁ - (+) ~ id

(+) - N R_нагр

- - b ⁽⁺⁾ - ^(-)+

b₁ (+) VD₂id₂

 

Эта схема представляет совокупность двух однопериодных схем, работающих на общую нагрузку. Причем каждый диод подключен к (одной) своей полу обмотки трансформатора.

I

+N, -b

II

U₂

I I

U_2m II

 

VD₂

VD₂ U_d2

U_d1

U_d

t

id₁id₂

 

 

Ток в нагрузку проходит через .

1. где - действующее напряжение на половине вторичной обмотке трансформатора.

2. g=0,67

3. , где I – ток через диод, d – ток через нагрузку.

4.

Достоинства: (по сравнению с первой схемой), меньший коэффициент пульсации, в 2 раза больше среднего напряжения нагрузки при том же значении действительного вторичного напряжения ; лучше используется питающий трансформатор (т.е. имеет меньшие габариты).

Недостатки: более сложная конструкция трансформатора, требуется вторая обмотка выведенной средней точкой; наличие самого трансформатора для работы этой схемы.