Схемы выпрямления переменного тока в постоянный и инвертирование постоянного тока в переменный
Рис.300.
Схема однополупериодного выпрямителя и графики изменения тока и напряжений.
Выпрямителями называют устройства, в которых происходит преобразование переменного тока в постоянный или пульсирующий.
В зависимости от числа фаз питающей сети различают однофазные и трехфазные выпрямители.
Выпрямитель состоит из следующих основных элементов:
- силового трансформатора, служащего для согласования входного и выходного напряжения выпрямителя, а также разделения питающей сети и цепи нагрузки;
- блока диодов или тиристоров, осуществляющих выпрямление переменного тока;
- сглаживающего фильтра, обеспечивающего уменьшение пульсаций выпрямленного тока и напряжения;
- блок управления тиристорами (входит только в комплект управляемых выпрямителей).
Однополупериодная однофазная схема выпрямления
В этой схеме напряжение на вторичной обмотке трансформатора u2 изменяется по синусоидальному закону.
Ток во вторичной цепи трансформатора при наличии диода и нагрузки RН будет проходить только в течение первого полупериода действия переменного напряжения u2, когда к диоду приложено прямое напряжение.
В течение второго полупериода действия переменного напряжения u2 тока в цепи нагрузки не будет, т.к. к диоду будет приложено обратное напряжение и он будет заперт.
Рис.301.
Схема однофазного мостового выпрямителя и кривые изменения напряжений и токов.
Следовательно, ток в нагрузке iн и напряжение на нагрузке uн будут пульсирующими.
Среднее за период значение напряжения на нагрузке Ud называется средним значением выпрямленного напряжения или выпрямленным напряжением. Аналогично, среднее за период значение тока называется выпрямленным током Id. При однополупериодной схеме выпрямления Ud = 0,45U2.
Двухполупериодная однофазная мостовая схема выпрямления
Эта схема состоит из трансформатора и четырех диодов, соединенных по мостовой схеме.
К одной диагонали моста присоединена вторичная обмотка трансформатора, а к другой – нагрузка R Н.
Диоды в схеме работают парами поочередно.
В первый полупериод напряжения u 2 ток проводят диоды VD 1 и VD 3, а диоды VD 2 и VD 4 закрыты, т.к. к ним приложено обратное напряжение.
Во второй полупериод изменяется направление напряжения u 2 и ток проводят диоды VD 2 и VD 4, а диоды VD 1 и VD 3 закрыты.
При этом ток в нагрузке проходит все время в одном направлении.
Для этой схемы среднее значение выпрямленного напряжения Ud = 0,9 U 2.
|
