Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 64
Текст из файла (страница 64)
протекает в течение обоих полупериодов. Из-за увеличенного падения напряже- .': ния на выпрямительных диодах такие выпрямители редко используются при вы-:,'. прямлении низких напряжений (меньше 5В). Одлафаэиый выпрямитель с удвоением лапряжгелия (рис. 30.2 е) представляет '; собои последовательное соединение двух однофазных однополупериодных выпрямителей. В первом полупериоде при положительном напряжении на аноде диода,";, )гг31 заряжается конденсатор Сн а во втором полупериоде проводит диод ИЭ2 я ' ', конденсатор С, заряжается напряжением противоположной полярности.
Так как ",' зти конденсаторы включены последовательно, то выходное напряжение почти удваивается. Конденсаторы С, и С, могут использоваться как элементы фильтра, ' Трансформатор в этой схеме используется так же полно, как и в мостовой. Эту'- схему можно получить из мостовой схемы, изображенной на рис. 30.2 в, если за- '.,' менить диоды )г03 и И34 конденсаторами С, и С,. В связи с этим такой выпря- ".' митель часто называют полумостовым. К достоинствам схемы можно отнести уменьшение вдвое выходного напряжения трансформатора, а к недостаткам— наличие двух конденсаторов С, и С,.
Схемы гпрехфаэпых вьгпрлмипзелей, получивших наиболее широкое распрост-:.) ранение в ИВЗП, приведены на рис. 30.4, Первичные обмотки трансформаторов Тр могут включаться по схеме звезды нли треугольника, а вторичные обмотки,,"-'. включепы по схеме звезды. На рнс. 30.4а приведена схема трехфазного выпрямителя с отводом от нулевой точки 0' вторичных обмоток. На рис. 30.5 а приве- ..":; дены временные диаграммы напряжений и токов для этой схемы при резистивной ') нагрузке без фильтра.
Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения составляет Кям25%, в то время как для двухполупериодного однофазного выпря- .'.: мителя оп составляет б7%, при этом частота пульсаций в три раза выше частоты а) б) ур и,. а )')Х А А Ссгь В к какй узка) 0' Рис. 30.4. Схслза трехфазного аынрямигсля с огаолом ог нулсаой точки (а) и мосгоаого трехфазного аылрямитсля (б) 324 Лекция 30. Выпрямители источников элеит плутания б) и„, цы и, 0 0 и„ О гиги 0 гкт 0 гиля 0 .
0 ггт Е г О 0 0 ииггг ыг:ги Рис. Заик Формы иапряиеггий и токов в грехфавггокг выпрямитсяе с иуггевггйг точкой га) и в трсхфаяиом мостовом выпрямителе гб) ':.питающей сети. Все это значительно облегчает фильтрацию выпрямленного е:напряжения, а в ряде случаев позволяет вообще обойтись без фильтра, К недостаткам такой схемы следует отнести плохое использование трансфор:,:::, иатора, который работает с подмагничиванием постоянным током, и повышенное -;.':обратное напряжение на выпрямительных диодах, Мостпваи схема трехфазного выпрямителя (схема Ларионова) приведена ');-карис. 30з4 б. В этой схеме включены б диодов, которые выпрямляют как положи)' тельные, так и отрицательные полуволны трехфазного напряжения.
При этом ;:-;: влюбой произвольный момент времени ток проводят два диода, у которых на ;:; аноде наибольшее положительное напряжение, а на катоде — наибольшее отрица!;.:тельное. Графики токов и напряжений для трехфазной мостовой схемы приведены '; на рис. 30.5 б К достоинствам схемы Ларионова относятся: отсутствие подмагничивания :-:;.,сердечника трансформатора постоянным током, вдвое меньшее ~по сравнению Раздел 7. Источники злскт опитапия злскт опаых уст ойств с предыдущей схемой) обратное напряжение, малый коэффициент пульсаций гравз. ный 5,7%) и вдвое увеличенная частота пульсаций /в=6/в.
Все это позволяет вц:,' многих случаях не использовать выходной фильтр. Ддя сравнения рассмотренных схем выпрямителей в табл, 30.1 приведены':. их основные параметры при работе па резистивную нагрузку без фильтра. в В этой таблице приняты следующие обозначения основных характеристик:,' и =- б/,/1/, =-к,/к, — — коэффициент трансформации, 1/, — действующее значение-' напряжения на первичной обмотке, 1/, — действующее значение напряжения ва,.:,' вторичной обмотке, ж, и ж, — число витков первичной и вторичной обмоток': соответствепио, 1/в =и„б/„+ 1/, - — Расчетное значение напРЯжениЯ на нагР)оке.:: пв — число последовательно включенных диодов, С', — среднее значение выпрям-", ленного напряжения; 1/в, — прямое падение напряжения на диоде,/, — — частоза-'" питающей сети, Кв= 1/в,в/1/в — - коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения, 1/.
„— амплитуда напряжения с частотой пульсаций на выходе выпрямителя.'::, Вьшрямсапелц с умцажсепием папрязжелця применяются в высоковольтных,' выпрямителях, потребляющих сравнительно небольшой ток (обычно не болыце"' 10мА). Такие выпрямители часто называют умножителями напряжения. Наиболь-':-. шее распространение получили схемы удвоения и утроения напряжения. Так, '., например, для питания кинескопов телевизиолных приемников широко применяются умножители типа УН-9127 и УН-9118, где буквы УН обозначают умножитель.'-,' Таблица 30.1 Основные характеристики схем выпрямителей при работе иа резистивную нагрузку твв ввпврвмввввя Хвр"взврввзввв Дсйстпующес папряжецие вторичпой обмотки 1фззцое) С', Действующий ток вторичной обмотки 1.
0 821 0,581„ 0,48 /в1П 0,82/ври Дейстпувсшпй ток первпчпой обмозкп 1, 1, 1 11„1п 1,111,/п Расчетпак мо~шюсть трансформатора Р„ Р 1,48Рв !,23Рв 1,35Р„),045Рв 3,141/„1,5717в 2,117в ~ 1,05 В, Образцов папрзжепис пз дпсле 1/,вв 0,51, 0,5/в 0,331„ СРсзцюс впкчсшю тскв пасла 1в р 0,331в 0,7851„ 0,785!в 0,5871в 0,581в Дсйютвуюгцсе впачепке гцкз диода 1в Амплкгулцов з~зчсппс тока л~олз 1,„, К571в 1,571в 1,211, 1,051в 21, 2 1'в 3/в Частота оспспяой гзрмсппкп пупьсзцпп Ксзффпцпецт пульсаций вмходяого цзпряжспця К„ 0,67 0,25 0,057 т Лекция 30. Выпрямители источников электролитииия .„-:.напряжения, а цифры — входное и выходное напряжения в киловольгах.
Допол; вительно может быть указан предельный ток на выходе умножителя, который для ' телевизионных умножителей равен 1,0...1,3мА. Схемы умножителей напряжения приведены на рис. 30.6. На рис. 30.6 а приве'-':,дена схема удвоителя напряжения с несимметричным входом. Эта схема работает , еледуюгцим образом. Положительный импульс напряжения, снимаемый' с нижнего ;;:-вывода вторичной обмотки трансформатора Тр 1в телевизорах это выходной ...трансформатор строчной развертки), через диод 1ЯР! заряжает конденсатор С, до ;;:емллитудного значения ГУ, .
Во второй полупериод, когда напряжение па обмотке '-;":::меняет полярность, диод !'Р! запирается, а напряжение на конденсаторе С, скла!;:"'йывается с напряжением на обмотке У; и прикладывается к диоду РР2. В резуль."':.тате конденсатор С, заряжается через диод РР2 практически до удвоенносо зна:::чения импульсного напряжения. Выходное напряжение, снимаемое с конденсатора ;, Ся„ поступает на нагрузку На рис. 30.6 6 приведена схема учетверителя н шряжения, которыи состоит из ,,'",.:двух удвоителей, рассмотренных ранее.
Заряд конденсаторов С, и Ся происходит ':.;':так же, как в схеме рис. 30.ба, за один период напряжения на вторичной обмгпке ;::,,трансформатора Тр. За второй период аналогично заряжаются конденсаторы Ся и ~:,,::С, до напряжения 2б', Таким образом„полный заряд всех конденсаторов про- ,~ -всходит за два периода, при этом конденсатор С, заряжается до напряжения У,„„ 1",,;"в остальные — до 211я„. Обратное напряжение на всех диодах равно 21/я,я. На рис. 30.6 и приведена схема утроителя напряжения.
Отличительной особен,"':,:: ияосгью этой схемы является то, что каждый последуюпгий конденсатор заряжает!. ся'до напряжения, пропорционального его номеру. Заряд конденсатора С, произ . водится через диод 1иР! до напряжения б",,„и Во втором полупериоде напряжение а) С~ Ся Р'Р4 и, =4и, Рис. Эс.б. Сясмм вмпгямитсисй с умиоисиием ияпряисиия 327 Разве: 7. Источники элеь олнтания злект онных ус ойств па обмотке 1/ь„складывается с напряжением на конденсаторе С; и через диод г702 .' заряжает конденсатор Сз до напряжения 217з . В третий полупериод напряжение '. на обмотке У...„складывается с напряжением на конденсаторе С, и через диод 1'РЗ, заряжает конденсатор С, до напряжения ЗС';„,.
Количество звеньев в этой схеме можно увеличивать, однако время выхода выпрямителя в установившийся режим::.,'.!!' при этом также увеличивается. Емкость конденсаторов в схемах умножения напряжения зависит от тока ': на*, рузки 7,, частоты питающего напряжения7, и допустимой амплитуды пульса- ' й ли,: г„ С=Т-."; в где у — коэффициент, зависящий от вида схемы умножения и числа звеньев (для ': ~!-', схемы рис. 30 6 6 у=(леал,)72, а для схемы рис. 30.6 в 7=1), кз — число звеньев О умпожителя. Так, например, для утроителя напряжения, выполненного по схеме рис.
30.6в, 1', при токе на:рузки 1мА и допустимой амплитуде пульсаций 100В необходимая емкость составляет С= 500 пФ на частоте питающего напряжения 20кГц и 1000пФ:: на частоте 7,'=10кГц. Регулиргтнмг выпрямители. Ре~улирование выходного напряжения выпрямителя може~ выполняться различными способам: с помощью регулируемого трансформатора, с помощью резистивных илн емкостных делителей напряжения -",',"-",. и с помощью управляемых вентилей. Ниже будет рассмотрен только способ регулирования выходного напряжения выпрямителя при помощи управляемых вентилей — тиристоров. Структурная схема регулируемого выпрямителя приведена на рис. 30,7а.
Принципиальшям отличием этой схемы от схемы„приведенной на рис, 30.1, является включение в нее регулируемого вентильного блока РВБ и устройства управления, управляемого напряжением сети. Простейшая схема регулируемого выпрямителя на одном тиристоре Ю приведена на рис. 30.7 б. Напомним, что для включения тиристора необходимо выполнить два условия: напряжение на аноде тиристора должно быть положительным ~но меньше 67„„,„,) и к управляющему, электроду должно быть приложено положительное напряжение, соответствующее отпираюшему току. Первое условие выполняется для положительных полуволн напряжения сети 1/„а для выполнения второго условия к управляющему электро- .' ';;.
ду тиристора подводится отпирающий импульс Ук После включения тиристора управляющий электрод теряет управляющие свойства, поэтому выключение тиристора произойдет, когда напряжение на его аноде станет равным нулю. Форма импульсов напряжения на резистивной нагрузке Я„без фильтра приведена на рис. 30.7 в. Очевидно, что момент включения тиристора можно регулировать в пределах положительной полуволны напряжения сети, т. е. 0'=а =ж При этом если тиристор включается при а=О, то среднее выпрямленное напряжение на нагрузке ~У,„будет максимальным, а если а=!80", то .!;", напряжение К,=О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
