ivanov-ciganov2 (558065), страница 24
Текст из файла (страница 24)
На' нагрузке складываются их выпрямленные напряжения. Относительно точки а (средней точки ветви, содержащей конденсаторы С, и С,) верхний и нижний выпрямители создают одинаковые постоянные напряжения УР, и УРы но противоположной полярности. Получается это потому, что верхний вентиль подсоединен ко вторичной обмотке своим анодом„ а нижний — катодом. Общее выходное напряжение, снимаемое с двух конденсаторов, равно их сумме: (6.72) (1, = и„+и„= 2(1м, Рис.
6.2! )~аждый из выпрямителей отдает в свою нагрузку ток 1„. Расчет величины коэффициента А проводится для каждого из входящих в схему простых выпрямителей: А = пг1р111рг = 2пг1„1Ир. (6.73) По проводу, соединяющему точки а и б, протекают два одинаковых постоянных тока„причем в разные стороны. Суммарный ток, протекающий через провод, равен нулю, е1о можно исключить из схемы, т, е. построить выпрямитель по схеме рис.
6.21, б. Напряжения на каждом из и конденсаторов им и и„имеют пилообразную форму., Наложив Уег с графики напряжений и и и„и а1 р1 кривую э. д. с. вторичной обмотки трансформатора (рис. 6.21, з), определим интервалы времени, В течение которых открыты вентили, и построим график тока во ргг вторичной обмотке трансформатора. Этот ток равен сумме токов верхнего и нижнего вентилей (рис. 6.21, г). Ток вторичной об- грг ггр мотки не имеет постоянной составляющей и, следовательно, в схеме удвоения трансформатор д1 эгг работает без вынужденного под- гг магиичивания.
е) Выпрямленное напряжение равно сумме напряжений ирг и и„' (рис. 6.21, д). Помимо 'удвоения постоянной составляющей при сложении напряжений компенсировались первая и все остальные нечетные гармоники пульсаций. Таким образом, схема удвоения в отношении пульсаций ведет себя как двухфазная, хата и состоит из двух однофазных выпрямителей.
Рабочий ток первичной обмотки имеет форму, совпадающую с фор- ЬЮЙ тока вторичной обмотки (рис. 6.21, е), т. е. г = л1м что позволяет записать 1,р — — п1,. (6.74) Поскольку импульсы токов верхнего и нижнего выпрямителей не перекрываются во времени и отличаются только сдвигом по фазе, то действующее значение тока во вторичной обмотке трансформатора, йак и в мостоврй схеме, в )г 2 раз больше тока вентиля, т. е.
1. = ФГ2-1.. (6.75) , Ток нагрузки, как в однофазной схеме, равен постоянной составляю(цвй тока каждого из вентилей. Поэтому 1,= 1,Д(А) (6.76) и для коэффициента использования вторичной обмотки по току соответственно имеем ас.=- )/2 В (А). (6. 77) В ыпрямленное напряжение ~/, из-за удвоения получается: Уо ='- 2ЕэВ (А). (6.78) Следовательно, для схемы удвоения аа' = 0,5 В(А). Вольт-амперы первичной и вторичной обмоток трансформатора одинаковы и для них имеем 1 А,р — 1 А, = Є (А) Р (А)/'Рг2 ф (6.79) что дает примерное значение множителя вольт-ампер а,р-1,66.
Обратное напряжение на каждом с,"А, из вентилей в рассматриваемой схеме оказывается относительно малым: Е.„„=.2Е,.=ЬГ2и,в(А) 1,88(7,. В итоге отметим, что достоинства- ми схемы являются: получение поз) вышенного напряжения на выходе, хорошее использование трансформатора, малое обратное напряжение, действующее на вентиль. К недостаткам схемы следует отнести ее повышенное выходное сопротивление из-за д7 последовательного соединения двух выпрямителей. Другие схемы умножения пред- ставляют собой комбинацию из ряда рас. 6.22 самостоятельных выпрямительных ячеек. Принцип их построения можно пояснить на примере схемы удвоения рис. 6.22, а, которая отличается от предыдущей тем, что вторичная обмотка трансформатора одним из своих выводов соединена с нагрузкой, поэтому можег быть соединена и с корпусом радиоусгройства. Однако пульсации на выходе такой схемы имеют основную частоту, равную частоте сети.
Напряжение на вентиле Д, (обратное напряжение), равное сумме напряжений на конденсаторе и вторичной обмотке трансформатора (рис. 6.22, б, в), имеет пиковое значение, примерно равное удвоенной амплитуде 2Е, . Добавив еще одну выпрямительную ячейку (вентиль Лм конденсатор С,), получим при малом угле отсечки выпрямленное напряжение, почти равное удвоенной амплитуде 2Е, . Таким образом, в этой схеме достигается удвоение напряжения. Продолжив логически данный принцип, можно посгроить схемы утроения, учетверения (рис. 6.23, а, б) и большего умножения напряжения. В них на конденсаторах С„так же как и в схеме удвоения, п лучается выпрямленное напряжение, примерно равное амплитуде напряжения Ео, на конденсаторе Со и всех последующих примерно равное удвоенной амплитуде.
цвело вентилей или конденсаторов в схемах умножения оказывается равным коэффициенту умножения. Опуская подробности построения расчетных формул для схем умножения напряжения, приве- с с а) Рис. е.23 дем сами формулы. Так, длн схемы умножения в р раз сопротивление фазы выпрямителя следует определять как г = 0,5рг,р+ г„ (6.81) а параметр А (В) по соотношению А (о) = пгр?В„. (6.82) Действующее значение тока каждого из вентилей равно ),=Ц7(А), (6.83) что для тока вторичной обмотки дает У =0,70?р!и (6.84) и соответственно ас — — 0,707 р В(А). Напряжение на вторичной обмотке трансформатора следует определять по формуле Еи '= ЕоВ (А)/р.
(6.85) Следовательно, для коэффициента аа схемы умножения имеем значение аа = В(А)/р. й4ножитель вольт-ампер трансформатора для рассматриваемой схемы равен (6.86) а = О,?070 (А) В (А). Обратное напряжение на каждом из вентилей схемы в два раза превышает амплитуду напряжения на вторичной обмотке: (6.87) Еобр я = йЕое. Для коэффициента пульсаций удобно пользоваться следующим выражением: й„= (Р+ 2) Р1()А„С), (6.88) где С вЂ” емкость каждого из конденсаторов схемы. Основным преимуществом схем умножения является возможность получения очень высоких напряжений от сравнительно низковольтного источника и при сравнительно низковольтных вентилях. Однако из-за большого выходного сопротивления и низкого к. п.
д. применяют их лишь при малых токах. $ 6.7. ДвухФазные схемы выпрямителей э Двухфазные схемы выпрямителей по сравнению с однофазными дают более высокую частоту пульсаций и меньшую их величину. Поэтому хорошая фильтрация выпрямленного напряжения в них достигается значительно проще. Этим и объясняется широкое применение двухфазных схем. Из них наиболее популярны основная и мостовая схемы. О с н о в н в я с х е м а (рис.
6.24, а, б) построена по принципу, изложенному в начале главы. Две фазы во вторичной обмотке трансформатора получаются благодаря выводу ее средней точки. Ино1да такой трансформатор называют д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы м. При работе на нагрузку, начинающуюся с емкости, выпрямленное напряжение получается пилообразной формы„а токи фаз имеют вид почти косинусоидальных импульсов (рис.
6.24, в, д, ж). Общий ток двух вторичных обмоток (6.89) "ы = (э1 (м не содержит постоянной составляющей (рис. 6.24, и), поэтому ток первичной обмотки совпадаег с ним по форме, а по амплитуде больше его в коэффициент трансформации раз (рис. 6.24, л): йи = и (гм — $м) . (6.90) Поскольку импульсы токов ~м и 1„ во времени не перекрыватотся, то действующее значение тока первичной обмотки 11Р— — ИЬ/21,. (6.91) Вольт-амперы трансформатора для рассматриваемой схемы $'Лч,= Озб ()' 2 п1вЕа1п+ 21НЕа1 = 1.71вЕэ = 2Ро (6 92) Отсюда для этой схемы а = 2.
Использование трансформатора в двухфазной схеме лучше, чем в однофазной, но не на много. Амплитуда обратного напряжения на вентиле, как и в однофазной схеме, равна удвоенной амплитуде Е„„. При работе на нагрузку, начинающуюся с индуктивности, выпрямленное напряжение имеет форму огибающей положительных значении и д с, фаз рис. 6.24, г. Токи фаз по форме близки к прямоугольникам рис, 6.24, е,з. Общий ток втоРичных обмоток ~,„полУчаетси в виде меандра рис.
6.24, к, а ток первичной обмотки повторяет его по форме, имеет величину, отличающуюся в л раз (рис. 6.24, и). 3бж~" )ЕГВ Действующее значение тока первичной обмотки 1, = и )/2 1, = л1а~ (6.93) а вольт-амперы трансформатора $'А.,г=0,5(1гЕг+21вЕз)=1 210Еа=134Ро (694) что дает а,„= 1,34. Использование трансформатора в схеме, работающей на нагрузку, начинающуюся с индуктивности, значительно лучше, чем в схеме с нагрузкой, начинающейся с емкости. Объясняется это тем, что индуктивность, обладающая большим сопротивлением переменным составляющим тока, в процессе работы выпрямителя включается последовательно на определенную часть периода в цепь каждой фазы. Поэтому и переменные составляющие токов фазы относительно невелики.
Главный недостаток основных двухфазных схем состоит в том, что необходимо симметрировать вторичные обмотки трансформатора. При их асимметрии в выпрямленном напряжении возникает составляющая пульсаций с частотой выпрямляемой сети и двухфазная схема лишается своего основного достоинства — повышенной частоты пульсаций. Мостовая схема (рис. 6.19 и 6.25, а) строится на одной вторичной обмотке трансформатора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
