Иванов-Циганов А.И. - Электротехнические устройства радиосистем (1979) (563351), страница 29
Текст из файла (страница 29)
10-з 1/ 8 ' = 0,039 . 1О-з Г 7. Омнческое сопротивление обмотки дросселя фильтра гдр возьмем равныч 2% от сопротивления нагрузки, т. е. равным 0,2 Оч. Таким образом рассчитываем выпрямитель на нагрузку Я + гдр = 10,2 Ом и выпрямленное напряжение Родов = = 1,02 8= 8,!6 В, и Ро= Сюв + Еп, =- 8,27 В. 8. Определяем по (6.4!) и (6.53) значения параметра А и х: и (г,я+г,) /о 3,14 (0,31+0,1) 0,8 А= = =0062, тУо 2.
8,27 х=ю/.,/(г,о+г,) =628 400 О 39. 10 4/О 41=0 24. 9. Находим но графикам рис. 6.!4 и 6.15 значения угла отсечки 8 = 30' и функций В (А х) = 0,815, Р (А х) = 2,55, Г (А х) = 6,3 н Н (Ах) = 4500. 1О. Определяем но (6.42) действующее значение э. д. с. во вторичной обмотке трансформатора: Ез=(/оВ (А х)=8,27 О 8!5=-6,74 В.
11. Определяем по (6.43] действующее значение тока вентиля: /в=О 5/оР (А х) =0,5 0,8 2,55=1,02 Л. 12. Определяем по (6.90] действующие значения токов первичной и вторичной обмоток трансформатора: /с =и )с 2 /в=(6 74/!15) !' 2. 102=0086 Л, /з — /в !3.
Определяем габаритную мощность трансформатора: ! )А„=05(Е,/,+2Е,/,)=05(1!5 0086+2 674.1,02)=-!1,9 ВА, 14. Определяем по (6.96) пику обратного напряженна на вентиле: Еобрм —— 2Езвс — — 2 ) 2 6,74=19 В. 15. Определяем по (6.48) коэффициент пульсаций по первой гарвсонике на выходе выпрямителя. йпвс/ Н (А, х, т)/(/гСз) =4500/(400 0,41 400) — 0,07. 16. Определяем коэйфнцссент сгчажнвання первой гармоники пульсаций фильтром, необходимый для достижения заданных пульсаций напряжения на нагрузке: д = 0,07/0,005 = 14, 133 17. Рассчитаем нндуктнаность дросселя фильтра нсходя нз (6.1!8): Е =(е+ !)/(ызС ) = (!4+1)/[(2.
6 28. 400)з 400. 10-а) 0 00148 Г 18. Рассчитаем выходное сопротивление ньшрямнтеля. Йчя номинального режима (/а = 0,8 Л) коэффициент а (6.51) равен 7 = /аг/РнЕзт) = О 8 0 4!/(2 . 9 5) = 0 0173 Задапшпсь зна зеннямн у = 0,01 н у = 0,02, из рис. 6.16 находим соз В, = 0,91 н соз а, =- 0,83. Отсюда получаелс Еаз=Езы соз аз=9,5. 0,91=-8,65 В; Еаз=Езы соз аз=9,5, 0,83=7,9 В н Еаззад= 8 54 В, Еаззад= 7'79 В Изменению функции у от 0,0! до 0,02 соответствует пропорциональное изме.
пенне тока нагрузки от 0,462 Л до 0,925 Л. Поэтому получаем /!»мз. зыаа = (8,54 — 7,79)/(0.925 — 0,462) = 1,6 Ом. С учетом сопротннлепня дросселя фильтра г = 0,2 Ом выходное сопротппле. пне источника подучзется равным )7,ы,— — 1,6+0,2=-1,8 Ом. Трансфорззатор к первому выпрямителю рассчитан н примере к нерпой главе. Глава з/И Регулируемый выпрямитель. Выпрямители напряжения прямоугольной формы в у.т. Основная схема тиристорного регулируемого выпрямителя Регулировка выходного напряжения выпрямителя мож.т осуществляться разными способами. Регулируемый трансформатор или автотрансформатор, включенный в схему выпрямителя, дает возможность изменять амплитуду переменного напряжения, подводнмого к вентилям, и тем самым устанавливать желаемое выпрямленное напряжение. Однако такие трансформаторы весьма громоздки и имеют малую надежность.
Малая надежность получается из-за переключаемых или скользящих контактов. Регулировка постоянного напряжения па нагрузке, достигаемая делителем напряжения или реостатом, включенным иезиду выходол! выпрямителя и нагрузкой, связана с большими потерями мощности. Свободным от этих недостатков является третий метод, основанный на управлении вентилями выпрямителя.
В качестве управляемых вентилей в настоящее время применяются только т и р и с т о р ы. Они почти полностью вытеснили более громоздкие и менее надежные тпратроны. 134 Тирпсторы имегот четырехслойную р-гг-р-и-структуру, моментом пх вкл!очения можно управлять вспомогателыпям импульсом тока, который подается на управляющий электрод и открывает гг-р-переход, прилегающий к катоду. После открывания тиристора все его три перехода сами слзещаются в прямом направлении и он пропускает прямой ток. Ток нагрузки, протекая через тирпстор, создает такую большую концентрацию носителей заряда во всех его областях, что управляющие свойства тнристора теряются. При спадании тока до нуля, после рассасывания неосновных носителей в базовых областях, тиристор запирается и управляющие свойства восстанавливаются.
Вольт-амперная характеристика тиристора (рис. 7.1, а) при небольших прямых токах 1 имеет несколько / ар ад Е ветвей, соответствующих различным токам управляющего электрода !',. Чем больше ток управляющего электрода, тем меньше напряжение включения тпристо- /аз /,з / уг ра (/з. Если к аноду тиристора прикладывается переменное напряжение с амплитудой, мень- Гг Е У, шей (/,,„,„то включение тири- и) ее (Газ ~вг Гзгназ а стора будет происходить лишь в момент подачи импульса тока иа управляющий электрод.
Для включения требуется, чтобы е г Я амплитуда импульса была достаточной для снижения напря- 8/ жения включения (/„до вели- Рнс. 7,! чины, меньшей, чем напряжение анод — катод тирисгора (/,. Выключение тиристора, как уже говорилось, возможно лишь прп снижении тока анода /„р до величины, меньшей тока отключения, который настолько мал по сравнению с прямым током тиристора, что его почти всегда считают равным нулю. В схеме, содержащей источник гштания Е, тиристор Т и резистор /с (рис.
7.1, б), возьаогкны два устойчивых состояния, одно из которых соответствует открытому, а второе закрытому тиристору. Наложение выходной характеристики пепи резистор — источник на характеристики тиристора дает прямые токи отключенного (точка А) и включенного (точка Б) тирнстора. Повышение напряжения источника от пуля до значения Е вызывает при /у = 0 перемещение рабочей точки по нижней ветви характеристики до положения А. Если теперь подать управляющий импульс тока с амплитудой /„, и с длительностью, достаточной для поддержания этого тока на время открывания тиристора, то рабочая точка перейдет скачком в положение Б, соответствующее открытому тиристору. Спад открывающего импульса тока в цепи управления не оказывает влияния на процессы в открытом тиристоре, его рабочая точка остается 135 а положении Б.
Восстановление управляющих свойств тиристора произойдет лишь при его обесточивании на время, большее времени его закрывания. В открытом состоянии тиристор способен пропускать очень боль- шие токи (до нескольких сот ампер) и оказывает им малое сопротивле.
нце. В этом его достоинство. Применяя тиристоры, следует иметь в виду, что скачкообразное изменение сопротивления в момент открывания мохгет привести к очень большим броскам тока. Особенно велики этц броски в тех схемах, где ограничивающее ток сопротивление Я шуцти- руется конденсатором. Разряд конденсатора на открывшийся тиристор может вывестн его цз строя. Поэтому всегда для уменьшения бросков тока последовательно стиристором включают дроссель. В выпрямительных схемах тирцсс е, торы гораздо лучше работают при о. омической нагрузке цли при нагрузке, начинающейся с индуктивности. ~ Хотя встречаются н схемы с нагрузкой, начинающейся с емкости.
В управляемый выпрямитель тирцстор включается как обычный е вентиль, а к его управляющему егг электроду подводятся от цепи управления (ЦУ) импульсы, включающие тиристоры с запаздыванием на угол а, по отношению к выпрямляемому напряжению (рис. 7.2, а).
Через тиристор Т,, включивший- .7Гг а егг бг ся в момент, соответствующий Ы =- Рнс. 7,2 = а (рис. 7.2, б), на выход выпрямителя передается напряжение первой фазы вторичной обмотки ео, Прц олг) и напряжение ем становится отрицательным, однако тиристор Т, запереться не может, так как это привело бы к обрыву тока, протекающего через дроссель 1.. Индуктивность дросселя Е выбирается большей критической ц в нем поддерживается непрерывный ток.
Поэтому в те моменты, когда е„отрицательно, на дросселе Е наводится э: д. с. самоиндукцци с полярностью ц величиной, обеспечивающими напряжение на катоде Т,, меньшее, чем е, Тиристор остается открытым. Нужная полярность э. д. с. самоицдукции возникает при уменьшающемся токе дросселя, а последний уменьшается из-за отрицательного мгновенного значения е,. Прц ыг = и + а открывается тиристор Т„через который на выход передается напряжение ег, являющееся на данном этапе положительным.
Ток дросселя переходит на вторую фазу, а тнристор Т„оказавшись обесточенным и смещенным в обратном направлении, запирается и т. д. Таким образом, напряжение на выходе выпрямителя ео создается лишь теми частямц напряжений вторичных полуобмоток е„ц е,.„ которые соответствуют открытым тиристорам. Эти части заштрихованы на рис. 7.2, б. 1-!апряжецце на нагрузке, получающееся почти равным постояшюй составляющей напряжения е„подводимого к фильтру 1,С, будет расти прц уменьшении угла и и спадать при его увеличении.
Таким образом, напряжение на нагрузке в тиристорном выпрямителе опре- деляется не только амплитудой подводимого напряжения, но и углом отставания управляющих тцристорамц импульсов сс. Регулировка выпрямленного напряжения, достигаемая изменением фазы управляю- щих импульсов, не связана с гашением избытка мощности в самом регулируемом выпрямителе, что является основным его достоинством. Схемы выпрямленна стиристорамц такие же, как у обычных выпря- мителей.
Основное внимание в этом разделе будет уделено двухфазным схемам выпрямителей. Будем для простоты считать падение напряжения на открытом тиристоре много меньшим выпрямленного напри>кения, а токи утечки (прямой ток при закрытом тцристоре ц обратный ток при отрицательном напряжении) малыми по сравнен1цо с током нагрузки. Это позволит с пренебречь в расчетах малыми величинами, т. е. считать тиристор идеальным, у которого прямое падение напряжения в режиме насыщения, прямой и обратный токи утечки, ь Е ь ю а также ток отключения равны нулю.
гг Такие упрощения не приведут к большой погрешности, так как ток через Рнс. 7.3 вентиль схемы определяется сопротивлением нагрузки, а не фазы. По этой же причине можем считать идеальными дроссель 1. и транс- форматор, т. е. пренебречь ицдуктивцостями рассеяния и омичес- кцми сопротивлениями их обмоток. Сначала рассмотрим одну первую фазу регулируемого выпрямителя (рнс. 7.3, а). Нагрузку выпрямителя будем считать состоящей из нндуктивности 1. и конденсатора С, образующих фильтр, и омцческого сопротивления )о'. Положим выходное напряжение постоянным и равным Ео.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
