Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка - страница 36

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60 

= Umv =2_ = 2 = (9 Ud     m2-1   3     ' '

де Um(1) = , бо, згідно з розвиненням у ряд Фур'є, амплітуда г-ї

m -1 гармоніки становить:

U     =   2U d

Um(i}= (9.i3)

Знаючи Kn, можна розрахувати згладжуючий фільтр.жуоіжуо3

TV

(-) + (+) -

уо^\уо4

+

Id

Rh

9.4. Робота однофазного мостового випрямляча на активне навантаження

Мостовий однофазний випрямляч (запропонований Грецем) скла­дається з трансформатора, що має одну вторинну обмотку, та чотирь­ох випрямних діодів, з'єднаних у мо­стову схему. Схема випрямляча зоб­ражена на рис. 9.6.

Діоди VD1, VD3 складають ка­тодну групу, VD2, VD4 - анодну (за назвою з'єднаних між собою електродів). При цьому у одну діа­гональ моста (діагональ постійного струму) увімкнене навантаження, а до другої діагоналі (діагоналі змін­ного струму) підімкнена вторинна обмотка трансформатора.

У провідному стані завжди знахо­дяться два діоди - один із анодної і один із катодної груп.

За полярності, вказаної без дужок, це діоди VD1, VD4, а діоди VD2, VD3 при цьому закриті. За полярності, вка­заної у дужках - навпаки. Через на­вантаження струм завжди тече у од­ному напрямку.

Часові діаграми роботи випрям­ляча зображені на рис. 9.7.

Для цієї схеми придатні практич­но усі розрахункові співвідношення

Рис. 9.6 - Однофазний мостовий випрямляч

иЛ

U2

Ud

id,, i

ia23

однофазного випрямляча з нульовим

виводом за винятком:

U em

Ue4

Рис. 9.7 - Часові діаграми роботи однофазного мостового випрямляча

п

= - U d; 2

12 = і, іііd;

St = і, 23Pd.

(9.14)

Аналізуючи схеми обох вищерозглянутих випрямлячів, можна за­значити деякі переваги мостового випрямляча, порівняно з випрямлячем з нульовим виводом. Зокрема те, що за однакових Ud зворотна макси­мальна напруга на діоді у два рази нижча, краще використовується транс­форматор, простіша його конструкція.

Недоліком мостової схеми є подвійна кількість випрямних діодів, що, як правило, несуттєво завдяки незначним габаритам діодів та їхній відносно низькій вартості.

Тільки при випрямленні малих напруг (до 10 В) важливим є те, що у мостовій схемі струм завжди протікає через два діоди, а у схемі з ну-

льовим виводом через один. Тому тут падіння на ключах (до одного вольта на одному діоді) у два рази менше: маємо біль­ший к.к.д.

Часто, наприклад, для жив­лення операційних підсилювачів, необхідно мати два джерела на­пруги рівної за значенням, але з протилежною полярністю. У цьому випадку доцільно викори­стовувати випрямну схему, зоб­ражену на рис. 9.8 - двопо-лярний випрямляч. Він стано­вить собою два однофазні ви­прямлячі з нульовим виводом, вихідні напруги яких увімкнено послідовно (VD1, VD3 - діоди одного випрямляча, а VD2, VD4 - другого).

Якщо у схемі мостового ви­прямляча (див. рис. 9.6) заміни­ти діоди VD3 і VD4 на конденса­тори, як це показано на рис. 9.9, отримаємо подвоювач напруги (схема Латура).

ж ж

TV.

VD1

VD2

ж ж

VD3

V

VD4

Рис. 9.8 - Двополярний випрямляч

и1

TV +__

|и2

ж

ж

VD1

ІС1

V!

VD2

^—Ч

і +

1 Ud

Ж

С2

V

Рис. 9.9 - Подвоювач напруги

+

U ,

5 рисунку видно, що при різних полярностях напруги на вторинній обмотці трансформатора маємо два шляхи протікання струмів: один із них (7С1) заряджає конденсатор С1, а другий (7С2) - конденсатор С2. Оскільки вихідна напруга Ud знімається з послідовно увімкнених кон­денсаторів, то маємо (для режиму холостого ходу):

(9.15)

5азначимо, що схеми, де половину елементів складають вентилі, а половину інші елементи, називають півмостовими схемами.

9.5. Трифазні випрямлячі

для живлення навантажень середньої і великої потужності використо­вують трифазні випрямні схеми, що мають порівняно з однофазни­ми ряд переваг:

• краще використовуються вентилі за струмом;

• суттєво нижчий коефіцієнт пульсацій;

• ефективне використання габаритної потужності трансформатора;

• більш ефективне використання зглажуючих фільтрів.

До мережі трифазні випрямлячі підмикаються через трифазні транс­форматори, обмотки яких вмикаються зіркою або трикутником. Найрозповсюдженішими є такі два типи схем трифазних випрямлячів:

А В

с

Ua

TV

4'

VD1

VD2

ж ж ж

VD3 Ud

+

Рис. У.іи - ірифазна схема з нульовим виводом (схема Міткевича)

• однопівперіодна з нульовим виводом (схема Міткевича);

• двопівперіодна мостова (схе­ма Ларіонова).

9.5.1. Схема Міткевича

Однопівперіодна трифазна RH схема з нульовим виводом (схема Міткевича) зображена на рис. 9.10.

Ця схема складається із трифаз­ного трансформатора TV, випрямних діодів VD1-VD3 та навантаження

d

RH, що вмикається між спільним виводом вторинних обмоток транс­форматора (нульовим виводом) та спільною точкою з'єднання випрям­них діодів. Фактично ця схема являє собою три однофазні однопів-періодні випрямлячі, увімкнені паралельно. Тому первинні обмотки трансформатора можуть з'єднуватися як зіркою, так і трикутником (за­безпечуючи, наприклад, підмикання до мережі з фазною напругою 220 чи 127 вольт), а вторинні - лише зіркою.

Випрямні діоди працюють по черзі. За період напруги живлення ко­жен діод знаходиться у провідному стані третину періоду, причому про­водить той діод, до аноду якого у даний момент прикладена найбільш позитивна фазна напруга.

Роботу схеми Міткевича ілюструють часові діаграми, наведені на рис. 9.11.

"2 і

Ua

T = 2n

ia і

UVD1 ("si) j

Рис. 9.11 - Часові діаграми роботи схеми Міткевича

Як випливає із діаграм, наприклад, на інтервалі J' -J найбільш пози­тивна напруга є на вторинній обмотці фази трансформатора а, тому у провідному стані тут знаходиться діод VD1. Зате на інтервалі J2-J3 він закритий лінійною напругою иьЬ або иас (даний інтервал відповідає за­штрихованій скісними лініями ділянці діаграми и2): анод має потенціал фази и , а катод - потенціал фази, що знаходиться у провідному стані -и або и .

Ь с

Виведемо основні розрахункові співвідношення для схеми Міткеви­ча, для чого розглянемо діаграму напруги на навантаженні ud на інтер­валі (-я / 3)-г- 0 + (п / 3)

Ud =- \42U2ab COS ЫЪ = ГУ2л/3 = \,\lU2ab, (9.16)

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60 


Похожие статьи

Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка