Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка - страница 39

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 

Вихідні дані: UP/, U* Id, К- .

Розрахункові параметри: d І

U,, n, І, I , U , І,, І,, Sl K .

І7     7   a   am7      em7    І7   I7    Р n

U22

Розрахунок ведеться за таки-

ialk

ми виразами:

Кф - 0; (9.47) co(1)Ьф >> RH; (9.48)

Ud = Ud = — |W 2

0

V2 sin f>df> =

2л/2~   r u.»t

-U2; (9.49)

U

= -5- Ud

2V2

1,11Ud ; (9.50)

Кис. 9.22 - Часові діаграми роботи однофазного випрямляча з активно-індуктивним навантаженням

П   U2 1,11U

;

I

U

2      1,11U d

Ll 2 ;

1 am      1 d ;

2U 242 = U d n.

(9.51)

(9.52) (9.53) (9.54)

.за одержаними з (9.53) і (9.54) значеннями вибирають тип вентилів.

11і d2d# = *L

(9.55)

;

Id

її = ; (9.56)

n

St = ; (957)

2

Si = Ui її = i,iiUdid; (9.58)

2

42

S2 = 2U212 =-г 1,11UdId = 1,57UdId; St = 1,34UdId(9.59)

искільки форма напруги на вході фільтра у мостового однофазного випрямляча та випрямляча з нульовим виводом однакова, основні фор­мули придатні для обох випрямлячів, за винятком того, що для мосто­вої схеми:

п

иет = 2иd; I2 = Id; St = 1,11UdId. (9.60)

Коефіцієнт згладжування фільтра:

ті

K    = Кпвх ; rr      = Um(1) . jr       = U m(1) Лзг ; Knex ; Kmux і      (9.61J

Kneux U d U d

/

Для Яф = 0 Ud = U' d

Коефіцієнт фільтрації К:

Кф = , (9.6І)

U т(1)

де Um(1) - амплітуда першої (основної) гармоніки.

Um(l) = Im(1)-\J~R Н

K, = Кф jR' + f"'Ьф)2 • (9.64)

RH

Оскільки Ю(1)Хф >> RH, то

a

К«-

Rh

Кзг (9.65)

Індуктивний фільтр ефективно працює лише за умови малого опору навантажен- —ф ня, коли індуктивність має прийнятні значен­ня. Підвищити вплив індуктивності дроселя на згладжування випрямленої напруги за значних RH можна, увімкнувши конденсатор великої ємності паралельно навантаженню, о­'.Сф

як це показано на рис. 9.23. При цьому змен-     рис 9^3 - Ілюстрація шується опір навантаження фільтра для   підвищення ефективності змінних складових і тоді маємо: індуктивного фільтру

-1— << Rh ; Rф = 0; Кзг = UmiL ; (9.66)

юф                                                U m(1) Um(1) = Lm(1)Хеке = Im(1)(a(1)Хф--~~) ; (9.67)

юф

U'm(1) = Lm(1) -; (9.68)

со(ї) Сф

1

Сф

12 К3г =     Ьф--—)ю(1)Сф = со(1)ЬфСф -1; (9.69)

j С = К Зг + 1 ЬфСф =        2 '

ю(1)

(9.70)

(1)

Якщо

ю(1ф = (5 + 10)Rh ; -1= (0,1 + 0,2)Rh , то Кзг < 100.

ю(1)Сф

При необхідності отримання Кз>100, використовують багатолан-кові Г-подібні LC-фільтри. Тоді коефіцієнт згладжування:

Кзг = Кзг1 Кзг 2 •••Кзги (9.71)

9.6.4. Деякі особливості роботи фільтрів

Ьмшсний фільтр відзначається своєю простотою і дешевизною. Про­те у нього, як наслідок переривчастості струму заряду конденсатора,

26В

ЕЛЕКТРОНІКА І МІКРОСХЕМОТЕХНІКА

присутнє імпульсне перевантаження за струмом вентилів і обмоток трансформатора у робочому режимі випрямляча (іноді такий вид на­вантаження трансформатора називають навантаженням VDCR-типу). Крім того, переривчасте споживання струму з мережі живлення вно­сить в неї додаткові гармонійні складові, що вимагає установки додат­кових вхідних фільтрів, які повинні забезпечувати умови електромаг­нітної сумісності споживачів (виключати взаємні завади). Тому ємнісні фільтри використовують тільки за малої потужності наванта­ження випрямляча.

Індуктивний фільтр, хоча він і більш громіздкий та дорогий, забез­печує безперервність струму, споживаного з мережі, що автоматично виконує умови електромагнітної сумісності споживачів. Тому в потуж­них випрямлячах використовують саме індуктивні фільтри.

Але у таких режимах роботи випрямляча, коли навантаження різко змінює свій опір, наприклад, якщо воно чи значна його частина по­вністю вмикається або вимикається, індуктивність фільтра спричи­няє перехідні процеси, що супроводжуються різкими змінами значень напруги на навантаженні. Це відбувається тому, що, як відомо, згідно з першим законом комутації, струм у індуктивності не може зміню­ватися стрибкоподібно. У результаті, при вмиканні навантаження ви­никає провал напруги на час, доки дросель не накопичить енергію, а при вимиканні - викид напруги на час, доки дросель не витратить накопичену енергію, бо у обох випадках він намагається підтримува­ти незмінним значення струму, що було до комутації. Наслідком різких змін напруги можуть бути збої у режимах роботи навантаження і навіть вихід його з ладу через перенапругу.

Запобігти зазначеним явищам дозволяє застосування Г-подібно-го фільтра. Крім, як вже зазначалося, підвищення ефективності фільтра в цілому, наявність конденсатора веде також і до зменшен­ня провалів і викидів напруги на виході фільтра, бо, згідно з другим законом комутації, напруга на конденсаторі (а значить, і на підімк-неному паралельно до нього навантаженні) не може змінюватися стрибкоподібно.

Роботу фільтра за перехідних режимів ілюструє рис. 9.24, де на часо­вій діаграмі суцільною лінією показано напругу на навантаженні при індуктивному фільтрі, а штриховою - при Г-подібному.

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