Принцип работы управляемого выпрямителя: Управляемые выпрямители. Временные диаграммы однофазных управляемых выпрямителей. Тиристорные преобразователи

Содержание

Управляемые выпрямители. Временные диаграммы однофазных управляемых выпрямителей. Тиристорные преобразователи

Очень часто необходимо, чтобы выпрямитель не толькопреобразовывал переменное напряжение, но и был способен изменять его значение. Выпрямители, которые совмещают выпрямление переменного напряжения (тока) с управлением выпрямленным напряжением (током), называются управляемыми выпрямителями. Основным элементом управляемых выпрямителей является тиристор (хотя можно влепить и транзистор).

 

 

Рис. 1 — Управляемый однополупериодный выпрямитель

 

Управление выходным выпрямленным напряжением сводится к управлению во времени моментом отпирания тиристора. Это делается короткими импульсами с крутым фронтом (иголка). Если тиристор открыт в течении всего полупериода, то на выходе получается пульсирующее напряжение, аналогично неуправляемому выпрямителю. При изменении времени задержки отпирания тиристоров меняется выпрямленное напряжение в сторону уменьшения. Это видно из графиков ниже. Для каждой задержки соответствует определенный угол сдвига по фазе между напряжением на тиристоре и сигналом управления. Этот угол называется углом управления или регулирования и определяется как

α=ωtз. tз — то самое время задержки, ω — угловая частота (ω=2πf).

 

 

Рис. 2 — Принцип управления выпрямленным напряжением задержкой открывания тиристоров

Управлять тиристором можно, например, с помощью вот такого фазовращателя:

 

<

 

Рис. 3 –Фазовращатель

 

Ниже на рисунке показана схема однофазного двуполупериодного управляемого выпрямителя импульсно-фазовым управлением.

 

 

Рис. 4 — Однофазный двуполупериодный управляемый выпрямитель

 

Напряжение с выхода фазовращателя R1C1 поступает на вход усилителей-ограничителей (VT1, VT2). Диоды VD5, VD6 срезают положительные полуволны этого напряжения. Напряжение трапециидальной формы с выхода усилителей ограничителей поступает на дифференцирующие цепи R4C2, R5C3, а затем на управляющие входы тиристоров VS1, VS2. Диоды VD7, VD8 предотвращают попадание отрицательных импульсов на управляющие электроды тиристоров. Усилители ограничители питаются от отдельного выпрямителя VD1-VD4.

Однофазные управляемые выпрямители выполняются по схеме с нулевым выводом трансформатора (одноплечевые) и по мостовой схеме (двухплечевые). Принцип действия и характеристики однофазных управляемых выпрямителей рассмотрим на примере схемы с нулевым выводом трансформатора (рис.5.4).

 

Рис.5.4. Однофазный управляемый выпрямитель

 

Рассмотрим работу управляемого выпрямителя на активно- индуктивную нагрузку с противоэдс.

Временные диаграммы напряжений и токов, приведенные на (рис.5.5,а-е), поясняют работу схемы.

Рис.5.5 а-е. Электромагнитные процессы в однофазном УВ.

В момент времени от системы управления (СУ) выпрямителя поступает импульс на управляющий электрод тиристора Т1. В результате отпирания тиристор Т1 подключает нагрузку на напряжение вторичной обмотки трансформатора. На нагрузке на интервале формируется напряжение (затемненная область на рис.5.5,б), представляющее собой участок кривой напряжения .Через нагрузку и тиристор Т1 протекает один и тот же ток. При переходе напряжения питания через нуль ток тиристора Т1 продолжает протекать вследствие того, что в нагрузке включена индуктивность. В кривой выходного напряжения создаются отрицательные участки.

Очередной отпирающий импульс подается на тиристор Т2. Отпирание этого тиристора приводит к запиранию Т1. При этом к нагрузке прикладывается положительное напряжения той же формы, что и на интервале проводимости тиристора Т1. На интервале проводимости тиристора Т2, сумма напряжений вторичных обмоток трансформатора подключаются к тиристору Т1, вследствие чего, с момента отпирания тиристора Т2, на тиристоре Т1 действует обратное напряжение (рис.5.5,е). В последующем процессы в схеме следуют аналогично, рассмотренным выше. Токи тиристоров показаны на рис.5.5,г,д, а ток нагрузки — на рис.5.5,в.

Потребляемый из сети ток i1 показан на рис.5.5,а. Первая гармоника потребляемого тока i1(1) отстает от напряжения сети по фазе. Это приводит к потреблению выпрямителем из сети реактивной мощности, что неблагоприятно сказывается на энергетических характеристиках.

 

Рассмотренный фазовый метод управления может быть реализован с помощью фазосдвигающих способов, одним из которых является вертикальный способ управления, основанный на сравнении опорного напряжения (обычно пилообразной формы) и постоянного напряжения сигнала управления. Равенство мгновенных значений этих напряжений определяет фазу , при которой схема вырабатывает импульс, затем усиливаемый и подаваемый на управляющий электрод тиристора. Изменение фазы управляющего импульса достигается изменением уровня входного напряжения управления . Функциональная схема такого управления приведена на рисунке 5.6.

Опорное напряжение, вырабатываемое генератором пилообразного напряжения ГПН и синхронизированное с напряжением сети с помощью синхронизированного с сетью генератора импульсов (ГИ), подаётся на схему сравнения СС, на которую одновременно поступает и входное управляющее напряжение uУ (сигнал управления ). Сигнал со схемы сравнения поступает нараспределитель импульсов (РИ) и далее на оконечные усилители мощности (У), откуда в виде мощного, обладающего крутым фронтом и регулируемого по фазе импульса, подаётся на управляющий электрод тиристора.

Рис.5.6. Функциональная схема управления УВ.

 

Обычно между распределителем импульсов и оконечными усилителями используются схемы гальванической развязки, что на рис.5.6 условно показано ломаной стрелкой.

Одной из важнейших особенностей управляемого выпрямителя является его способность регулировать среднее значение выпрямленного напряжения при изменении угла . Если индуктивность в цепи нагрузки достаточно велика* для поддержания тока при отрицательном напряжении, то зависимость среднего выходного напряжения от угла управления находится из выражения:

 

(5.1)

 

где -амплитуда напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

Тиристорные преобразователи частоты (инверторы) представляют собой устройства, преобразующие постоянное или переменное напряжение в переменное заданной частоты. Большинство современных тиристорных инверторов позволяют осуществлять изменение частотной характеристики выходного напряжения в требуемых пределах, благодаря чему они нашли широкое применение в различных отраслях промышленности и транспорта, например, для плавной регулировки скорости вращения асинхронных электродвигателей, обеспечения необходимого режима электропитания плавильных печей и т.п. Несмотря на то, что в последнее время все большее распространение получают преобразователи частоты на IGBT, тиристорные инверторы по-прежнему доминируют там, где необходимо обеспечить большие мощности (вплоть нескольких мегаватт) с выходным напряжением в десятки киловольт. Именно то, что тиристорные преобразователи частоты имеют высокий КПД (до 98%), способны успешно справляться с большими напряжениями и токами, а также выдерживать при этом импульсные воздействия и довольно продолжительную нагрузку, является их основным достоинством. Ниже приведена блок-схема наиболее типичного современного тиристорного преобразователя с явно выраженным звеном постоянного тока.

В выпрямителе (В) входное переменное напряжение выпрямляется и поступает в фильтр (Ф), где оно сглаживается, фильтруется, после чего опять преобразуется инвертором (И) в переменное, которое может регулироваться по таким параметрам, как амплитуда и частота.

Управляемые выпрямители.

Менеджмент Управляемые выпрямители.

просмотров — 178

В управляемых выпрямителях можно регулировать напряжение. Схемные решения аналогичны рассмотренным ранее, только вместо диодов используются тиристоры.

Тиристором принято называть п/п прибор с 3-мя или более p-n – переходами, в ВАХ которого имеется участок отрицательного дифференциального сопротивления и который используется для переключений.

2-х электродный тиристор принято называть диодным тиристором или динистором,3-х электродный– триодным тиристоромилитринистором.

Рассмотрим принцип действия динистора.

При прямом включении переходы pn1 и pn3 открыты, а pn2 закрыт. При достижении напряжения включения происходит лавинный пробой перехода pn2. Сопротивление тиристора резко падает. Последовательно с ним крайне важно включать ограничительное сопротивление R. Чтобы закрыть тиристор крайне важно напряжение на нем уменьшить до нуля. При этом восстанавливаются запирающие свойства перехода

pn2. При обратном включении входного напряжения переходы pn1 и pn3 закрыты, а pn2 открыт и, если увеличивать напряжение, может произойти пробой и тиристор выйдет из строя.

В триодном тиристореимеется еще электрод управления.

Подавая на него ток управления, можно изменять напряжение включения тиристора.

Iу = (0,01 ÷ 0,0001) Iпр ; Iпр = 2 ÷ 1500 А.

Рассмотрим схему однофазного управляемого выпрямителя.

α – угол управления.

При α=0 тиристор открывается с запаздыванием и продолжительность прохождения тока в каждый полупериод уменьшается. Следовательно, уменьшается среднее значение тока через нагрузку и напряжение на нагрузке.


Читайте также


  • — Управляемые выпрямители на тиристорах

    Управляемый выпрямитель на тиратроне Управляемые выпрямители Управляемые выпрямители обладают способностью регулировать напряжение на выходе при неизменной величине напряжения . В настоящее время для управляемых выпрямителей… [читать подробенее]


  • — Управляемые выпрямители и ведомые сетью инверторы.

    Управляемые выпрямители служат для преобразования энергии переменного тока, которая потребляется из сети, в энергию постоянного тока, подводимую к нагрузке. Эти преобразователи обратимы, и, при определенных условиях, могут быть переведены в режим преобразования энергии… [читать подробенее]


  • — УПРАВЛЯЕМЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

    Iа = Id /2. Id = Ud /RH. Среднее значение тока через каждый диод в два раза меньше тока нагрузки:К запертому вентилю прикладывается обратное напря­жение, равное напряжению на вторичной обмотке трансформатора, так как анод неработающего диода присоединен к одной… [читать подробенее]


  • — УПРАВЛЯЕМЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

    Iа = Id /2. Id = Ud /RH. Среднее значение тока через каждый диод в два раза меньше тока нагрузки:К запертому вентилю прикладывается обратное напря­жение, равное напряжению на вторичной обмотке трансформатора, так как анод неработающего диода присоединен к одной… [читать подробенее]


  • — Управляемые выпрямители.

    В управляемых выпрямителях можно регулировать напряжение. Схемные решения аналогичны рассмотренным ранее, только вместо диодов используются тиристоры. Тиристором называется п/п прибор с 3-мя или более p-n – переходами, в ВАХ которого имеется участок отрицательного… [читать подробенее]


  • — Управляемые выпрямители

    От выпрямителей часто требуется не только преобразовывать переменное напряжение в постоянное, но и плавно изменять значение выпрямленного напряжения. Управлять выпрямленным напряжением можно как в цепи переменного напряжения, так и в цепи выпрямленного тока. При… [читать подробенее]


  • — Управляемые выпрямители

    Управляемые выпрямители, наряду с преобразованием переменного тока в постоянный, дают возможность плавно регулировать в достаточно широких пределах среднее значение выпрямленного напряжения. Основным элементом управляемого выпрямителя является тиристор, ко­торый… [читать подробенее]


  • — Управляемые выпрямители

    Управляемые выпрямители, наряду с преобразованием переменного тока в постоянный, дают возможность плавно регулировать в достаточно широких пределах среднее значение выпрямленного напряжения. Основным элементом управляемого выпрямителя является тиристор, ко­торый… [читать подробенее]


  • — Тиристоры. Управляемые выпрямители

    На основе интеграторов выполняют генераторы линейно изменяющегося напряжения, использующиеся в качестве генератора разверток осциллографов, мониторов телевизионных систем и.д. Очень интересный полупроводниковый прибор получается при объединении четырех… [читать подробенее]


  • — Управляемые выпрямители

    Лекция 14 Вентильные преобразователи широко применяются для преобразования электрической энергии, вырабатываемой и передаваемой в виде переменного напряжения стандартной частоты fc=50 Гц в электрическую энергию другого вида – в постоянный ток Для питания… [читать подробенее]


  • Что такое управляемый выпрямитель?

    Автор osipoffВремя чтения 4 мин.Опубликовано

    В чем преимущества и особенности управляемого выпрямителя?

    Преимуществом управляемых выпрямителей является их способность возвращать энергию в питающую сеть.

    В чем заключается принцип работы управляемого выпрямителя?

    Он базируется на использовании в схеме выпрямителя управляемых вентилей— тиристоров, в связи с чем такой выпрямитель называют управляемым.

    Где применяется управляемый выпрямитель?

    Выпрямители обычно используются там, где нужно преобразовать переменный ток в постоянный ток. Применение выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный вызвало понятие среднего значения тока по модулю (то есть без учёта знака ординаты) за период.

    Какие бывают выпрямители тока?

    Они бывают двух схемных решений: выпрямитель со средней точкой и мостовая схема, известная, как схема Гретца. Выпрямитель со средней точкой требует более сложного в исполнении силового трансформатора, хотя диодов там используется в два раза меньше чем в мостовой схеме.

    Что показывает внешняя характеристика выпрямителя?

    Внешней или нагрузочной характеристикой выпрямителя называется зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от среднего значения тока нагрузки (рис. 5.9). Идеальный источник питания является источником ЭДС, и его внешняя характеристика представляет собой горизонтальную прямую (кривая ).

    Чем управляемый выпрямитель отличается от неуправляемого?

    Управляемый выпрямитель в своей основе не отличается от неуправляемого за исключением того, что тиристор управляется сигналом а и начинает проводить с момента, когда начинает проводить обычный диод, до момента, который находится на 30 позже точки перехода напряжения через нуль.

    Что такое полупроводниковый выпрямитель?

    полупроводниковый выпрямительвыпрямитель Полупроводниковый преобразователь электроэнергии, предназначенный для преобразования переменного тока в постоянный.

    Как работает мостовая схема выпрямителя?

    Принцип действия мостового выпрямителя В течение первой половины цикла переменного тока, ток протекает от отрицательной стороны вторичной обмотки через диод D1, через сопротивление нагрузки RL, через диод D3, к положительной стороне вторичной обмотки. Этот ток через RL представляет собой положительную полуволну.

    Что такое пульсации выпрямленного напряжения?

    Пульсация – переменная составляющая напряжения или тока на выходе выпрямителя. Это качественный показатель выпрямителя. Частота пульсаций – частота наиболее резко выраженной гармонической составляющей напряжения или тока на выходе выпрямителя.

    Что такое однофазный выпрямитель?

    Однофазные выпрямители: типовые схемы, осциллограммы и моделирование Выпрямитель используется в цепи переменного тока для его преобразования в постоянный. Наиболее распространенным является выпрямитель, собранный из полупроводниковых диодов.

    Что такое регулировочная характеристика выпрямителя?

    Регулировочная харктеристика управляемого выпрямителя — это зависимость средневыпрямленного значения напряжения U0a от угла регулирования a . При возрастании входного напряжения U1 или уменьшении тока нагрузки увеличивают угол регулирования a для поддержания постоянства напряжения в нагрузке U0a в заданных пределах.

    Какой выпрямитель считается Однотактным?

    По количеству импульсов одного полюса выпрямленного напряжения U2 за один период: Однотактные (имеют один полупериод).

    Как устроен тиристор?

    Состоит он из четырех чередующихся типов электро-проводимости областей полупроводника и имеет три вывода: анод, катод и управляющего электрод. Анод — это контакт с внешним p-слоем, катод — с внешним n-слоем.

    Как происходит преобразование переменного тока в постоянный?

    Процесс получения из переменного тока постоянного называется выпрямлением, а устройства – выпрямителями. Основная деталь выпрямителя – полупроводниковый диод, проводящий ток только в одном направлении. В результате выпрямления получается пульсирующий ток, меняющий со временем свою величину, но не изменяющий знак.

    Какая элементная база входит в состав выпрямителя?

    В настоящее время в электроприводах постоянного тока и в системах возбуждения синхронных двигателей основной элементной базой при построении управляемых выпрямителей являются тиристоры.

    Как работает двухполупериодный выпрямитель?

    Двухполупериодный выпрямитель инвертирует каждый отрицательный полупериод, удваивая количество положительных полупериодов. Из-за этого у двухполупериодного выпрямителя на выходе есть в два раза больше циклов, чем на входе.

    Как убрать пульсации в блоке питания?

    Снижение пульсации тока можно получить за счет установки на выходе (параллельно нагрузке) конденсатора небольшой емкости (доли микрофарад). Использование параллельного ШИМ-регулятора в качестве нагрузки накладывает определенные требования к цепям обратной связи ИТ.

    принцип работы, типы и схемы

    Принцип работы

    Видя, что 3-фазный источник питания — это просто три однофазные комбинации, мы можем использовать это многофазное свойство для создания 3-фазных цепей выпрямителя.

    Как и в случае однофазного выпрямления, в трехфазном выпрямлении используются диоды, тиристоры, транзисторы или преобразователи для создания полуволновых, двухволновых, неконтролируемых и полностью управляемых выпрямительных цепей, преобразующих данный трехфазный источник питания в постоянный выходной уровень постоянного тока. В большинстве случаев трехфазный выпрямитель подается напрямую от электросети или от трехфазного трансформатора, если подключенная нагрузка требует другого уровня выхода постоянного тока.

    Как и в случае предыдущего однофазного выпрямителя, наиболее простой трехфазной выпрямительной схемой является схема неуправляемого полуволнового выпрямителя, в которой используются три полупроводниковых диода, по одному диоду на фазу, как показано ниже.

    Принцип работы диодного моста

    Диод в цепи переменного напряжения

    Итак, в статье про диод мы рассматривал, что будет на выходе диода, если подать на него переменный ток. Для этого мы даже собирали вот такую схему, где G – это синусоидальный генератор. С клемм X1 и X2 уже снимали сигнал.

    Мы на диод подавали переменное напряжение.

    А на выходе после диода получали уже вот такой сигнал.

    То есть у нас получилось вот так.

    Да, мы получили постоянный ток из переменного, но стоило ли это того? В этом случае у нас получился постоянный пульсирующий ток, где половина мощности сигнала была вообще вырезана.

    Как работает диодный мост в теории

    Как вы знаете, переменный ток меняет свое направление несколько раз в секунду. Поэтому, его можно разбить на положительные полуволны и отрицательные полуволны. Положительные полуволны я пометил красным, а отрицательные – синим.

    Для того, чтобы диодный мост работал, ему нужна какая-либо нагрузка. Пусть это будет резистор. Следовательно, когда на диодный мост приходит положительная полуволна, протекание тока через него будет выглядеть вот так.

    Как вы видите, при положительной полуволне не задействованы диоды, которые я показал штриховой линией.

    После положительной полуволны приходит отрицательная полуволна, и в этом случае протекание тока в диодном мосте выглядит так.

    В этом случае, диоды, которые работали при положительной полуволне, при отрицательной полуволне они отдыхают). Эстафету принимает на себя другая пара диодов. Можно даже сказать, что в диодном мосте они работают попарно. Одна пара диодов работает на положительную полуволну, а другая пара – на отрицательную.

    Обратите внимание на нагрузку. На нее всегда приходит одна и та же полярность тока при любом стечении обстоятельств

    Работа диодного моста на практике

    Давайте и мы посмотрим, что получается на выходе диодного моста, если подать на него переменное напряжение. Для этого возьмем 4 простых кремниевых диода и соединим их в диодный мост

    Важно, чтобы диоды были одной марки

    На вход диодного моста будем подавать переменное напряжение, и посмотрим, что у нас получается на выходе.

    Итак, на вход я подаю вот такой сигнал.

    На выходе получаю постоянное пульсирующее напряжение.

    Здесь мы видим, что отрицательная полуволна в диодном мосте не срезается, а превращается в положительную. Мощность сигнала при этом не теряется, так как отрицательная полуволна просто инвертируется в положительную полуволну. Ну разве не чудо?

    Наблюдательный читатель также может заметить, что амплитуда сигнала чуть-чуть просела. Если мы на вход подавали синусоидальный сигнал с амплитудой в 6 Вольт, то на выходе диодного моста имеем чуть меньше 6 Вольт, а точнее где-то 4,8 Вольта. Почему так произошло? Дело все в том, что на кремниевом диоде падает напряжение 0,6-0,7 Вольт. Так как переменное напряжение проходит через 2 диода при каждой полуволне, то на каждом диоде падает по 0,6 Вольт. 2×0,6=1,2 Вольта. 6-1,2=4,8 Вольта.

    Теперь можно с гордостью нарисовать рисунок.

    Однофазный однополупериодный выпрямитель

    Однофазный однополупериодный выпрямитель, схема которого приведена на рис. 30.2 а, является простейшим.

    Схема однофазного двух-полупериодного выпрямителя.| Эпюры напряжений и токов выпрямителя.

    Однофазный однополупериодный выпрямитель имеет ограниченное применение. Он используется главным образом в маломощных усилителях и в измерительных схемах при условии применения фильтра для сглаживания пульсаций. Основными недостатками этой схемы являются следующие: высокий уровень пульсаций тока, низкий коэффициент использования трансформатора; значительное изменение выходного напряжения при большом внутреннем сопротивлении вентиля, большое обратное напряжение; малый КПД выпрямителя из-за больших потерь на внутреннем сопротивлении вентиля.

    Благодаря простоте устройства однофазные однополупериодные выпрямители часто применяются в маломощных цепях измерительных приборов, в радий — и телевизионной технике.

    Таким образом, для однофазного однополупериодного выпрямителя следует выбирать анод, у которого максимально допустимое обратное напряжение больше или равно амплитудному значению напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

    Схема использования заряд.

    Так как УЗ-400 и УЗ-401 имеют однофазные однополупериодные выпрямители, то для сглаживания выходного напряжения необходим конденсатор в 50 — 100 мкф. Чтобы конденсатор успевал зарядиться и обеспечить достаточное сглаживание напряжения на обмотке реле, изменять напряжение на входе УЗ-400 необходимо очень медленно. После каждого срабатывания проверяемого реле необходимо снизить входное напряжение до нуля и обождать некоторое время, чтобы конденсатор разрядился на реле. Необходимо помнить, что проверять от УЗ-400 или УЗ-401 можно только аппаратуру с номинальным током, не превышающим номинальный ток диодов в выпрямителях зарядного устройства.

    На рис. 14.6, а изображена схема простейшего однофазного однополупериодного выпрямителя на ТИ-рИСТОре VS. Управление выпрямленным напряжением в управляемых выпрямителях сводится к задержке во времени момента включения тиристора по отношению к моменту его естественного включения. Это осуществляется за счет сдвига фаз между анодным напряжением и напряжением, подаваемым на управляющий электрод тиристора. Такой сдвиг фаз называют углом управления а. В зависимости от сопротивления переменного резистора R1 угол управления а может изменяться от 0 до 90, что позволяет плавно регулировать выпрямленное напряжение от наибольшей величины до ее половины. Зависимость среднего значения выпрямленного напряжения Ua от угла управления а называют характеристикой управления. Для однофазного двухполупериодного выпрямителя эта характеристика представлена на рис. 14.7, где максимальное значение угла управления атахл.

    Схема трехфазного выпрямителя с отводом от нулевой точки ( а и мостового.

    Однофазный выпрямитель с удвоением напряжения ( рис. 30.2 г) представляет собой последовательное соединение двух однофазных однополупериодных выпрямителей. В первом полупериоде при положительном напряжении на аноде диода VD заряжается конденсатор Сь а во втором полупериоде проводит диод VD2 и конденсатор С2 заряжается напряжением противоположной полярности. Так как эти конденсаторы включены последовательно, то выходное напряжение почти удваивается. Конденсаторы С ] и С2 могут использоваться как элементы фильтра. Трансформатор в этой схеме используется так же полно, как и в мостовой. В связи с этим такой выпрямитель часто называют полумостовым.

    Основным элементом современных управляемых выпрямителей является тиристор. На рис. 9.30, а представлена схема простейшего однофазного однополупериодного выпрямителя на тиристоре.

    Емкостный фильтр ( рис. 5.5 о) состоит из конденсатора, подключаемого параллельно нагрузке; применяется в маломощных цепях. Процесс сглаживания пульсаций емкостным фильтром показан на рис. 5.6. Положительные полуволны напряжения, выпрямленного однофазным однополупериодным выпрямителем, разделены паузами.

    Расчет основан на допущении, что R — С Rn. Это допущение почти всегда соблюдается, давая основание считать, что переходные процессы в схеме выпрямления весьма быстро проходят, и время установления режима работы вентиля меньше времени протекания тока через него. Переходные процессы снова возникают при повторном включении вентиля, в результате чего форма кривой напряжения на конденсаторе несколько отличается от формы кривых, ранее изображенных на графиках. Чтобы учесть потери в схеме однофазного однополупериодного выпрямителя, на рис. 3 — 12, а показано сопротивление R, включенное последовательно с нагрузкой.

    Назначение и практическое использование

    Область использования моста, набранного из диодов, довольно широка. Это могут быть блоки питания и узлы управления. Он стоит во всех устройствах, питающихся от промышленной сети 220 вольт. Например, телевизоры, приёмники, зарядки, посудомоечные машины, светодиодные лампы.

    Не обходятся без него и автомобили. После запуска двигателя начинает работать генератор, вырабатывающий переменный ток. Так как бортовая сеть вся питается от постоянного напряжения, ставится выпрямительный мост, через который происходит подача выпрямленного напряжения. Этим же постоянным сигналом происходит и подзарядка аккумуляторной батареи.

    Выпрямительное устройство используется для работы сварочного аппарата. Правда, для него применяются мощные устройства, способные выдерживать ток более 200 ампер. Использование в устройствах диодной сборки даёт ряд преимуществ по сравнению с простым диодом. Такое выпрямление позволяет:

    • увеличить частоту пульсаций, которую затем просто сгладить, используя электролитический конденсатор;
    • при совместной работе с трансформатором избавиться от тока подмагничивания, что даёт возможность эффективнее использовать габаритную мощность преобразователя;
    • пропустить большую мощность с меньшим нагревом, тем самым увеличивая коэффициент полезного действия.

    Но также стоит отметить и недостаток, из-за которого в некоторых случаях мост не используют. Прежде всего, это двойное падение напряжения, что особенно чувствительно в низковольтных схемах. А также при перегорании части диодов устройство начинает работать в однополупериодном режиме, из-за чего в схему проникают паразитные гармоники, способные вывести из строя чувствительные радиоэлементы.

    Блок питания

    Ни один современный блок питания не обходится без выпрямительного устройства. Качественные источники изготавливаются с использованием мостовых выпрямителей. Классическая схема состоит всего из трёх частей:

    1. Понижающий трансформатор.
    2. Выпрямительный мост.
    3. Фильтр.

    Синусоидальный сигнал с амплитудой 220 вольт подаётся на первичную обмотку трансформатора. Из-за явления электромагнитной индукции во вторичной его обмотке наводится электродвижущая сила, начинает течь ток. В зависимости от вида трансформатора величина напряжения за счёт коэффициента трансформации снижается на определённое значение.

    Между выводами вторичной обмотки возникает переменный сигнал с пониженной амплитудой. В соответствии со схемой подключения диодного моста это напряжение подаётся на его вход. Проходя через диодную сборку, переменный сигнал преобразуется в пульсирующий.

    Такая форма часто считается неприемлемой, например, для звукотехнической аппаратуры или источников освещения. Поэтому для сглаживания используется конденсатор, подключённый параллельно выходу выпрямителя.

    Трёхфазный выпрямитель

    На производствах и в местах, где используется трёхфазная сеть, применяют трёхфазный выпрямитель. Состоит он из шести диодов, по одной паре на каждую фазу. Использование такого рода устройства позволяет получить большее значение тока с малой пульсацией. А это, в свою очередь, снижает требования к выходному фильтру.

    Наиболее популярными вариантами включения трёхфазных выпрямителей являются схемы Миткевича и Ларионова. При этом одновременно могут использоваться не только шесть диодов, но и 12 или даже 24. Трёхфазные мосты используются в тепловозах, электротранспорте, на буровых вышках, в промышленных установках очистки газов и воды.

    15.3 Стабилизаторы напряжения и тока

    Этим устройством называют электрический прибор, автоматически обеспечивающий поддержание напряжения (тока) нагрузки с заданной точностью. Электронные приборы могут нормально работать при вариации питающего напряжения 0,1 – 3,0%, а иногда и того меньше.

    Стабилизаторы классифицируют по ряду признаков:

    1. По роду стабилизируемой величины – стабилизаторы напряжения и тока.
    2. По способу стабилизации – параметрические и компенсационные стабилизаторы.

    Широкое применение получили компенсационные стабилизаторы, которые подразделяются на стабилизаторы непрерывного и импульсного регулирования. Стабилизация достигается за счет введения отрицательной обратной связи между выходом и регулирующим элементом, который изменяет свое сопротивление так, что компенсирует возникшее отклонение выходной величины.

    Параметрические стабилизаторы напряжения и тока. Схема такого устройства имеет вид:

    Рисунок 15. 14 — Схема параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне (а) и вольт — амперные характеристики Rб при ?Uвх параметрического стабилизатора (б).

    С помощью такого простейшего стабилизатора, в котором применяется полупроводниковый стабилитрон VD, можно обеспечить стабилизацию напряжения от единиц до нескольких сотен вольт при токах от единиц мА до одного ампера. Если необходимо стабилизировать U<3В, то вместо стабилитрона используют стабисторы.

    Коэффициент стабилизации параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне примерно равен 30 — 50. Его К.П.Д. не превышает 0,3; а диапазон стабилизируемого напряжения узок и не регулируется.

    В параметрических стабилизаторах тока нелинейный элемент включается последовательно с нагрузкой.

    Рисунок 15.14 — Схема (а) и объяснение принципа действия (б) параметрического стабилизатора тока.

    В качестве нелинейного элемента используют биполярные и полевые транзисторы. Рабочая точка на вольт-амперной характеристике параметрического стабилизатора тока выбирается таким образом, чтобы при изменении питающего напряжения нагрузочный ток практически не изменялся. Коэффициент стабилизации тока в таком стабилизаторе составляет несколько десятков.

    Рисунок 15.15 — Схемапараметрического стабилизатора тока на полевом транзисторе

    Компенсационные стабилизаторы постоянного напряжения и тока являются АСР с отрицательной обратной связью, но их достоинства достигнуты усложнением схем. К > 1000, η = 0,5 – 0,6. Аналогично параметрическому стабилизатору, компенсационный стабилизатор включают между сглаживающим фильтром и нагрузочным резистором.

    Рисунок 15.16-Схемы компенсационного стабилизатора напряжения на биполярных

    транзисторах (а) и операционном усилителе (б).

    Рисунок 15.17 — Схема компенсационного стабилизатора тока на биполярных транзисторах.

    Компенсационные стабилизаторы непрерывного действия выпускаются в виде ИМС и применяются в качестве индивидуальных стабилизаторов отдельных блоков. В то же время общие источники ВП выполняют нестабилизированными.

    Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения (ИСПН) имеют η = 0,80 – 0, 85, меньше габариты и массу. Это достигается использованием транзистора в режиме ключа, что позволяет получить прямоугольные импульсы, которые затем сглаживаются фильтром. Мощность потерь на транзисторе стремится к нулю и получают высокий К.П.Д. Изменение длительности импульсов или частоты их следования позволяет поддерживать Uвых = const.

    Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения по способу управления регулирующим элементом разделяют на релейные (двухпозиционные) и с широтно–импульсной модуляцией (ШИМ). Частоты переключений регулирующего транзистора равны 2 – 50 кГц.

    Рисунок 15.18 — Принципиальная электрическая схема релейного импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

    Что такое стабилизатор и для чего он нужен?

    На сегодняшний день, рынок электроприборов предлагает большой выбор выпрямителей. Устройства можно подобрать по техническим характеристикам, которые будут подходить определенной электросети.

    Но для начала нужно разобраться, что же такое трансформатор переменного тока. Если его правильно подобрать, он будет служить долгие годы. Устройство, как уже говорилось ранее, защищает электроприборы от перепада переменного тока.

    С помощью выпрямителя тока, все электроприборы работают в щадящем режиме. Это позволяет сэкономить на электроэнергии и продлить эксплуатацию бытовой техники. Если подробно разобраться, то вся электротехника изготавливается со специальной программой и рассчитана на определенное напряжение в сети.

    Если все условия соблюдены, бытовые приборы будут работать с высокой производительностью и минимальной затратой энергии. Переменный ток электрической сети часто меняется, поэтому выпрямитель выравнивает его.

    Еще применяют трансформаторы напряжения для двигателей автомобилей. Они нужны для того, чтобы двигатель мог завестись без перегрузок с низкого напряжения. Пример двигателя автомобиля, можно взять мотор стиральной машины. При постоянных перепадах без стабилизатора тока, двигатель испытывает большие перегрузки, как следствие может сгореть.

    Практическое применение

    На практике диодный мост имеет довольно широкий спектр применения – это и цифровая техника, блоки питания в персональных компьютерах, ноутбуках, различных устройствах, автомобильных генераторах, питающихся от низкого постоянного напряжения. Помимо этого их можно встретить в системах звуковоспроизведения, измерительной техники, теле- радиовещания, они устанавливаются в ряде различных устройств по всему дому. Для лучшего понимания роли диодного моста в этих приборах мы рассмотрим несколько конкретных схем, в которых он применяется.

    Примеры схем с диодным мостом и их описание

    Одна из наиболее простых схем с применением диодного моста – это зарядное устройство, применяемое для оборудования, питаемого низким напряжением. Один из таких вариантов рассмотрим на следующем примере

    Как видите на рисунке, от понижающего трансформатора Т1 напряжение из переменного 220В преобразуется в переменное на уровне 7 – 9В. После этого пониженное напряжение подается на диодный мост VD, от которого выпрямленное через сглаживающий конденсатор С1 на микросхему КР. От микросхемы выпрямленное напряжение стабилизируется и выдается на клеммы разъема.

    На рисунке выше приведен пример схемы карманного фонаря, данная модель подключается к бытовой сети 220В через розетку, что представлено соединением разъема Х1 и Х2. Далее напряжение подается на мост VD, а с него уже на микросхему DA1, которая при наличии входного питания сигнализирует об этом через светодиод HL1. После этого напряжение питания приходит на аккумулятор GB, который заряжается и затем используется в качестве основного источника питания для лампы фонарика.

    Здесь представлен пример схемы сварочного агрегата, в котором диодный мост устанавливается сразу после понижающего трансформатора для выпрямления электрического тока. Из-за сложности схемы дальнейшее рассмотрение работы устройства нецелесообразно. Стоит отметить, что существуют и другие устройства с еще более сложным принципом работы – импульсные блоки питания, ШИМ модуляторы, преобразователи и т.д.

    Оцените статью:

    принцип работы, схемы и т.д.

    Однополупериодный выпрямитель — это устройство или контур, проводящее во время одной половины цикла переменного тока. Однополупериодный выпрямитель состоит из трансформатора, полупроводникового диода (D1) и сопротивления (RL).

    Обратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.

    Принцип действия однополупериодного выпрямителя

    В этом примере сопротивление RL представляет нагрузку, хотя, на самом деле, нагрузкой может быть любой элемент или группа элементов, которая может вызвать падение напряжения.

    Схема однополупериодного выпрямителя

    В течение первой половины цикла переменного тока диод D1 находится в состоянии прямого подключения — положительный электрический потенциал воздействует на его анод, а отрицательный потенциал воздействует на его катод. Когда D1 находится в состоянии прямого подключения, ток протекает от отрицательной стороны вторичной обмотки трансформатора, через сопротивление нагрузки, через диод, обратно к положительной стороне вторичной обмотки. Поскольку ток протекает через сопротивление нагрузки, в нём происходит падение напряжения; ток, выходящий из выпрямительного контура появляется в виде положительной полуволны на сопротивлении нагрузки.

    Путь тока через однополупериодный находится в состоянии прямого подключения D1

    В течение второй половины цикла переменного тока диод D1 находится в состоянии обратного подключения — на его анод воздействует отрицательный электрический потенциал, а положительный электрический потенциал воздействует на его катод. Этот диод не проводит, поэтому в сопротивлении нагрузки RL никакое напряжение не присутствует.

    Однополупериодный выпрямитель в состоянии обратной проводимости D1

    Как видно по форме кривой, у однополупериодных выпрямителей только одна полуволна постоянного тока на выходе при каждом полном цикле переменного тока на входе. По этой причине в оборудованиях обычно не применяются однополупериодные выпрямители; когда они используются, они обычно устанавливаются в оборудовании или контурах, где требуется ток невысокого напряжения и где колебания напряжения не бывают причиной для беспокойства.

    Форма кривой выходного сигнала однополупериодного выпрямителяПринцип работы кремниевого выпрямителя

    Кремниевый выпрямитель Принцип работы: Принцип действия кремниевого управляемого выпрямителя

    (SCR) состоит из четырех слоев полупроводникового материала попеременно p-типа и n-типа, как показано на рис. 19-1(a). Из-за своей конструкции тринистор иногда называют четырехслойным диодом или устройством pnpn. Слои обозначаются p 1 , n 1 , p 2 и n 2 , как показано.Есть три соединения; J 1 , J 2 и J 3 и три клеммы; анод (А), катод (К) и г ела (Г). На рис. 19-1(b) показан символ схемы работы кремниевого управляемого выпрямителя.

    Чтобы понять принцип работы кремниевого управляемого выпрямителя, необходимо представить слои n 1 и p 2 , разделенные на n 1a , n 1b , P 2a и P 2b, как показано на рис. 0.19-1(с). Поскольку n 1a соединяется с n 1b , а P 2a  соединяется с p 2b , на самом деле ничего не меняется. Однако теперь можно думать о p 1 , n 1a , P 2a как о p-np-транзисторе, а n 1b , P 2b , n 2

    8 — как о транзисторе. Замена представлений блока транзисторов на рис. 19-1(c) символами схемы pap и npn BJT дает эквивалентную схему с двумя транзисторами на рис.19-1(г). Видно, что коллектор Q

    1 соединен с базой Q 2 , а коллектор Q 2 объединен с базой Q 1 . Эмиттер Q 1 является выводом анода тиристора, эмиттер Q 2 является катодом, а соединение коллектора Q 1 и базы Q 2 является выводом затвора тиристора.

    Для прямого смещения тиристора напряжение (V AK ) прикладывается положительное к аноду (A), отрицательное к катоду (K), как показано на рис.19-2(а). Если затвор (G) оставить неподключенным, протекают только небольшие токи утечки (I CO ), и оба транзистора остаются закрытыми. Ссылка на рис. 19-1 (a) показывает, что токи утечки являются результатом обратного смещения перехода J 2 , когда A положительное, а K отрицательное.

    Когда подается отрицательное напряжение затвор-катод (-V G ), переход база-эмиттер Q 2 смещен в обратном направлении, и продолжают протекать только небольшие токи утечки, поэтому как Q 1 , так и Q 2 остаются выключенными.Положительное напряжение затвор-катод смещает в прямом направлении переход база-эмиттер Q 2 , вызывая протекание тока затвора (I G = I B2 ) и создавая ток коллектора Q 2 (I C2 ). ), [см. рис. 19-2(b)]. Поскольку I C2 совпадает с I B1 , Q 1 также включается, и I C1 течет, обеспечивая базовый ток I B2 . Каждый ток коллектора обеспечивает гораздо больший ток базы, чем требуется для транзисторов, и даже когда I G выключен, транзисторы остаются включенными, проводящими ток с небольшим падением напряжения между анодом и катодом.Способность тиристорного тиристора оставаться включенным при снятии тока запуска называется фиксацией.

    Для включения тиристора требуется только короткий импульс тока затвора. После включения ворота больше не контролируются, и устройство остается включенным до тех пор, пока V AK не уменьшится почти до нуля.

    Снова рассмотрим рис. 19-1(a). При прямом смещении (анод-катод) переходы J 1 и J 3 смещены в прямом направлении, а переходы J 2 смещены в обратном направлении.Когда V AK будет достаточно большим, J 2 выйдет из строя, и результирующий ток, протекающий через переход, составит ток коллектора в каждом транзисторе. Каждый коллекторный ток течет в базу другого транзистора, вызывая включение обоих транзисторов. Таким образом, SCR может срабатывать при разомкнутом затворе.

    SCR Характеристики и параметры:

    На рис. 19-3(a) показан принцип работы кремниевого управляемого выпрямителя с обратным смещением между анодом и катодом (- V AK ) (отрицательное на A, положительное на K).Обратите внимание, что клемма затвора разомкнута. На рис. 19-3(b) показано, что обратное напряжение смещения вызывает прямое смещение перехода J 2 , а обратное — J 1 и J 3 . Когда -V AK мало, протекает обратный ток утечки (I RX ). Это показано как обратная характеристика (-V AK против I R ) на рис. 19-3(c). I RX обычно составляет около 100 мкА и иногда называется обратным блокирующим током .

    При повышении уровня -V AK I RK остается примерно постоянным до достижения обратного напряжения пробоя. В этот момент контакты с обратным смещением (J 1 и J 3 ) пробиваются, и обратный ток (I R ) очень быстро возрастает. Если I R не ограничивать (дополнительными элементами схемы), устройство выйдет из строя при протекании чрезмерного тока. Область обратных характеристик до пробоя называется областью обратной блокировки.

    Тиристор с прямым смещением анод-катод (положительное на A, отрицательное на K) показано на рис. 19-4(a). Здесь снова клемма затвора разомкнута. Как показано на рис. 19-4(b), +V AK прямое смещение J 1 и J 3 и обратное смещение J 2 . При низких уровнях +V AK протекает небольшой ток прямой утечки (I FX ). На самом деле это обратный ток утечки в переходе (J 2 ), поэтому (например, I RK ) он обычно составляет около 100 мкА. Также, как и I RK , I FX остается практически постоянным до +V AK сделан достаточно большим, чтобы вызвать поломку (с обратным смещением) J 2 .Приложенное напряжение в этой точке называется напряжением прямого отключения (V F(BO) ). Это иллюстрируется прямыми характеристиками (I F по сравнению с +V AK ) на рис. 19-4(c). Когда достигается V F(BO) , составные транзисторы (Q 1 и Q 2 ) немедленно переходят в режим насыщения, как уже объяснялось, и напряжение между анодом и катодом быстро падает до прямой проводимости. напряжение В F Устройство теперь находится в области прямой проводимости, и I F необходимо ограничить, чтобы защитить SCR от чрезмерных уровней тока.

    До сих пор прямые характеристики me SCR обсуждались только для случая I G = 0. Теперь рассмотрим влияние уровней I G больше нуля, пар. 19-5(а)1. Как уже было показано, когда +V AK меньше, чем V F(BO) ), а I G равно нулю, протекает небольшой ток утечки. Этот ток слишком мал, чтобы иметь какое-либо влияние на уровень +V AK , вызывающий включение SCR. Когда I G делается лишь немного большим, чем токи утечки перехода, это по-прежнему оказывает незначительное влияние на уровень +V AK при включении.Теперь рассмотрим противоположную крайность. Когда I G становится больше, чем минимальный базовый ток, необходимый для включения Q2, SCR включается, когда +V AK смещает в прямом направлении переходы база-эмиттер Q 1 и Q2, [рис. 19-5(б) и рис. 19-6].

    Полные прямые характеристики для принципа работы кремниевого управляемого выпрямителя показаны на рис. 19-6. Отметим, что при I G = I G4 включение происходит с +V AK на относительно низком уровне (V 4 ).Токи затвора между I GO и I G4 включения устройства при напряжениях больше В 4 и меньше В F(BO) . Область прямых характеристик перед включением известна как область прямой блокировки, а область после включения называется областью прямой проводимости, как показано. В области прямой проводимости SCR ведет себя как выпрямитель с прямым смещением. Прямое напряжение (от анода к катоду) (V F ) при включенном устройстве обычно равно 1.7 В.

    Для переключения тиристора прямой ток (I F ) должен быть меньше тока удержания (I H ) (см. рис. 19-6). Ток удержания соответствует минимальному уровню I F , который поддерживает проводимость SCR. Если ток затвора больше нуля сохраняется при включенном тринисторе, возможны более низкие уровни тока удержания (I h2 , I h3 и т. д.).

    SCR Спецификация:

    Как и в случае с большинством электронных устройств, максимальное напряжение и ток тиристора важны для любого применения.Прямое напряжение пробоя и обратное напряжение пробоя уже обсуждались. Максимальное прямое напряжение, которое может быть приложено, не вызывая срабатывания SCR, называется прямым блокирующим напряжением (V DRM ). Точно так же максимальное обратное напряжение, которое может быть приложено, является обратным напряжением блокировки (V RRM ).

    Максимальный ток тиристора определяется по-разному: средний ток (I T(AV) ), среднеквадратичное значение кунерита (I T(RMS) ) и пиковый неповторяющийся импульсный ток (I TSM ). .Первые два из них не нуждаются в объяснении. Третий — относительно большой ток, который обычно может протекать в течение максимум полупериода синусоидальной волны 60 Гц. Номинал предохранителя цепи (I 2 t) — еще один параметр, определяющий максимальный неповторяющийся прямой ток. Это можно использовать для расчета максимальной продолжительности заданного скачка прямого тока. Во многих схемных приложениях ток тринистора ограничивается последовательно включенной нагрузкой, поэтому обычно нет необходимости учитывать уровни импульсного тока, за исключением случая емкостных нагрузок.

    Часть диапазона доступных SCR иллюстрируется частичными спецификациями и пакетами, показанными на рис. 19-7. При среднеквадратичном токе 800 мА и блокирующем напряжении 30 В в прямом и обратном направлениях 2N5060 является относительно малоточным и низковольтным устройством. Он упакован в типичный пластиковый корпус транзисторного типа TO-92. Обратите внимание, что пиковое обратное напряжение затвора (V GRM ) составляет 5 В. Тиристор 2N6396 способен работать с максимальным среднеквадратичным значением тока 12 А и имеет прямое и обратное запирающее напряжение 200 В.Упаковка представляет собой пластиковый корпус ТО-220 с металлическим язычком для крепления на радиатор. Для C35N пиковое прямое и обратное напряжение составляет 960 В, а максимальный среднеквадратичный ток — 35 А. Корпус устройства предназначен для болтового крепления к радиатору.

    Однофазный двухполупериодный управляемый выпрямитель с нагрузкой R, RL и RLE

    Форма выходного сигнала и принцип действия схемы однофазного двухполупериодного управляемого выпрямителя с нагрузкой R, RL и RLE

    Схема и принцип работы
    1.Принципиальная схема двухполупериодного выпрямителя

    Схема управляемого выпрямителя использует 4 тиристора, как показано на рисунке. В течение каждого полупериода одновременно проводились только два SCR. SCR1 и SCR2 имеют одинаковый управляющий импульсный сигнал, а SCR3 и SCR4 будут иметь одинаковый управляющий сигнал.

    Принципиальная схема управляемого выпрямителя

    2. Принцип работы

    + Положительный цикл: Vin > 0, SCR1 и SCR2 смещены в прямом направлении, поэтому при наличии управляющего импульса G1,2 они будут проводить.В то время как SCR3 и SCR4 смещены в обратном направлении, они действуют как открытый переключатель, не позволяя току проходить через него.

    + Отрицательный цикл: Vin < 0, SCR3 и SCR4 смещены в прямом направлении, поэтому при наличии импульсов G3, G4 они будут проводить. SCR 3 и SCR4 действуют как замыкающий переключатель. SCR1 и SCR2 смещены в обратном направлении и действуют как переключатель в разомкнутом состоянии.

    Принцип действия

    Цепь однофазного двухполупериодного управляемого выпрямителя с нагрузкой R , RL , RLE
    1.Резистивная нагрузка

    Цепь однофазного двухполупериодного управляемого выпрямителя с r-нагрузкой

    Заметим, что в начале каждого полупериода, когда нет управляющего импульса, выходной ток и напряжение равны нулю. Когда есть управляющий импульс, SCR проводит.

    + Положительный цикл (SCR1 и SCR2 проводят): выходное напряжение равно напряжению источника Vo = Vs

    + Отрицательный цикл (SCR3 и SCR4 проводят): Полярность выходного напряжения противоположна входному напряжению: Vo = -Vs.

    2. Нагрузка RL

    Цепь однофазного двухполупериодного управляемого выпрямителя с нагрузкой RL

    Два отличия схемы двухполупериодного выпрямителя с нагрузкой R и нагрузкой RL:

    + Ток при нагрузке RL резко не увеличивается или уменьшается. Таким образом, форма волны между выходным током и выходным напряжением отличается. И выходной ток будет увеличиваться после каждого цикла. Если индуктивность нагрузки достаточно велика, выходной ток непрерывен (рисунок выше).

    + Когда тиристор переходит из проводящего состояния в выключенное, нагрузка будет генерировать энергию для поддержания этого тиристора в проводящем состоянии. Следовательно, после смены полярности напряжения и отсутствия управляющего импульса выходное напряжение Vo < 0,

    3. Нагрузка РЛЭ

    Цепь однофазного двухполупериодного управляемого выпрямителя с нагрузкой RLE

    Когда мы используем нагрузку с компонентами R, L, E, выходной сигнал схемы рисуется, как показано на рисунке выше.Если тиристор работает, форма выходного сигнала такая же, как у цепи выпрямителя нагрузки RL. Когда ни один SCR не проводит (Io = 0), выходное напряжение равно E (Vo = E).

    В случае нагрузки RLE с L = 0,1H ток нагрузки непрерывен. Когда мы уменьшаем значение L = 0,02, форма сигнала схемы становится такой, как показано ниже.

    Выходной сигнал с L = 0,02H

    >>> Похожие сообщения:

    Однофазный двухполупериодный выпрямитель (6 цепей)

    Схема двухполупериодного выпрямителя (8 цепей)

    8 принципиальных схем трехфазного выпрямителя

    Работа однофазного мостового выпрямителя (10 цепей)

    кремний контролируемый выпрямитель (SCR): Строительство, Принцип работы

    Управленческий выпрямитель кремния (SCR)

    SCR Подставка для выпрямителя кремния, он используется в промышленности, потому что он может работать с высокими значениями тока и напряжения.

    три клемма

    анод — P-слой

    катод — N-слой (противоположный конец)

    ворота — P-слой возле катода

    Три перехода — четыре слоя

     

    Подключите питание таким образом, чтобы анод был положительным по отношению к катоду — ток не будет течь

     

    электронный переключатель.Он может изменять переменный ток и в то же время может контролировать количество энергии, подаваемой на нагрузку. SCR сочетает в себе функции выпрямителя и транзистора.


    Ø          

    Конструкция

     

    Когда p-n-переход добавляется к переходному транзистору, получающееся устройство с тремя p-n-переходами называется SCR. обычный выпрямитель (pn) и переходной транзистор (npn), объединенные в один блок, образуют устройство pnpn.

     

    Берутся три вывода: один от внешнего материала р-типа, называемый анодом, второй от внешнего материала n-типа, называемый катодом К, и третий от базы транзистора, называемого затвором.GSCR является твердотельным эквивалентом тиратрона. Анод и катод затвора тиристора соответствуют пластине сетки, а катод тиратронного тиристора называется тиристором.

     

    Ø          

    Принцип действия

     

    Нагрузка подключается последовательно с анодом, анод всегда находится под положительным потенциалом относительно катода.

    Ø

    SCR Операция / Работает

    Выпрямитель кремния Control Rectifier SCR начать проводимость при предвзятости вперед.Для этого катод держится на минусе, а анод на плюсе. Когда на затвор подается положительный тактовый импульс, SCR включается.

     

    Когда на кремниевый управляющий выпрямитель SCR подается напряжение прямого смещения, соединение J1 и J3 становится смещенным в прямом направлении, а соединение J2 смещается в обратном направлении.

     

     

    Когда мы подаем тактовый импульс на клемму затвора, переход J= смещается в прямом направлении, и SCR кремниевого управляющего выпрямителя начинает проводить.Кремниевый управляющий выпрямитель SCR включается и выключается очень быстро. В выключенном состоянии кремниевый управляющий выпрямитель SCR обеспечивает бесконечное сопротивление, а во включенном состоянии он предлагает очень низкое сопротивление, которое находится в диапазоне от 0,01 Ом до 1 Ом.

     

    Ø         

    SCR Запуск и срабатывание

     

    SCR кремниевого выпрямителя обычно работает ниже напряжения прямого отключения. Чтобы включить кремниевый управляющий выпрямитель SCR, мы подаем тактовый импульс на клемму затвора, которая вызвала срабатывание кремниевого управляющего выпрямителя, но когда кремниевый управляющий выпрямитель SCR включается, теперь, если мы удалим триггерное напряжение, кремниевый управляющий выпрямитель SCR останется включенным. состояние ВКЛ.Это напряжение называется напряжением зажигания.

     

    Ø          

    Когда ворота открыты J1 и J3 просто в транзисторе npn с открытой базой. Ток не протекает через нагрузку RL, и SCR отключен. Если приложенное напряжение постепенно увеличивается, достигается стадия, когда RB-переход J2 выходит из строя. Тиристор теперь проводит сильно, и говорят, что он находится в состоянии ВКЛ.приложенное напряжение, при котором SCR сильно проводит ток без напряжения затвора, называется напряжением пробоя.

     

    Ø          

    Когда затвор положительный по отношению к катоду:-

     

    Тринистор JJ3 можно заставить проводить сильное положительное напряжение на затворе F.2 и при меньшем приложенном потенциале. это RB, электрон из материала n-типа начинает двигаться через J3 к левым дыркам от p-типа вправо. Электроны от j3 притягиваются к переходу J2, и начинает течь ток затвора.как только ток затвора течет, анодный ток увеличивается.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.