Выпрямители переменного тока: виды, устройство и применение

Что такое выпрямитель напряжения. Какие бывают виды выпрямителей. Как устроены выпрямители переменного тока. Где применяются выпрямители. Каковы основные характеристики современных выпрямителей.

Что такое выпрямитель переменного тока и как он работает

Выпрямитель переменного тока — это электронное устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Принцип его работы основан на пропускании переменного тока только в одном направлении, что позволяет получить пульсирующий постоянный ток. Для сглаживания пульсаций используются фильтры.

Основными компонентами выпрямителя являются:

• Трансформатор — для понижения или повышения напряжения
• Выпрямительные диоды — пропускают ток только в одном направлении
• Сглаживающий фильтр — для уменьшения пульсаций выпрямленного тока
• Стабилизатор напряжения — поддерживает постоянное выходное напряжение

Основные виды и типы выпрямителей переменного тока

Выпрямители классифицируются по нескольким параметрам:

По числу фаз входного напряжения:

• Однофазные — для сетей 220В
• Трехфазные — для промышленных сетей 380В

По схеме выпрямления:

• Однополупериодные — простейшие, с низким КПД
• Двухполупериодные — более эффективны, меньше пульсаций
• Мостовые — наиболее распространенные и эффективные

По мощности:

• Маломощные — до 100 Вт
• Средней мощности — от 100 Вт до 10 кВт
• Мощные — свыше 10 кВт

Выбор типа выпрямителя зависит от конкретного применения и требований к выходным параметрам.

Области применения выпрямителей переменного тока

Выпрямители находят широкое применение в различных отраслях:

• Телекоммуникации — питание базовых станций и оборудования связи
• Центры обработки данных — обеспечение бесперебойного электропитания серверов
• Промышленность — питание электроприводов и технологического оборудования
• Электротранспорт — зарядка аккумуляторов электромобилей
• Бытовая электроника — блоки питания компьютеров, телевизоров, аудиотехники
• Электрохимическая промышленность — процессы гальванизации и электролиза

В каждой области применяются выпрямители с определенными характеристиками, оптимизированные под конкретные задачи.

Ключевые характеристики современных выпрямителей

При выборе выпрямителя важно учитывать следующие параметры:

• Выходное напряжение и ток — определяют мощность устройства
• КПД — современные модели достигают 96-97%
• Коэффициент пульсаций — характеризует качество выпрямления
• Диапазон входных напряжений — возможность работы в нестабильных сетях
• Удельная мощность — отношение мощности к объему или весу устройства
• Надежность — среднее время наработки на отказ
• Возможности управления и мониторинга — наличие цифровых интерфейсов

Ведущие производители постоянно улучшают эти характеристики, повышая эффективность и функциональность выпрямителей.

Инновационные технологии в современных выпрямителях

Развитие электроники позволило значительно усовершенствовать выпрямители. Какие инновации применяются в современных моделях?

• Высокочастотные схемы преобразования — повышают КПД и уменьшают габариты
• Цифровое управление — обеспечивает точную стабилизацию и защиту
• Модульная конструкция — позволяет наращивать мощность и повышает надежность
• Интеллектуальные алгоритмы работы — оптимизируют параметры в реальном времени
• Широкий диапазон входных напряжений — адаптация к нестабильным сетям
• Активная коррекция коэффициента мощности — снижает потери в сети

Эти технологии позволяют создавать компактные, эффективные и надежные выпрямители для самых требовательных применений.

Выпрямители Delta EnergE: особенности и преимущества

Компания Delta Electronics предлагает линейку выпрямителей EnergE, отличающихся высокими техническими характеристиками. Чем они выделяются на рынке?

• Рекордная удельная мощность — до 36 Вт/дюйм³
• КПД до 96,5% — минимизация потерь энергии
• Компактные размеры — высота корпуса 1U (44,45 мм)
• Широкий диапазон входных напряжений — от 88 до 310 В
• Возможность горячей замены — без прерывания работы системы
• Интеллектуальное управление охлаждением — низкий уровень шума
• Интеграция с системами мониторинга — удаленный контроль параметров

Эти особенности делают выпрямители Delta EnergE оптимальным выбором для телекоммуникационного оборудования и центров обработки данных.

Как выбрать оптимальный выпрямитель для конкретного применения

Выбор выпрямителя — ответственная задача, от которой зависит эффективность и надежность всей системы электропитания. На что следует обратить внимание при выборе?

1. Определите требуемую выходную мощность с учетом возможного роста нагрузки
2. Выберите тип входной сети — однофазная или трехфазная
3. Учтите условия эксплуатации — температура, влажность, вибрации
4. Оцените необходимость резервирования и возможность наращивания мощности
5. Рассмотрите требования к управлению и мониторингу параметров
6. Сравните энергоэффективность различных моделей
7. Проанализируйте стоимость владения с учетом срока службы и обслуживания

Правильный выбор выпрямителя обеспечит надежную и экономичную работу вашего оборудования на долгие годы.

Тенденции развития технологий выпрямления переменного тока

Индустрия выпрямителей постоянно развивается. Какие тренды определяют будущее этой технологии?

• Повышение энергоэффективности — стремление к КПД более 98%
• Увеличение удельной мощности — более компактные устройства
• Расширение диапазона входных напряжений — универсальность применения
• Интеграция с возобновляемыми источниками энергии — гибридные системы
• Развитие технологий управления — предиктивная аналитика и самодиагностика
• Применение новых материалов — снижение потерь и улучшение теплоотвода
• Совершенствование защитных функций — повышение надежности и безопасности

Эти тенденции направлены на создание более эффективных, надежных и универсальных выпрямителей, способных удовлетворить растущие потребности различных отраслей.

Выпрямители переменного и постоянного электрического тока в Москвe

 

DPR 850 EnergE

ПОДРОБНЕЕ

DPR 2900 EnergE

ПОДРОБНЕЕ

DPR 2000 EnergE

ПОДРОБНЕЕ

DPR 4000 EnergE

ПОДРОБНЕЕ

DPR 6000 EnergE

ПОДРОБНЕЕ

Выпрямители переменного тока – энергоэффективные устройства для преобразования тока промышленной частоты в стандартный уровень постоянного напряжения, является системой бесперебойного питания постоянного тока. Применяются для зарядки аккумуляторов в системах питания центров обработки данных, оборудования магистральных сетей мобильной связи, телекоммуникационной аппаратуры. Основой создания систем электропитания постоянного тока совместно с аккумуляторными батареями являются выпрямители Delta EnergE. Изделия разработаны для применения в компактных корпусах стандартной высоты, устанавливаются на полки 1 или 2U, при этом производителем достигнуто высокое значение удельной мощности – до 36 Вт / дюйм³ с коэффициентом полезного действия до 96,5%.

Основные свойства выпрямителей Delta

DPR 850 EnergeE – выпрямитель с высокими значениями  КПД и удельной мощности. Высота корпуса – 1U (44,45мм), что обеспечивает значительную экономию пространства в стойке или в полочной системе питания CellD.

DPR 2000 EnergeE. Выпрямитель работает в диапазоне входных напряжений от 88 до 310 вольт, ток нагрузки ограничен на уровне в 41,7 А. Для охлаждения устройства используется вентилятор с регулируемой скоростью вращения.

DPR 2900. Ограничение по мощности этой модели выпрямителя электрического тока – 2900 Вт при высоте корпуса для одной стандартной полки 1U, этот выпрямитель — лидер по удельной мощности и эффективности – 11,6 кВт на 1U, при КПД 96,2% 

DPR 4000 EnergeE. Высокая мощность выпрямителя востребована в системах электропитания центров обработки данных, управляющих офисов – везде, где требуется эффективное использование электроэнергии при ограниченном пространстве.

DPR 6000 – мощный выпрямитель для трёхфазных сетей при действующем напряжении  250 – 530 В, максимальный выходной ток – 125 А.  Уникальные характеристики этого устройства реализованы в компактном корпусе – установка на полку 2U обеспечивает экономию пространства для монтажа и мощность 24 кВт. Управление и контроль за состоянием устройства производится с помощью контроллера Orion. Оборотами вентилятора охлаждения управляет система термоконтроля – работа выпрямителя отличается низким уровнем акустического шума.

Особенности выпрямителей тока EnergeE

По значениям энергоэффективности и плотности мощности на единицу объёма семейство преобразователей переменного тока EnergeE – лидеры в производстве систем бесперебойного питания для телекоммуникационного оборудования и инфраструктур обработки и хранения данных.

Диапазон питающего напряжения допускает работу с максимально возможным КПД в сетях с нестабильной подачей электроэнергии.

Изделия выпускаются в корпусе с минимальными габаритами, монтируются в стандартные стойки, все соединения производятся с помощью разъёмов, расположенных на задней стенке корпуса, возможна коммутация под напряжением.

Выпрямители Delta EnergeE интегрируются в систему питания с контроллерами для управления оборудованием и передачи информации о состоянии компонентов.

Купить выпрямитель постоянного тока  любой из серии Delta EnergeE и получить консультацию по применению можно у официального представителя производителя – компании «Спектр РС».

А также в нашем каталоге представлены:

Конвертеры тока
Инверторы постоянного тока

Выпрямители — Delta Electronics

Выпрямитель тока преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC), который используется для заряда аккумуляторов. Благодаря постоянному стремлению нашей компании к снижению совокупной стоимости использования систем, выпрямители Delta в сочетании с новейшими функциями контроля и управления позволяют сократить как капитальные, так и эксплуатационные затраты. Наши выпрямители тока имеют максимальную в отрасли плотность мощности, и при этом отвечают требованиям по занимаемому пространству и весу оборудования. Они оставляют много свободного пространства для размещения другого оборудования и позволяют экономить на упаковке и транспортировке. Кроме того, их высокая производительность позволяет снизить общее потребление энергии и уменьшить негативное влияние на окружающую среду.

Выпрямители тока Delta легко монтируются, так как их разъемы располагаются сзади, а подключение возможно выполнять во время работы. Благодаря вентиляторному охлаждению с функцией регулирования скорости вращения лопастей, устройство работает практически бесшумно. Большинство выпрямителей работают в широком диапазоне значений входного напряжения переменного тока, имеют защиту от перенапряжения и дополнительно защищены от потери нейтрали, что обеспечивает надежность использования этих систем даже в регионах, испытывающих трудности с сетями подачи переменного тока.

Выпрямители тока EnergE – новый стандарт в области энергоэффективности.

DPR 850 EnergE

DPR 850B – это однофазный выпрямитель с очень высокими КПД и удельной мощностью. Выпрямитель можно устанавливать на полки высотой 1U. Благодаря малой глубине и расширенному диапазону рабочих температур…

далее

DPR 2000 EnergE

Являясь оптимальным устройством для компактных полочных систем типа 1U, DPR 2000 обеспечивает до 8 кВт мощности для полочной системы CellD. Благодаря компактным размерам, эта система идеально…

далее

DPR 2900 EnergE

Являясь оптимальным устройством для компактных полочных систем типа 1U, DPR 2900 EnergE обеспечивает до 11,6 кВт мощности. Благодаря компактным размерам, эта система идеально подходит для обеспечения питания базовых станций…

далее

DPR 4000 EnergE

Выпрямитель высокой мощности идеально подходит для применения в отраслях, использующих высокую мощность, например, для центральных офисов, центров сбора данных и мобильных центров коммутации. ..

далее

DPR 6000 EnergE

DPR 6000-48 – это трехфазный выпрямитель с очень высоким КПД и удельной мощностью. Благодаря своим уникальным характеристикам, он обеспечивает исключительные, по сравнению с заменяемыми мощными системами…

далее

Обратная связь и запросы

TPS КОНТАКТЫ

Китай info.china Продажи и Поддержку (Азия) Африка info. africa Продажи и Поддержку (EMEA) Юго-Восточная Азия info.sea Продажи и Поддержку (Азия) Европа и Турция info. europe Продажи и Поддержку (EMEA) Индия info.india Продажи и Поддержку (Азия) Средний Восток info. middle-east Продажи и Поддержку (EMEA) Северная Америка info.na Продажи и Поддержку Россия и СНГ info.russia Продажи и Поддержку Южная Америка info. sa Продажи и Поддержку

вверх

Выпрямители 48В — ООО «ЮНИПАУЭР»

Отрасли

Обзор

Выпрямитель XPGe12. 48G поднимает планку эффективности среди выпрямителей среднего размера. Использование резонансной технологии для снижения напряжения компонентов также обеспечивает повышенную надежность системы. Выпрямитель…

Характеристики

• Типовой КПД >95%
• Ведущая удельная мощность…
• Прочный диапазон входного напряжения
• Тепловая защита

Читать далее »

Отрасли

Обзор

В 42-амперном выпрямителе Guardian FMPe20. 48 используется резонансная технология для снижения нагрузки на компоненты, что обеспечивает повышенную надежность системы и лучшую в своем классе эффективность. Выпрямитель имеет широкий вход…

Характеристики

• Высокий КПД (>96 % типичный…
• Самая высокая удельная мощность…
• Прочный диапазон входного напряжения
• Тепловая защита

Читать далее »

Отрасли

Обзор

В выпрямителе Guardian FMP20. 48 на 42 ампера используется резонансная технология для снижения нагрузки на компоненты, что обеспечивает повышенную надежность системы и лучшую в своем классе эффективность. Выпрямитель имеет широкий диапазон входного рабочего напряжения…

Характеристики

• Плотность мощности до…
• Прочный диапазон входного напряжения
• Тепловая защита
• Горячая замена

Читать далее »

Отрасли

Обзор

50-амперный выпрямитель SAGEON® Micro серии 48V представляет собой импульсный модуль, предназначенный для обеспечения выходного тока до 50 А при номинальном напряжении 48 В постоянного тока. ..

Характеристики

• Типовой КПД >90 %
• Модели от 6 до 50 А
• Широкий диапазон входного напряжения
• Термозащита

Читать далее »

Отрасли

Обзор

В выпрямителе Guardian FMP25. 48 на 52 ампера используется резонансная технология для снижения нагрузки на компоненты, что обеспечивает повышенную надежность системы и лучшую в своем классе эффективность. Выпрямитель имеет широкий диапазон входного рабочего напряжения…

Характеристики

• Плотность мощности до…
• Прочный диапазон входного напряжения
• Тепловая защита
• Горячая замена

Читать далее »

Отрасли

Обзор

В 60-амперном выпрямителе Guardian FMPe30. 48G используется резонансная технология для снижения нагрузки на компоненты, что обеспечивает повышенную надежность системы и лучшую в своем классе эффективность. Выпрямитель имеет широкий вход…

Особенности

• Высокая эффективность и энергоэффективность…
• Типовой КПД >95 %
• Ведущая удельная мощность…
• Диапазон входного напряжения для повышенной прочности

Читать далее »

Отрасли

Обзор

В выпрямителе Guardian FMPe30. 48J на 62,5 А применена резонансная технология для снижения нагрузки на компоненты, что обеспечивает повышенную надежность системы и лучший в своем классе КПД 96,2% в пиковом режиме. Это…

Особенности

• Высокая эффективность и…
• Пиковая эффективность 96,2 %
• Ведущая удельная мощность…
• Диапазон входного напряжения для повышенной прочности

Читать далее »

Блоки питания Трансформаторы и выпрямители

• Изучив этот раздел, вы сможете:
• Опишите принципы работы трансформаторов, используемых в основных источниках питания.
• • Первичное и вторичное напряжение.
• • Изоляция.
• Описать принципы выпрямления, используемые в основных источниках питания.
• • Половина волны.
• • Полная волна.
• • Мост.

Трансформатор

Рис. 1.1.1 Типовой входной трансформатор

В базовом источнике питания первичная обмотка входного силового трансформатора подключена к сети (линии). Вторичная обмотка, электромагнитно связанная, но электрически изолированная от первичной, используется для получения переменного напряжения подходящей амплитуды и после дальнейшей обработки блоком питания для управления электронной схемой, которую она должна питать.

Ступень трансформатора должна обеспечивать необходимый ток. Если используется слишком маленький трансформатор, вполне вероятно, что способность источника питания поддерживать полное выходное напряжение при полном выходном токе будет нарушена. При слишком маленьком трансформаторе потери резко возрастут, так как на трансформатор будет возложена полная нагрузка.

Так как трансформатор, вероятно, является наиболее дорогостоящей частью блока питания, необходимо уделить особое внимание балансу стоимости с вероятным потреблением тока. Также может потребоваться предохранительное устройство, такое как плавкие предохранители для отключения трансформатора в случае перегрева, и электрическая изоляция между первичной и вторичной обмотками для обеспечения электробезопасности.

Выпрямительный каскад

Можно использовать три типа схемы выпрямителя на кремниевых диодах, каждая из которых имеет различное действие в отношении того, как входной переменный ток преобразуется в постоянный. Эти различия проиллюстрированы на рис. 1.1.2–1.1.6

Однополупериодный выпрямитель

Рис. 1.1.2 Однополупериодный выпрямитель

Рис. 1.1.3 Двухполупериодный выпрямитель

Рис. 1.1.4 Мостовой выпрямитель

Рис. 1.1.5 Ток Поток в положительном полупериоде

Рис. 1.1.6 Поток тока в отрицательном полупериоде

Для получения постоянного напряжения от входа переменного тока можно использовать один кремниевый выпрямительный диод, как показано на рис. 1.1.2. Эта система дешева, но подходит только для довольно нетребовательных применений. Напряжение постоянного тока, создаваемое одним диодом, меньше, чем в других системах, что ограничивает эффективность источника питания, а количество пульсаций переменного тока, остающихся в источнике постоянного тока, обычно больше.

Однополупериодный выпрямитель проводит только половину каждого периода входной волны переменного тока, эффективно блокируя другой полупериод, оставляя выходную волну, показанную на рис. 1.1.2. Поскольку среднее значение постоянного тока одного полупериода синусоиды составляет 0,637 от пикового значения, среднее значение постоянного тока всего периода после полупериода выпрямления будет равно 0,637, деленное на 2, поскольку среднее значение каждого чередующегося полупериода, где диод не проводит, конечно будет ноль. Это дает результат:

Vpk x 0,318

Это число является приблизительным, так как амплитуда полупериодов, в течение которых диод проводит, также будет уменьшена примерно на 0,6 В из-за прямого падения напряжения (или потенциала прямого соединения) кремниевого выпрямительного диода. Это дополнительное падение напряжения может быть незначительным, когда выпрямляются большие напряжения, но в источниках питания низкого напряжения, где переменный ток от вторичной обмотки сетевого трансформатора может составлять всего несколько вольт, это падение 0,6 В на диодном переходе, возможно, придется компенсировать. для, имея немного более высокое вторичное напряжение трансформатора.

Полупериодное выпрямление не очень эффективно для получения постоянного тока из входного переменного тока с частотой 50 Гц или 60 Гц. Кроме того, промежутки между выходными импульсами диода 50 или 60 Гц затрудняют удаление пульсаций переменного тока, оставшихся после выпрямления.

Двухполупериодное выпрямление

Если используется трансформатор со вторичной обмоткой с отводом от середины, можно использовать более эффективное двухполупериодное выпрямление. Вторичная обмотка с отводом от центра производит два противофазных выхода, как показано на рис. 1.1.3.

Если каждый из этих выходов является «полупериодным выпрямлением» с помощью одного из двух диодов, при этом каждый диод проводит через чередующиеся полупериоды, в каждом цикле возникает два импульса тока вместо одного за цикл при однополупериодном выпрямлении. Таким образом, выходная частота двухполупериодного выпрямителя вдвое превышает входную частоту. Это эффективно обеспечивает удвоенное выходное напряжение полуволновой схемы, Vpk x 0,637 вместо Vpk x 0,318, поскольку «отсутствующий» полупериод теперь выпрямляется, уменьшая потери мощности в полуволновой схеме. Более высокая выходная частота также облегчает сглаживание любых оставшихся пульсаций переменного тока.

Хотя эта двухполупериодная конструкция более эффективна, чем полуволновая, для нее требуется трансформатор с центральным отводом (и, следовательно, более дорогой).

Мостовой выпрямитель

Двухполупериодный мостовой выпрямитель использует четыре диода, расположенных по мостовой схеме, как показано на рис. 1.1.4, для получения двухполупериодного выпрямления без необходимости использования трансформатора с отводом от средней точки. Дополнительным преимуществом является то, что, поскольку два диода (фактически последовательно) проводят ток в любой момент времени, диодам требуется только половина обратного напряжения пробоя, т.