Э и ЭЭ Однофазн. выпр. 24.10.2006 21

Однофазные выпрямители. Слайд 1. Всего 21.
ИСТОЧНИКИ
ВТОРИЧНОГО
ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ
АППАРАТУРЫ
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 2. Всего 21.
1. Управляемые
2. Неуправляемые
1. Однофазные
2. Многофазные
1. Однополупериодные
2. Двухполупериодные
Четыре основных вида нагрузки:
1. Резистивная (активная)
2. Резистивно-индуктивная (активно-индуктивная)
3. Резистивно-ёмкостная (активно-ёмкостная)
4. Нагрузка с противоЭДС
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 3. Всего 21.
Однофазные выпрямители
Структурная схема однофазного выпрямителя
u1
Трансформатор
Автор Останин Б.П.
u2
Диодная
группа
Сглаживающий
фильтр
Стабилизатор
напряжения
U
Нагрузка
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 4. Всего 21.
u
Um
U
U

0
U
2
t
u(t ) 
2U m 1 
1
1
(  sin t 
cos 2t 
cos 4t  ...)
 2 4
1 3
35
u(t ) 
Um


Um
2U m
2U m
sin t 
cos 2t 
cos 4t  ...
2
3
15
Um

Um
2U m
2U m
sin t ,
cos 2t ,
cos 4t  ...
2
3
15
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 5. Всего 21.
u
Um
U
0
U

2
t
u(t ) 
4U m 1 1
1
1
( 
Cos2t 
cos 4t 
cos 6t  ...)
 2 1 3
35
57
u(t ) 
2U m


4U m
4U
4U m
Cos2t  m cos 4t 
cos 6t  ...
3
15
35
2U m

4U m
4U m
4U m
Cos2t ,
cos 4t ,
cos 6t  ...,
3
15
35
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 6. Всего 21.
Постоянная составляющая напряжения (тока) должна быть
приложена к нагрузке, а гармоники должны быть отфильтрованы
(не должны попасть в нагрузку). Отметим, что чем выше частота
гармоники, тем легче её отфильтровать. Следовательно, самой
трудно фильтруемой гармоникой является первая гармоника.
Гармоники отфильтровываются с помощью сглаживающего
фильтра. Напряжение (ток) после фильтра должны иметь очень
малые пульсации (должны быть практически постоянными).
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 7. Всего 21.
Путь токов
гармоник
i
iC
СФ
iR
RН
Путь постоянной
составляющей тока
i  iC  i R
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 8. Всего 21.
На индуктивности падают
напряжения гармоник
u
uL
uR
RН
На резистивном
сопротивлении падает
постоянная
составляющая
напряжения
u  uL  uR
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 9. Всего 21.
Установленный после фильтра стабилизатор постоянного
напряжения поддерживает неизменным напряжение UН на
нагрузке при изменении значений выпрямленного
напряжения или сопротивления нагрузки RН.
В зависимости от условий работы и требований,
предъявляемым к выпрямительному устройству, отдельные
его блоки могут отсутствовать. Например, если напряжение
питающей сети соответствует требуемому значению
выпрямленного напряжения, то может отсутствовать
трансформатор, а в отдельных случаях – стабилизатор
постоянного напряжения.
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 10. Всего 21.
Однополупериодный выпрямитель
ТР
uВХ
VD
RH
uВЫХ
Для упрощения анализа работы выпрямителей трансформатор и
диод считают идеальными. Для трансформатора это означает, что
резистивное (активное) сопротивление его обмоток принимают
равным нулю; равными нулю принимают и магнитные потоки
рассеяния его обмоток. У диода принимают равным нулю
сопротивление в прямом направлении, а сопротивление в обратном
направлении принимают равным бесконечности. При таких
допущениях при подключении первичной обмотки трансформатора
к сети переменного синусоидального тока во вторичной обмотке
будет наводиться также синусоидальная ЭДС.
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 11. Всего 21.
Основным преимуществом однополупериодного выпрямителя
является его простота. К недостаткам можно отнести большой
коэффициент пульсаций и малые значения выпрямленных тока и
напряжения. Еще одним недостатком является подмагничивание
сердечника трансформатора постоянной составляющей тока i2,
из-за чего уменьшается магнитная проницаемость сердечника,
что в свою очередь снижает индуктивность обмоток
трансформатора. Это приводит к росту тока холостого хода
трансформатора, а, следовательно, к снижению КПД всего
выпрямителя.
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 12. Всего 21.
Подробнее об однополупериодном выпрямлении
idПР
Rd ПР = 0
ud ПР
idОБР
Rd ОБР = 
ud ОБР
IПР
UОБР
IПР
0
IОБР
Автор Останин Б.П.
UПР
UОБР
0
UПР
IОБР
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 13. Всего 21.
uВХ
0
t
uВЫ
Х
U0
0
t
ud
0
t
id
0
Автор Останин Б.П.
t
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 14. Всего 21.
uВЫ
Х
0
U0
t
U
0
U0
t
uПЕР
0
Автор Останин Б.П.
t
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 16. Всего 21.
Двухполупериодный выпрямитель
VD1
VD2
RH u
ВЫХ
uВХ
VD3
uВЫХ = uH,
Автор Останин Б.П.
VD4
id = i H
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 17. Всего 21.
uВХ, iВХ
0
t
uВЫ
Х
0
U0
t
id 1,4
0
t
id 2,3
0
t
iH
0
I0
t
ud 1,4
0
Автор Останин Б.П.
t
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 18. Всего 21.
uH
0
U0
t
U
0
U0
t
uПЕР
0
Автор Останин Б.П.
t
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 19. Всего 21.
VD1
+
ТР
RH u
H
u2-1
u1
_
u2-2
VD2
Автор Останин Б.П.
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 20. Всего 21.
u1, i1
0
t
u2-1, u2-2
0
u2-1
u2-2
t
uH
0
U0
t
iH
0
u2-2
0
Автор Останин Б.П.
I0
t
t
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 21. Всего 21.
uH
0
U0
t
U
0
U0
t
uПЕР
0
Автор Останин Б.П.
t
Конец слайда
Однофазные выпрямители. Слайд 22. Всего 21.
Выпрямитель с тремя выходными напряжениями
VD1
VD3
+
u01
~u1
u2-1
u0
+
u2-2
u02
VD2
VD4
Мостовую схему выпрямителя с выводом нулевой точки
трансформатора, нашедшую применение для создания двух
разнополярных относительно нулевой точки выпрямленных
напряжений u01 и u02, можно рассматривать как сочетание двух
схем с выводом нулевой точки. Одна схема работает на диодах
VD1 и VD3, другая на диодах VD2 VD4. Напряжения u01 и u02 в
два раза меньше напряжения u0. Фильтры подключаются к
каждому из выходов отдельно.
Автор Останин Б.П.
Конец слайда