Полупроводниковые выпрямители — часть2

2018-02-15 Теория  4 комментария

Продолжаем тему полупроводниковых выпрямителей. В прошлый раз были рассмотрены основные схемы однофазных и трехфазных полупроводниковых выпрямителей на основе диодов. Такие схемы можно рассматривать как нерегулируемые по току и напряжению. Но как я уже упоминал в конце прошлой статьи, помимо этого часто встречаются выпрямители на основе управляемых полупроводниковых приборов. О них и пойдет речь.

Конечно если говорить совсем точно, то регулирование в схемах на основе диодов также возможно. Для этого применяются либо ЛАТР, включенный в цепь переменного тока, либо реостаты в цепи выпрямленного тока. Но такие способы регулировки имеют существенные недостатки, в первую очередь низкий КПД, а также громоздкость такой схемы. Управляемые схемы на основе тиристоров или симисторов лишены таких недостатков.

Рассмотрим схему простого управляемого двухполупериодного выпрямителя. Как видно на рисунке, схема очень напоминает схему диодного двухполупериодного выпрямителя, единственное отличие в том, что вместо двух диодов в схему были добавлены два тиристора.

Управляемый полупроводниковый выпрямитель

Момент открытия тиристоров совпадает с началом положительной полуволны напряжения U2, и ток в нагрузке будет протекать в течении всего полупериода. Тиристоры открываются только при подаче на них управляющего импульса. Если смотреть на диаграмму, то видно, что начало действия управляющего импульса Iy сдвинуто по времени на Ty относительно начала периода напряжения Uy и ток в нагрузке существует в течении времени T/2 — Ty. Следовательно, уменьшается и среднее значение тока Ioa по сравнению со средним значением тока при включении тиристора в начале периода при t=0.

Время подачи управляющего сигнала устанавливает подачу на управляющий электрод тиристора положительного управляющего импульса. Если угол управления равен нулю (a=0), то среднее значение напряжения на нагрузке (Uo) и тока (Io) будут максимальными. При увеличении времени подачи сигнала напряжение и ток будут уменьшаться.

В случае когда время подачи управляющего сигнала достигнет своего максимума a=180, напряжение и ток в нагрузке станут равными нулю. Зависимость значения напряжения и тока от времени подачи управляющего сигнала называют регулировочной характеристикой управляемого выпрямителя. Таким образом, меняя момент подачи управляющего импульса, можно автоматически регулировать средние значения тока и напряжения на нагрузке.

Так работает однофазный двухполупериодный выпрямитель. По аналогии с этой схемой работают и трехфазные выпрямители, применяемые для питания постоянным током мощных производственных установок.

Стоит отметить, что помимо тиристорных и симисторных выпрямителей, не отличающихся особой надежностью, применяются схемы с использованием IGBT транзисторов.

Управляемый полупроводниковый выпрямитель

В такой схеме используются модули, состоящие из IGBT транзисторов и диода, включенного встречно-параллельно, который выполняет функцию защиты от обратного напряжения. IGBT работают попарно, так же как вентили в схеме неуправляемых выпрямителей.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Опытный электрик никогда не говорит - Я ошибся, он говорит: Надо же, как интересно получилось
  • Арута says:

    Генерация электроэнергии на транспортном средстве обычно производится генератором переменного тока, но для питания бортовой аппаратуры необходим постоянный ток. Например, в легковых автомобилях бортовая сеть постоянного тока получает питание от полупроводникового выпрямителя, встроенного в генератор переменного тока.

  • Теа says:

    Этот выпрямитель содержит 2 диода. Принцип действия тот же, что и у выпрямителя Вилларда, но в качестве сглаживающего фильтра можно использовать конденсатор. Такая схема часто используется в качестве амплитудного детектора в радиоприёмниках.

  • uniks says:

    Мостовой удвоитель напряжения напоминает мост Гретца, но в отличие от него в одном из плеч моста вместо диодов установлены конденсаторы. За счёт этого во время каждой полуволны во входную цепь подключается то один, то другой конденсатор, а напряжение на выходе выпрямителя складывается из напряжений на двух конденсаторах.

  • aleksandro says:

    В качестве вентилей до последнего времени использовались в основном ртутные выпрямители (неуправляемые и управляемые). В настоящее время широкое применение находят преимущественно кремниевые полупроводниковые выпрямители. Внедряются тиристорные выпрямители.

Комментарии

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>