Многофазные схемы выпрямления

Схема выпрямителя при резистивно-емкостной нагрузке

Схема выпрямителя при индуктивно-активной нагрузке

Схема выпрямителя со средней точкой

Схема выпрямителя при активно - емкостной нагрузке

Схема однополупериодного выпрямления

1. Работает на активную нагрузку:

,

где - среднеквадратичное значение U на вторичной обмотке.

Обратный ток через вентиль на много порядков меньше, чем прямой ток. Следовательно, I_обр нагрузки можно пренебречь.

, где U_от1 – амплитуда первой гармоники.

В данной схеме ток вторичной обмотки:

Средний ток:

Ток вентиля:

Среднеквадратичное значение тока вентиля:

I_В превышает постоянную составляющую.

Габаритная мощность вторичной обмотки:

,

где - мощность нагрузки.

U на первичной обмотке:

Пусть , тогда ток в первичной обмотке определяется через переменную составляющую тока во вторичной обмотке

S₁ несколько меньше чем S₂ (в первичной обмотке ток близок к синусоидальному, а во вторичной он содержит постоянные и переменные составляющие).

Габаритная мощность трансформатора определяется:

Мощность трансформатора должна быть больше в 3 раза, чем в нагрузке.

Недостаток: наличие постоянной составляющей во вторичной обмотке, что уменьшает амплитуду напряжения, которую можно подавать на трансформатор.

2. Из-за высокого уровня пульсаций схема с активной нагрузкой используется редко, чаще используется емкостно-активная нагрузка:

Пусть

U₂<U_c (t₁) и U₂>U_c (t₂)

Для расчета схем с RC нагрузками используется графоаналитический метод.

Недостатки схемы:

,

коэффициент использования трансформатора при RC нагрузке меньше, чем при активной нагрузке.

Однополупериодные схемы выпрямления используются при мощности нагрузки в единицы Вт. При больших мощностях используются двухполупериодные схемы выпрямления.

Двухполупериодные схемы выпрямителя

1. При активной нагрузке:

- ток через вентиль

Форма сигнала в каждом вентиле имеет ту же форму, что и в однополупериодной схеме, а постоянная составляющая в два раза меньше, чем в однополупериодном вентиле:

Частота первой гармоники:

Габаритная мощность вторичной обмотки:

- габаритная мощность первичной обмотки.

2. При Индуктивно-активной нагрузке:

В двухполупериодной схеме выпрямления используют индуктивно-активную нагрузку.

Если , то через L протекает ток I₀

Ток в первичной обмотке:

Амплитуда тока:

Для меандра

3. ПРИ РЕЗИСТИВНО-ЕМКОСТНой нагрузке:

В мощных выпрямителях такую нагрузку никогда не используют, так как повышается требование к вентилям, большая габаритная мощность.

-ограничение тока заряда (обеспечивает конденсатор).

В мощных выпрямителях необходимо ставить ограничители r, следовательно, используют CR - схемы.

Мостовая двухполупериодная схема выпрямления

- ток вентиля.

``

Преимущества схемы:

§ лучшее использование трансформатора;

§ меньше обратное напряжения на вентилях.

Недостатки:

§ в 2 раза больше количество диодов;

§ потери на вентилях в 2 раза больше.

При LR-нагрузке: