Выпрямители переменного тока

Минский государственный высший

Авиационный колледж

Дудников И. Л.

АВИАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

ЧАСТЬ 2

Учебно-методическое пособие

Минск 2011

УДК 621.38

ББК 39.52-051-04

А20

И. Л. ДУДНИКОВ,

кандидат технических наук, доцент

Рецензент

А. Г. Клюев

кандидат технических наук, доцент кафедры ТЭРЭО

Одобрено и рекомендовано к изданию научно-методическим советом МГВАК (протокол от 18.01.2010г. № 2)

Учебно-методическое пособие по курсу «Авиационная электроника» предназначено для студентов (курсантов) специальности 1-37 04 02 «Техническая эксплуатация авиационного оборудования» (специализация 1-37 04 02-01). В нем содержатся теоретические сведения по схемотехники устройств электроники и цифровых устройств, список рекомендуемой литературы.

© МГВАК, 2011

РАЗДЕЛ 1 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Выпрямители переменного тока

Для получения электрической энергии нужного вида часто приходится преобразовывать энергию переменного тока в энергию постоянного тока (процесс выпрямления), либо энергию постоянного тока в энергию переменного тока (процесс инвертирования). Устройства, с помощью которых осуществляются такие преобразования, называются выпрямителями и инверторами, соответственно. Выпрямители и инверторы являются вторичными источниками электропитания (ИВЭ).

Классификация выпрямителей:

1 по возможности управления:

- неуправляемые, когда на выходе выпрямителя получают выпрямленное постоянное напряжение;

- управляемые, когда на выходе выпрямителя необходимо изменить значение выпрямленного тока;

2 по числу фаз первичного источника питания:

- однофазные (выпрямители малой и средней мощности);

- многофазные, обычно 3-х фазные (выпрямители большой мощности);

3 по форме выпрямленного напряжения:

- однополупериодные;

- двухполупериодные.

Параметры выпрямителей:

- средние значения выпрямленных тока и напряжения I _нср и U _нср;

- мощность нагрузочного устройства P _нср = U _нср I _нср;

- амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения U _осн.m;

- коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения p = U _осн.m / U _нср.

- КПД:

h = P _нср / (P _нср + P _тр + P _д),

где P _тр – потери в трансформаторе, Р _д – потери в диодах.

Рассмотрим структурную схему однофазного выпрямителя (рисунок 1.1).

U 1

Рисунок 1.1 – Структурная схема однофазного выпрямителя

На вход выпрямителя подается переменное напряжение U ₁, которое с помощью трансформатора Т _р изменяется до требуемого значения U ₂, которое преобразуется вентильной группой (или одним вентилем) в пульсирующее напряжение U ₀₁. Выпрямленное напряжение U ₀₁ имеет, кроме постоянной составляющей, еще и переменную составляющую, которая с помощью сглаживающего фильтра С _ф снижается до требуемого уровня, и напряжение U ₀₂ на выходе фильтра подается на стабилизатор С _т, который поддерживает неизменным напряжение на нагрузке U _н при изменении значений входного напряжения и сопротивления R _н.

Для выпрямления однофазного переменного напряжения применяют 3 основных типа выпрямителей:

- однополупериодный;

- двухполупериодный мостовой;

- двухполупериодный с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора.