Transcript Фільтри випрямлячів

Тема №3
НЕКЕРОВАНІ ВИПРЯМЛЯЧІ
ПЛАН ЗАНЯТТЯ
Структурна схема некерованих випрямлячів
 Основні схеми випрямлячів:
• однопівперіодна з одним діодом
• двохпівперіодна із середньою точкою
• мостова двохпівперіодна схема
 Фільтри випрямлячів

СТРУКТУРНА СХЕМА НЕКЕРОВАНИХ
ВИПРЯМЛЯЧІВ


Випрямлячі – це електротехнічні пристрої,
призначені для перетворення змінної напруги в
постійну.
Структурна схема випрямляча без регулювання
вихідної напруги наведена на рис 3.1.
Рисунок 3.1 – Узагальнена структурна схема
некерованого випрямляча: СТ - силовий трансформатор;
БВ - блок випрямлення; Ф - фільтр
РОБОТА НЕКЕРОВАНИХ ВИПРЯМЛЯЧІВ
Випрямляч складається з:
• силового трансформатора (1), що понижує напругу в
мережі;
• схеми випрямлення (2), що перетворює змінну напругу U2
в пульсуючу напругу U0, постійну за напрямом;
• фільтра (3), для згладжування пульсацій.
ОСНОВНІ СХЕМИ ВИПРЯМЛЯЧІВ
Залежно від числа фаз ДЖ змінної напруги розрізняють
однофазні і три фазні схеми випрямлячів. Основні схеми
випрямлення, що отримали найбільш широке практичне
застосування, наступні:
• однопівперіодна з одним діодом;
• двохпівперіодна із середньою точкою;
• мостова двохпівперіодна схема.
Також для різних потреб застосовуються наступні схеми:
• двохполярна схема випрямлення;
• симетрична схема з подвоєнням напруги;
• несиметрична схема з подвоєнням напруги.
ОДНОПІВПЕРІОДНА З ОДНИМ ДІОДОМ
Рисунок 3.2 – Однопівперіодна схема випрямляча
• Застосовується при потужностях у навантаженні до
10 - 25 Вт і тоді, коли задовольняє великий коефіцієнт пульсацій.
• Переваги схеми – мінімальне число елементів, низька вартість.
• Недоліки – низька частота пульсацій, погане використання
трансформатора, підмагнічування його магнітопроводу постійним
струмом.
ДВОХПІВПЕРІОДНА ІЗ СЕРЕДНЬОЮ
ТОЧКОЮ
Рисунок 3.3 – Двохпівперіодная схема із середньою точкою
• Застосовується найчастіше при потужностях до 100 Вт.
• Випрямлячі, виконані за даною схемою, характеризуються
підвищеною частотою пульсацій, можливістю використання
діодів із загальним катодом або анодом, що є дуже зручним при
установці обох діодів на загальний радіатор.
МОСТОВА ДВОХПІВПЕРІОДНА СХЕМА
Рисунок 3.4 – Мостова двохпівперіодна схема
• Характеризується хорошим використанням потужності трансформатора,
застосовується при потужностях у навантаженні до 1 кВт і більше.
• Переваги схеми – підвищена частота пульсацій, менша зворотна напруга на
діодах, що випрямляють.
• Недоліки – підвищене падіння напруги на блоці випрямлення,
неможливість установки однотипних діодів на загальному радіаторі без
електроізоляційних прокладок.
ФІЛЬТРИ ВИПРЯМЛЯЧІВ
Призначені для згладжування пульсацій випрямленої напруги до величини, прийнятної за
умовами експлуатації даного пристрою (навантаження). Важливим показником фільтра є
коефіцієнт згладжування:
Всі фільтри діляться на дві групи: фільтри з пасивними RLC-елементами та фільтри з активними
елементами. Основні типи пасивних фільтрів (рис. 3.5).
Рисунок 3.5 – Основні типи пасивних фільтрів:
а - ємнісний; б - індуктивний; в - Г-подібний ; г - П-подібний; д - пробка; е - режекторний.
РОБОТА ЄМНІСНОГО ФІЛЬТРА
Рисунок 3.6 – Ємнісний фільтр із активним навантаженням:
а - схема випрямляча; б - часова діаграма роботи
Випрямлена напруга вторинної обмотки являє собою
послідовність імпульсів (півхвиль) позитивної полярності. Дія
конденсатора Сф полягає у тім, що він в позитивні півперіоди
напруги вторинної обмотки запасає енергію і віддає її в
навантаження в проміжках між імпульсами. В результаті пульсації
напруги на навантаженні значно зменшуються. Ємнісної фільтр
найбільш ефективний при малих навантаженнях (великі Rн).