Принцип работы однофазного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой

Хотя полуволновой выпрямитель используется в некоторых схемах с низким энергопотреблением, например, пиковый детектор, он редко используется в силовых выпрямителях. Более популярным силовым выпрямителем является двухполупериодный выпрямитель.

Двухполупериодный выпрямитель является более сложным по конструкции, чем полуволновой выпрямитель, но он обладает некоторыми значительными преимуществами. Он использует оба полупериода синусоидальной волны, в результате чего выходное постоянное напряжение выше, чем у полуволнового выпрямителя.

Еще одним преимуществом является то, что выходное напряжение имеет гораздо меньше пульсаций, что облегчает получение плавного выходного сигнала.

Двухполупериодный выпрямитель

Для выпрямления обоих полупериодов синусоиды в двухполупериодном выпрямителе используются два диода, по одному на каждую половину цикла. Также в таком выпрямителе используется трансформатор, имеющий во вторичной обмотке центральный отвод.

Двухполупериодный выпрямитель похож на два полуволновых выпрямителя. На следующем рисунке показана двухполупериодная схема выпрямителя.

Работу этой схемы легко понять по одному полупериоду за раз. Рассмотрим первый полупериод, когда точка A положительна по отношению к C. В это время диод D1 смещен в прямом направлении, а диод D2 — в обратном. Следовательно, только верхняя половина вторичной обмотки трансформатора обеспечивает ток в течение этого полупериода. Это создает положительное напряжение на нагрузочном резисторе.

В течение следующего полупериода полярность напряжения источника меняется на противоположную. Теперь точка B положительна по отношению к C. На этот раз диод D2 смещен в прямом направлении, а диод D1 — в обратном. Как вы можете видеть, только вторая половина вторичной обмотки трансформатора обеспечивает ток. Это также создает положительное напряжение на нагрузочном резисторе, как и раньше.

Силиконовый коврик для пайки

Размер 55 х 38 см, вес 800 гр. …

В результате выпрямленный ток нагрузки протекает в течение обоих полупериодов, благодаря чему мы получаем двухполупериодный сигнал на нагрузке.

Величина выходного напряжения

Поскольку двухполупериодный выпрямитель выдает выходной сигнал в течение обоих полупериодов, он имеет в два раза больше положительных циклов, чем полуволновой выпрямитель. В результате среднее значение напряжения также в два раза больше:

Среднее значение напряжения за один цикл рассчитывается по следующей формуле:

Это уравнение указывает нам на то, что значение постоянного напряжения  составляет около 63,6% от пикового значения. Например, если пиковое напряжение входного сигнала составляет 10 В, напряжение на выходе выпрямителя будет 6,36 В

Когда вы измеряете при помощи вольтметра сигнал с выхода двухполупериодного выпрямителя, показания будут равны среднему значению.

Аппроксимация второго порядка

В действительности мы не получаем идеальное двухполупериодное напряжение на нагрузочном резисторе.

Из-за потенциального барьера, диод не включается, пока напряжение источника не достигнет около 0,7 В. Таким образом, выходное напряжение на 0,7 В ниже идеального пикового выходного напряжения.

Выходная частота

Двухполупериодный выпрямитель инвертирует каждый отрицательный полупериод, удваивая количество положительных полупериодов. Из-за этого у двухполупериодного выпрямителя на выходе есть в два раза больше циклов, чем на входе.

Поэтому частота двухполупериодного сигнала в два раза превышает входную частоту:

Например, если частота источника составляет 50 Гц, выходная частота будет 100 Гц.

Фильтрация напряжения двухполупериодного выпрямителя

Выходной сигнал, который мы получаем от двухполупериодного выпрямителя, представляет собой пульсирующее постоянное напряжение, которое увеличивается до максимума, а затем уменьшается до нуля.

Чтобы получить напряжение без пульсаций, нам необходимо отфильтровать выходной сигнал. Один из способов сделать это — подключить конденсатор, известный как сглаживающий конденсатор, через нагрузочный резистор, как показано ниже:

 

Изначально конденсатор не заряжен. В течение первой четверти цикла диод D1 смещен в прямом направлении, поэтому конденсатор начинает заряжаться. Зарядка продолжается до тех пор, пока напряжение не достигнет своего пикового значения. В этот момент напряжение на конденсаторе будет равно Vp.

После того, как входное напряжение достигает своего пика, оно начинает уменьшаться. Как только входное напряжение станет меньше Vp, напряжение на конденсаторе будет выше входного напряжения, которое закроет диод.

Когда диод не проводит, конденсатор разряжается через нагрузку, пока не будет достигнут следующий пик. Когда наступает следующий пик, диод D2 кратковременно открывается и заряжает конденсатор до пикового значения.

 

Недостатки двухполупериодного выпрямителя

Одним из недостатков двухполупериодного выпрямителя является необходимость в трансформаторе, имеющий во вторичной обмотке центральный отвод. По этой причине в мощных источниках питания размеры и стоимость таких трансформаторов существенно возрастают.

Вот почему использование выпрямителя с центральным отводом оправдана только в устройствах с низким энергопотреблением.

Еще одним недостатком является то, что из-за центрального отвода для выпрямления используется только половина вторичного напряжения.

Чтобы избежать этих недостатков можно использовать мостовой двухполупериодный выпрямитель.

▶▷▶▷ схема однофазный мостовой выпрямитель двухполупериодный

▶▷▶▷ схема однофазный мостовой выпрямитель двухполупериодный

Интерфейс	Русский/Английский
Тип лицензия	Free
Кол-во просмотров	257
Кол-во загрузок	132 раз
Обновление:	30-03-2019

схема однофазный мостовой выпрямитель двухполупериодный — Yahoo Search Results Yahoo Web Search Sign in Mail Go to Mail» data-nosubject=»[No Subject]» data-timestamp=’short’ Help Account Info Yahoo Home Settings Home News Mail Finance Tumblr Weather Sports Messenger Settings Want more to discover? Make Yahoo Your Home Page See breaking news more every time you open your browser Add it now No Thanks Yahoo Search query Web Images Video News Local Answers Shopping Recipes Sports Finance Dictionary More Anytime Past day Past week Past month Anytime Get beautiful photos on every new browser window Download Двухполупериодный выпрямитель: схемы, принцип работы wwwasutppru/dvuhpoluperiodnyj-vypryamitelhtml Cached Двухполупериодный выпрямитель более распространен, чем однополупериодный, это связано с Однофазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой studfilesnet/preview/794362/page:2 Cached Однофазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой Очевидно, что параметры Схема Однофазный Мостовой Выпрямитель Двухполупериодный — Image Results More Схема Однофазный Мостовой Выпрямитель Двухполупериодный images Выпрямители: Однофазный мостовой двухполупериодный wwwclub155ru/circuits-diod-rectifier-1f2hbrifge Cached Поэтому при больших уровнях выходного напряжения обычно используют выпрямитель выполненный по мостовой схеме 33 Однофазный двухполупериодный выпрямитель studfilesnet/preview/2892279/page:9 Cached Однофазный мостовой выпрямитель Схема однофазного мостового выпрямителя представлена на рис 35 Схема двухполупериодного выпрямителя electric-220ru/news/skhema_dvukhpoluperiodnogo Cached В последнем случае однофазный ток выпрямляется с использованием специального трансформатора В качестве вывода используется средняя точка вторичной обмотки, а количество элементов Однофазный мостовой выпрямитель — Студопедия studopediaru/2_18826_odnofazniy-mostovoy Cached Однофазный мостовой выпрямитель Временная диаграмма работы однофазного мостового выпрямителя представлена на рис 36 Однофазные выпрямители — схемы и принцип действия » Школа для electricalschoolinfo/electronica/1601-odnofaznye-vyprj Cached Трехфазный мостовой выпрямитель — принцип работы и схемы Управляемые выпрямители — устройство, схемы, принцип работы Всё про мостовой выпрямитель: принцип работы, схемы и тд wwwkipiavpru/pribori/mostovoy-vipryamitelhtml Cached Схема мостового выпрямителя Мостовой выпрямитель состоит из четырёх диодов Однофазный двухполупериодный выпрямитель — Студопедия studopediaru/2_18825_odnofazniy-dvuhpoluperiod Cached Схема однофазного двухполупериодного выпрямителя представлена на рис 33 Схема Однофазный мостовой (двухполупериодный) выпрямитель studopediaorg/9-145769html Cached В однофазной мостовой схеме выпрямителя k тр = 1,23, что используется в уравнение для p тр Тогда, для схемы со средней точкой имеем Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом Promotional Results For You Free Download | Mozilla Firefox ® Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox — the faster, smarter, easier way to browse the web and all of Yahoo 1 2 3 4 5 Next 2,950 results Settings Help Suggestions Privacy (Updated) Terms (Updated) Advertise About ads About this page Powered by Bing™

• Таким образом основное напряжение получается с мостовой схемы выпрямления, дополнительное – с двухпо
• лупериодной. Соединяя в себе достоинства мостового выпрямителя и трехфазного питания, он имеет настолько низкий уровень пульсаций, что позволяет работать… Достоинством мостовой схемы является меньш
• лько низкий уровень пульсаций, что позволяет работать… Достоинством мостовой схемы является меньшее число витков вторичной обмотки, чем в предыдущей схеме. Существует несколько схем выпрямителей. 2.Однофазный двухполупериодный выпрямитель. «Электропитание средств вычислительной техники» Учебно-методический комплекс Романов В. П. 30 Рисунок 21 — Схема подключения индуктивной нагрузки к мостовому двухполупериодному выпрямителю При положительной полуволне напряжения U1 ток протекает по контуруquot;quot;… Трёхфазный выпрямитель — устройство применяемое для получения постоянного тока из трёхфазного переменного тока системы Доливо-Добровольского . В выпрямителе «треугольник-Ларионов» потери в меди больше, чем в выпрямителе «звезда-Ларионов», поэтому… В статье получена зависимость коэффициента полезного действия однофазного мостового неуправляемого выпрямителя с емкостным фильтром от отношения эквивалентного сопротивления и сопротивления нагрузки. Указания содержат исходные материалы, методику и последовательность расчетов параметров и характеристик однофазного управляемого несимметричного мостового выпрямителя. Для газоразрядных ламп (ГРЛ) будущее за электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА), содержащими выпрямитель, автоколебательный мостовой или полумостовой инвертор, нагруженный на лампу по резонансной схеме. Управляемый выпрямитель состоит из трехфазного трансформатора, обмотки которого соединены по схеме «звезда/треугольник», и 6 тиристоров, соединенных по мостовой схеме. Однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель при работе наемкостную нагрузку. Трехфазный мостовой неуправляемыйвыпрямитель и основные соотношения. Однофазная двухполупериоднаяуправляемая схема выпрямления со средней точкой при работе активную ииндуктивную нагрузку. Однофазный мостовой параллельный… Мостовой выпрямитель (вращающийся выпрямитель) монтируется на пластину, прикрепленную к ротору. Схема может быть дополнена реостатным узлом для некоторой свободы регулирования тока возбуждения.

автоколебательный мостовой или полумостовой инвертор

дополнительное – с двухполупериодной. Соединяя в себе достоинства мостового выпрямителя и трехфазного питания

• 23
• для схемы со средней точкой имеем Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом Promotional Results For You Free Download | Mozilla Firefox ® Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox — the faster
• 23

Таким образом основное напряжение получается с мостовой схемы выпрямления, дополнительное – с двухполупериодной. Соединяя в себе достоинства мостового выпрямителя и трехфазного питания, он имеет настолько низкий уровень пульсаций, что позволяет работать… Достоинством мостовой схемы является меньшее число витков вторичной обмотки, чем в предыдущей схеме. Существует несколько схем выпрямителей. 2.Однофазный двухполупериодный выпрямитель. «Электропитание средств вычислительной техники» Учебно-методический комплекс Романов В. П. 30 Рисунок 21 — Схема подключения индуктивной нагрузки к мостовому двухполупериодному выпрямителю При положительной полуволне напряжения U1 ток протекает по контуруquot;quot;. .. Трёхфазный выпрямитель — устройство применяемое для получения постоянного тока из трёхфазного переменного тока системы Доливо-Добровольского . В выпрямителе «треугольник-Ларионов» потери в меди больше, чем в выпрямителе «звезда-Ларионов», поэтому… В статье получена зависимость коэффициента полезного действия однофазного мостового неуправляемого выпрямителя с емкостным фильтром от отношения эквивалентного сопротивления и сопротивления нагрузки. Указания содержат исходные материалы, методику и последовательность расчетов параметров и характеристик однофазного управляемого несимметричного мостового выпрямителя. Для газоразрядных ламп (ГРЛ) будущее за электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА), содержащими выпрямитель, автоколебательный мостовой или полумостовой инвертор, нагруженный на лампу по резонансной схеме. Управляемый выпрямитель состоит из трехфазного трансформатора, обмотки которого соединены по схеме «звезда/треугольник», и 6 тиристоров, соединенных по мостовой схеме. Однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель при работе наемкостную нагрузку. Трехфазный мостовой неуправляемыйвыпрямитель и основные соотношения. Однофазная двухполупериоднаяуправляемая схема выпрямления со средней точкой при работе активную ииндуктивную нагрузку. Однофазный мостовой параллельный… Мостовой выпрямитель (вращающийся выпрямитель) монтируется на пластину, прикрепленную к ротору. Схема может быть дополнена реостатным узлом для некоторой свободы регулирования тока возбуждения.

Выпрямители. Определение и классификация выпрямителей

Содержание
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Определение и классификация выпрямителей
Структурная схема выпрямителей
Основные характеристики выпрямителей
Однофазный однополупериодный выпрямитель
Однофазный однополупериодный выпрямитель с трансформатором с выведенной средней точкой
Однофазный двухполупериодный мостовой выпрямитель
Трехфазный выпрямитель
Трехфазный двухполупериодный выпрямитель
Трехфазный двухполупериодный выпрямитель (продолжение)
Управляемый двухполупериодный выпрямитель с трансформатором с выведенной средней точкой
Ёмкостной фильтр
Индуктивный фильтр
Г – образный и П – образный фильтры
Применение выпрямителей
Выпрямитель — это устройство, которое преобразует переменное напряжение
питающей сети в постоянное напряжение. Есть выпрямитель, предназначенный
для преобразования переменного напряжения в импульсное напряжение одной
полярности.
Наиболее часто в выпрямителях применяются полупроводниковые диоды. Принцип
выпрямления переменного напряжения основан на нелинейной вольт-амперной
характеристике полупроводникового диода, у которого сопротивление в прямом и
обратном включении p-n-перехода сильно отличаются.
Классификация выпрямителей
•По схеме выпрямления – однополупериодные, двухполупериодные, мостовые, с
удвоением (умножением) напряжения, многофазные и др.
По типу выпрямительного элемента – ламповые(кенотронные),
полупроводниковые, газотронные и др.
По величине выпрямленного напряжения – низкого напряжения и высокого.
•По назначению –для питания анодных цепей, цепей экранирующих сеток, цепей
управляющих сеток, коллекторных цепей транзисторов, для зарядки аккумуляторов
и др.
По мощности – малой, средней, большой
По частоте – высокочастотны и низкочастотные
По числу фаз – многофазные и однофазные

Т — трансформатор служит для согласования напряжения сети и
напряжения нагрузки
В — вентильный комплект преобразует переменный ток в ток одного
направления;
Ф — фильтр сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения;
СT — стабилизатор постоянного напряжения обеспечивает постоянство
выходного напряжения при изменении нагрузки, напряжения питающей
сети и т. п.
Основными параметрами выпрямителей являются:
-средние значения выпрямленных тока и напряжения Iн.ср., Uн.ср.;
-мощность нагрузочного устройства Рн.ср. = Uн.ср.Iн. ср.;
— амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения U осн.m;
— коэффициент пульсации выпрямленного напряжения р = Uосн.m/Uн.ср.;
— действующие значения тока и напряжения первичной и вторичной
-обмоток I1, U1, I2, U2;
— типовая мощность трансформатора Sтр = 0,5(S1+S2), где S1 = U1I1; S2 =U2I2
— коэффициент полезного действия КПД = Рн.ср./(Рн.ср. + Ртр + Рд), где
— Ртр – потери в трансформаторе, Рд – потери в диодах
U2
Iа
U2
Uн=
Среднее значение выпрямленного напряжения:
2
2
Действующее значение входного
напряжения:
Действующее значение тока во
вторичной обмотке трансформатора:
2
U2
Среднее значение выпрямленного
Коэффициент пульсаций
тока:
2
Обратное напряжение
на диоде:
Uобр. мах =U2мах = 3,14Uср
U2
u21
U21
U2m
U22
wt
0
u22
UH
Uн.ср.
wt
Uв1
wt
Uобр.max=2U2m
Основные параметры:
Uн.ср. = 0.9U2 ; U2= 1.11Uн.ср.
Iн.ср. = 0.9U2/Rн;I2 = 0.78Iн.ср.
p = 0.67; S = 1,34Р2
Uобр.мах =1,57Uн.ср
Достоинства схемы:
•частота пульсаций двуполупериодного выпрямителя вдвое больше
•удвоенные значения Uср и Iср
• вдвое меньший коэффициент пульсаций по сравнению с
однополупериодной схемой
Недостатки:
•наличие трансформатора с двумя симметричными обмотками (что
увеличивает его массогабаритные показатели)
•на диодах удвоенное обратное напряжение.

Основные параметры:
●среднее значение напряжения Uн.ср.=0,9U2
Напряжение вторичной обмотки U2 = 1,11Uн.ср.
●расчетная мощность трансформатора Sтр = 1,21 Рн.ср.
Коэффициент пульсации
q = 0,67
Для выбора вентиля:
●ток Iв=Iн.ср./2
●максимальное напряжение Uобр. max=U2m
Двухполупериодный выпрямитель в сравнении с однополупериодным
имеет следующие преимущества:
выпрямленные ток и напряжение вдвое больше,
значительно меньший уровень пульсаций ,
вентили выбираются по половине тока нагрузки,
хорошо используется трансформатор и отсутствует вынужденное
подмагничивание его сердечника.
Мостовая схема имеет преобладающее применение в выпрямителях
небольшой и средней мощности.
Каждая фаза смещена относительно другой на угол 120°. На нагрузке работает та
фаза, у которой больше значение положительной полуволны в данный момент
времени. В схеме диоды используются в течении 1/3 периода. При этом
необходимо наличие средней точки.
Среднее значение выпрямленного напряжения
обратное напряжение Uобр.max
коэффициент пульсаций q=0.25.
= 2.1Uср
Uср = 1.17U2
VD1
VD3
VD5
VD1
t1
t1 t2
VD4
t3 t4 t 5 t6 t7 t 8 t9
VD6
t 1 – t2
t 2 – t3
t 3 – t4
t 4 – t5
t 5 – t6
t 6 – t7
t 7 – t8
t 8 – t9
VD2
VD1 ,VD4
VD1 ,VD6
VD3 ,VD6
VD3 ,VD2
VD5 ,VD2
VD5 ,VD4
VD1 ,VD4
VD1 ,VD4
VD4
Основные параметры:
Uн. ср = 2.34U2
Uобр.max = 1.05Uн.ср
p = 0.057
Применение: при различных величинах входного напряжения и
токах нагрузки в сотни ампер.
Достоинства:
•схема экономична
•имеет низкие пульсации.
Недостатки:
•Увеличенное количество вентилей.
•Выпрямитель также не может быть применен для работы в
однофазной бытовой сети.
Вентильный блок управляемых выпрямителей включает в свой состав
тиристоры. Известно, что для включения тиристора необходимо подать на
его анод положительное напряжение (положительную полуволну напряжения
сети), а на управляющий электрод – сигнал управления iу. Если сигнал
управления совпадает с моментом перехода через нуль выпрямляемого
напряжения (моментом естественного отпирания диода в неуправляемом
выпрямителе), то среднее значение выпрямленного напряжения будет
таким же, как и на выходе неуправляемого выпрямителя.
Если сигнал управления задержать относительно момента естественного
отпирания, то тиристор откроется позже, напряжение на выходе
выпрямителя уменьшится. В этом заключается суть управления.
Количественно задержка управляющего сигнала относительно момента
естественного отпирания оценивается углом сдвига по фазе α. Этот угол
называется углом управления.
U Н .ср.
2U 2
2 2U 2 1 cos
1
1 cos
2U 2 sin tdt
(1 cos )
U H .O
.
2
2
Внешние характеристики
UH.ср= f(Iн) при = const
Uнср
Регулировочная характеристика
Uн.ср. = f ( )
Uнср
=30°
=60°
Iн
180
Изменяя можно регулировать Uн.ср. от 0,9U2 до 0, где Uнср − среднее значение
выпрямленного напряжения на нагрузке: при = 0 имеет максимальное значение;
при =180 Uн.ср. = 0.
Ёмкостной фильтр включается параллельно нагрузке и представляет
большое сопротивление для постоянной составляющей тока.
IB VD
UR н
Um
Cф
2 ΔU
+ +
U2
Ic
— —
Iн
RH
U0
t
t1
t2
t3
а)
Коэффициент сглаживиния фильтра: SC = Tрвх/рвых = Iв/IН, где рвх =Iв/I0;
рвых = IН / I0,
Для хорошего сглаживания ХС « RН, то Iв = IC ,
Тогда IC/IН = RН/1/mωCФ;
SC = Pвх/Pвых = RНmωCФ
CФ = SC/RНmω
При U2 > Uc конденсатор заряжается через открытый VD (t1 – t2 ) до
амплитуды U2m. Затем разряжается,
когда U2
10−2
.
пульсаций р меньше 0.01. Подбором
Сф можно обеспечить требуемое значение
коэффициента пульсации.
Емкостной сглаживающий фильтр эффективен в сочетании с высокоомной
нагрузкой RH. При низкоомной нагрузке необходимо применять комбинированные
фильтры.

Индуктивный фильтр включается последовательно с нагрузкой и
представляет большое сопротивление для переменной составляющей тока.
SL = рвх/рвых = ULф-Rн/URН,
где рвх = ULф-Rн /Uн.ср; рвых = URН, / Uн. ср.,
U
ULф-Rн =I
Uвх
L R
2
2
ф
н
URН = IRН
Rф 0;
Uвых
Для хорошего сглаживания необходимо:
.
m Lф
Коэффициент сглаживания S L
т. е.
m Lф Rн
Rн
.
X L Rн ;
LФ = SLRН/mω
Индуктивный фильтр эфффективен в сочетании с низкоомной нагрузкой (большими
нагрузочными токами).

20. Когда требуется особенно малое значение коэффициента пульсации q (высокий коэффициент сглаживания),то применяют Г-образный или

Когда требуется особенно малое значение коэффициента
пульсации q (высокий коэффициент сглаживания),то применяют
Г-образный или П-образный фильтры.
Г-образный фильтр
работает по тому же принципу, что и
простейшие фильтры.
П-образный фильтр представляет
собой последовательное включение
емкостного и Г-образного фильтров
Необходимое условие:
ωL>>Rн >>1/ωC
SГ SC S LФ Фm 2 2 C L
Sп = SгScф
Внешние характеристики выпрямителей
Uн = f (Iн)
Uн
С фильтром С
Без фильтра
C фильтром RC
Iн
Внешние характеристики
UH.ср= f(Iн) при = const
Uнср
Регулировочная характеристика
Uн.ср. = f ( )
Uнср
=30°
=60°
Iн
180
Изменяя можно регулировать Uн.ср. от 0,9U2 до 0, где Uнср − среднее значение
выпрямленного напряжения на нагрузке: при = 0 имеет максимальное значение;
при =180 Uн.ср. = 0.
1.
Составьте структурную схему выпрямителя и определите назначение
его блоков.
2. Сравните основные параметры неуправляемых одно и
двухполупериодных однофазных выпрямителей. Используя графики
выходных напряжений, объясните разницу в значениях параметров.
3. Определите коэффициент трансформации n трансформатора, если
известно, что Rн = 600 Ом, действующее значение тока нагрузки Iн = 200
мА, а напряжение на входе первичной обмотки U1 = 220 В.
4. Чему равно среднее значение выпрямленного тока в сопротивлении
нагрузки Rн = 400 Ом однополупериодного выпрямителя, если
напряжение первичной обмотки трансформатора U1 = 220 В, а
коэффициент трансформации n = 0,045?
5. В каких пределах можно изменять среднее значение выпрямленного
напряжения на выходе управляемых выпрямителей?
6. Какие физические процессы положены в основу построения
сглаживающих фильтров?
7. В схеме однополупериодного однофазного выпрямителя Rн = 500 Ом.
Определите коэффициент сглаживания и параметры емкостного
сглаживающего фильтра, обеспечивающего Кп = 0,1, если выпрямитель
питается от сети.

25. ТРЕХФАЗНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ В-ТПЕД (- неуправляемый выпрямитель)

• с выходным номинальным
током до 1000 А
предназначены для
питания силовых и
оперативных цепей
постоянного тока, а также
для питания цепей
динамического торможения
асинхронных
электродвигателей
Выпрямитель «Дуга-318М1
220/380В» предназначен
для ручной дуговой сварки
прямого и сложного
профиля различных
металлов и сплавов на
постоянном токе любой
полярности всеми видами
электродов, а также в среде
защитных газов.

Руководство для новичков по проектированию полноволнового выпрямителя с H-мостом | Блог

Захария Петерсон

| & nbsp Создано: 29 октября 2021 г.

Преобразование мощности — неотъемлемая часть современной жизни, и, вероятно, наиболее важным для практических целей в электронике является преобразование переменного тока в постоянный.Выпрямители — это основные цепи, используемые для преобразования переменного тока в постоянный, и они могут попадать в одну из следующих категорий:

• Однополупериодный выпрямитель
• Двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом
• Мостовой выпрямитель

Функциональные возможности этих выпрямителей одинаковы, то есть преобразование переменного тока в постоянный, но каждый использует разную конфигурацию входа и имеет разные выходы. Выпрямитель с центральным отводом и мостовой выпрямитель являются двухполупериодными выпрямителями и обеспечивают более высокую эффективность преобразования мощности, чем однополупериодный выпрямитель.Выпрямители с центральным отводом и мостовые выпрямители служат почти для одной и той же цели, но трансформатор с центральным отводом, используемый в первом, стоит дорого, поэтому мостовой выпрямитель обычно предпочтительнее, если центральный отвод на трансформаторе не требуется по определенной причине.

В этом руководстве мы рассмотрим конструкцию и моделирование двухполупериодного выпрямителя с H-мостом для однофазного и трехфазного преобразования мощности. Оба могут использоваться в промышленных условиях, в том числе в небольших модулях управления, которые моя компания разработала для проектов клиентов.Они повсеместно используются в других электронных устройствах, и создание на их основе моделирования важно для понимания того, как они могут с высокой эффективностью подавать мощность в цепи ниже по потоку.

Типы мостовых выпрямительных схем

Базовая схема мостового выпрямителя показана ниже. В этой схеме обычно используются четыре диода (D1-D4), расположенных последовательно парами, и только два диода смещены в прямом направлении в течение каждого полупериода входного переменного тока. Четыре диода в этом выпрямителе соединены по схеме замкнутого контура, подобной мосту, и эта сборка дает свое название.Иногда это называют неуправляемым выпрямителем, причина которого будет показана позже в этой статье.

Неуправляемый однофазный мостовой выпрямитель

Однофазные и трехфазные выпрямители

Иногда можно увидеть выпрямитель, изображенный выше, в конфигурации H-моста, показанной ниже. Эта конфигурация точно такая же, как и конфигурация выше. Также ниже для сравнения показан трехфазный выпрямитель, в котором просто используется 6 диодов вместо 4, с двумя последовательными диодами, используемыми для управления протеканием тока для каждой фазы в трехфазном соединении переменного тока.Различия между двумя типами выпрямителей должны быть очевидны по их формам сигналов; трехфазный выпрямитель обеспечивает гораздо меньшую пульсацию, но при 1,5-кратной частоте однофазного выпрямителя.

Однофазный и трехфазный мостовой выпрямитель

Поскольку обычные диоды однонаправлены и не контролируются, ток может течь только в одном направлении, и нет возможности контролировать прямое напряжение. По этой причине мы обычно называем эти выпрямители «неуправляемыми», и нам необходимо правильно выбрать диоды, используемые в этих схемах, чтобы гарантировать, что выпрямитель будет полностью смещен в прямом направлении в предполагаемой рабочей среде.Если вы подключаетесь к сети переменного тока, у вас будет достаточный запас для обеспечения того, чтобы диоды в этой цепи всегда были смещены в прямом направлении, это вызывает большее беспокойство, если вы сначала перейдете на низкий уровень, а затем примените выпрямление. По этой причине часто бывает, что трансформатор сначала используется для понижения до умеренного уровня (номинальный уровень переменного тока 12 В или 24 В), а затем сигнал проходит через выпрямитель. После сглаживания до некоторого значения постоянного тока применяется заключительный этап регулирования, чтобы установить выходное напряжение на требуемое значение.

Управляемые выпрямители

В этом типе мостового выпрямителя вместо обычных диодов используются некоторые контролируемые твердотельные компоненты, такие как MOSFET, IGBT, SCR и т. Д. Обычно используется тиристор, поскольку его напряжение можно легко изменять путем прямого приложения внешнего постоянного напряжения. Таким образом, система может регулировать выходную мощность для различных напряжений по мере необходимости. На изображении ниже показан однофазный управляемый мостовой выпрямитель, который просто включает в себя замену диодов на тиристоры.

Управляемый однофазный выпрямитель

Как и обычный однофазный выпрямитель, этот управляемый выпрямитель может быть выполнен в виде H-моста; результирующая функциональность точно такая же. Мы также можем расширить схему до трехфазного входа, используя 6 тиристоров (по 2 на каждую фазу).

Выбор диодов

Как я упоминал выше, должно быть ясно, что ток через нагрузку течет в одном направлении в обоих типах выпрямителей, поэтому только два диода смещены в прямом направлении в любой момент времени.В течение каждого полупериода на каждом диоде в секции моста с прямым смещением наблюдается падение напряжения. Для кремниевых диодов полное падение напряжения должно составлять 2 * 0,7 = 1,4 В, потому что два диода будут смещены в прямом направлении. Если вы работаете с низкоуровневым переменным током с трансформаторной связью, вы можете использовать германиевые диоды или диоды Шоттки, поскольку они имеют меньшее падение напряжения при прямом смещении.

Формы выходных сигналов

Обычно после настройки выпрямителя напряжение постоянного тока устанавливается путем добавления сглаживающего конденсатора на выходах.Сглаживающий конденсатор, подключенный параллельно нагрузке, будет определять уровень пульсаций, наложенных на форму выходного сигнала постоянного тока. В момент, когда входное напряжение начинает падать во время цикла, конденсатор на выходе начинает разряжаться параллельно с резистором, таким образом, они образуют RC-цепь. Конденсатор многократно заряжается и разряжается с определенной постоянной времени RC между полупериодами. Прежде чем конденсатор сможет полностью разрядиться, начинается цикл зарядки, поэтому конденсатор никогда не разряжается полностью, пока не будет отключена входная мощность.

Здесь вы можете использовать постоянную времени RC для определения скорости разряда по нагрузке. Например, если мы используем сопротивление нагрузки 10 кОм с конденсатором 50 мкФ, то постоянная времени RC составляет 500 мс. Это означает, что если мы хотим уменьшить пульсации выходного постоянного напряжения, то нам нужно увеличить значение сглаживающего конденсатора или сопротивление нагрузки (или и то, и другое). Хотя форма выходного сигнала не является чисто постоянным током, увеличение сопротивления нагрузки и достаточно большого сглаживающего конденсатора приводит к тому, что пульсации на выходе становятся настолько малыми, что их нелегко заметить.Последним этапом регулирования обычно является LDO (для низкого напряжения) или импульсный стабилизатор (для высокого напряжения).

Если вы проектируете простую двухполупериодную плату выпрямителя с H-мостом или вам нужно спроектировать сложную систему питания, используйте инструменты проектирования печатных плат в CircuitMaker, чтобы подготовить схемы и макет печатной платы. Все пользователи CircuitMaker могут создавать схемы, макеты печатных плат и производственную документацию, необходимую для перехода от идеи к производству. Пользователи также имеют доступ к личному рабочему пространству на платформе Altium 365 ™, где они могут выгружать и хранить проектные данные в облаке, а также легко просматривать проекты через веб-браузер на защищенной платформе.

Начните использовать CircuitMaker сегодня и следите за новостями о новом CircuitMaker Pro от Altium.

Гармонический анализ входного тока однофазного управляемого мостового выпрямителя

% PDF-1.6 % 1 0 объект > / Метаданные 2 0 R / Имена 3 0 R / PageLabels 4 0 R / Страницы 5 0 R / SaveStreams> / StructTreeRoot 8 0 R / Тип / Каталог / ViewerPreferences 9 0 R >> эндобдж 10 0 объект > эндобдж 2 0 obj > транслировать ‘Сертифицировано IEEE PDFeXpress: 31.08.2009 16:40:48’ pdfHarmony 2.0 Linux Kernel 2.6 64bit 13 марта 2012 Библиотека 9.0.11122.1application / pdf

Майкл Маккарти, Тауфик, Андре Пратама и Макбул Анвари

Гармонический анализ входного тока однофазного управляемого мостового выпрямителя

2009-08-31T16: 40: 42-07: 00Appligent pdfHarmony 2.02019-05-31T00: 17: 14-07: 002019-05-31T00: 17: 14-07: 00Acrobat Distiller 8.1.0 (Windows) uuid: cbe23ce6- a19f-11b2-0a00-80e2f566fe7fuuid: 0e7c7f6d-aba3-11b2-0a00-b0b41380fc7f конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 объект > эндобдж 5 0 объект > эндобдж 6 0 объект > транслировать Q конечный поток эндобдж 7 0 объект > транслировать q конечный поток эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Большой палец 47 0 R / Тип / Страница / Аннотации [48 0 R] >> эндобдж 14 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 3 / Вкладки / S / Большой палец 54 0 R / Тип / Страница >> эндобдж 15 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 4 / Вкладки / S / Большой палец 63 0 R / Тип / Страница >> эндобдж 16 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 26 / Вкладки / S / Большой палец 69 0 R / Тип / Страница >> эндобдж 17 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Повернуть 0 / StructParents 27 / Вкладки / S / Большой палец 72 0 R / Тип / Страница >> эндобдж 18 0 объект > / CM10> / CM11> / CM12> / CM13> / CM14> / CM15> / CM16> / CM17> / CM18> / CM19> / CM2> / CM20> / CM21> / CM22> / CM23> / CM24> / CM3> / CM4> / CM5> / CM6> / CM7> / CM9> >> эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект ] / Имена [480 0 R] >> эндобдж 23 0 объект > транслировать HWKE ޟ_ KNW? ^ ĝYhDA «5L $ r3W_} U = 퇧 ޽ yd ^ — ~ | OJ d / 3r’g ~ r [g ,.: ‘h_! ِ Y> d% C.Y

Двухполупериодная однофазная неуправляемая схема выпрямителя с RC-нагрузкой [5].

Контекст 1

… Веб-сайт журнала называется обычным служебным интерфейсом AC-DC, который показан на рис. (1). Конденсатор фильтра уменьшает пульсации выходного напряжения. Хотя конденсатор фильтра значительно подавляет пульсации выходного напряжения, он вносит искажения во входной ток и потребляет ток от источника питания прерывисто короткими импульсами, как показано на рис.(2) [3,4,5]. www.Jutq.utq.edu.iq Веб-сайт …

Контекст 2

… простой метод анализа — представить среднее напряжение нагрузки í µí ± í µí ± ‘í µí ± (DC составляющая напряжения нагрузки í µí ± í µí ° ¿). Формы сигналов двухполупериодной схемы мостового выпрямителя имеют период í µí¼ ‹, а не 2 µí¼‹, как показано на рис. (1) и (2). В частности, конденсатор разряжается экспоненциально через í мкТ ± í мкі ° [4]. …

Контекст 3

…в этой схеме выпрямителя используется входное напряжение (í µí ± í µí ± –í µí ± ›= 12 В), а основная частота равна (50 Гц), потому что большая часть оборудования работала с этим входным напряжением. Несколько исследователей изучали изменение номинала конденсатора, но в этой статье значение сопротивления í µí ± í µí ° изменено с 1 кОм на 5 кОм, и это фиксированное значение конденсатора фильтра на (í µí ° ¶ = 10í µí¼ ‡ í µí ° ¹), как показано на рис. (1) и (2). Таблицы (1) — (3) показывают результаты напряжения, тока, коэффициента мощности и выходной мощности, полученные в результате моделирования с использованием мультиметра и осциллографа, которые можно увидеть на рис.(3) и (4). …

Context 4

… входного тока от í µí ± í µí ° ¿= 1í µí ± ˜í µí »º до í µí ± í µí ° ¿= 5í µí ± ˜í µí »º, как и в случае с амплитудным спектром, представленным на веб-сайте журнала www.Jutq.utq.edu.iq, соотношение между частотой гармоники и амплитудой тока показано на рис. (9) и (10). Для подтверждения результатов, представленных ранее, были использованы рисунки (11) и (12). …

Мостовые выпрямители

, одно- и трехфазные, полуволновые и полноволновые выпрямители

Мостовые выпрямители — это дискретные полупроводники, поскольку они содержат одно полупроводниковое устройство i.е. диод и являются противоположностью полупроводниковой интегральной схемы, которая имеет различные устройства на одном куске полупроводника. RS Components предлагает широкий спектр высококачественных компонентов от ведущих брендов, включая ON Semiconductor, Vishay, IXYS и Semikron. Вы можете узнать больше в нашем полном руководстве по мостовым выпрямителям.

Для чего нужны мостовые выпрямители?

Схема диодного моста была изобретена в 1895 году, и Лео Грец разработал аналогичную схему, поэтому они также могут называться схемой Гретца или мостом Гретца.Мостовой выпрямитель состоит из 4 или более диодов, которые образуют определенную конфигурацию: одноименный мост. Этот диодный мост может преобразовывать входной переменный ток (AC) в постоянный (DC), что является основной функцией для большинства электронных устройств. Он также обеспечивает одинаковую выходную полярность для любой входной полярности. Эти устройства работают с двухпроводным входом переменного тока, имеют в своей конструкции две диодные капли и предлагают двухполупериодное выпрямление.

Для чего используются мостовые выпрямители?

Мостовые выпрямители обычно используются в источниках питания, которые обеспечивают необходимое постоянное напряжение для электронных компонентов или устройств, и используются в различных приложениях, таких как бытовая техника и белые товары.Кроме того, такие устройства популярны среди любителей электроники, которым нравится конструировать схемы. Выпрямители обычно делятся на однофазные и трехфазные, а затем снова делятся на неуправляемые, полууправляемые и полностью управляемые выпрямители. Они выпускаются в различных корпусах и типах монтажа, включая винтовое крепление, поверхностное крепление и сквозное отверстие.

Каковы преимущества мостовых выпрямителей?

Высокое пиковое обратное напряжение (PIV), которое идеально подходит для приложений с высоким напряжением. Высокий коэффициент использования трансформатора. Конструкция с трансформатором или без него — не требует трансформатора с центральным ответвлением.

Каковы недостатки мостового выпрямителя?

Недостатки мостовых выпрямителей Дороже других выпрямителей, так как для этого требуется четыре диода Не идеально, когда требуется выпрямление небольшого напряжения Поскольку мостовые выпрямители представляют собой дискретные устройства, некоторые из них необходимо приобретать вместе с другими устройствами для достижения желаемой функциональности для чего они предназначены. Для некоторых инженерных нужд возможность приобретения дискретных полупроводников делает создание прототипов и производство более доступным.

Эксперимент 1 Однофазные выпрямители — Силовая электроника — EED 4203 —

1

Департамент электротехники и электроники

EE4201 Силовая электроника

Эксперимент 1

Схема однофазного диодного выпрямителя

000

Many

нашли применение диодам в электронике и схемах электронной техники.

Силовые диоды играют важную роль в схемах силовой электроники для преобразования электроэнергии.

Диод действует как переключатель для выполнения различных функций, таких как выпрямители, свободное переключение регуляторов

, изменение заряда конденсатора и передача энергии между компонентами, изоляция напряжения

, обратная связь по энергии от нагрузки к источнику питания и восстановление захваченной энергии. В этом эксперименте

мы использовали диод, включенный последовательно с переключателем и диодным мостовым выпрямителем, чтобы продемонстрировать

характеристики силового устройства и проанализировать коммутационные схемы, состоящие из R и L.Диод

обеспечивает однонаправленный ток, а переключатель выполняет функции включения и выключения. Диоды

широко используются в выпрямителях. Выпрямитель — это схема, которая преобразует сигнал переменного тока в однонаправленный сигнал

. Выпрямитель — это разновидность преобразователя постоянного и переменного тока. Выпрямители различаются в зависимости от их типов входов, в этом эксперименте

мы исследуем однофазные выпрямители. Также эти однофазные выпрямители могут иметь два типа

с выходной полуволной и двухполупериодной.

Ключевые слова

Диод, двухполупериодный выпрямитель, полуволновой выпрямитель, однофазный

1. Введение

Диоды широко используются в выпрямителях. Выпрямитель

— это схема, которая преобразует сигнал переменного тока в однонаправленный сигнал

. В таких диодных выпрямителях

поток мощности может идти только со стороны сетевого переменного тока

на сторону постоянного тока. В большинстве приложений силовой электроники

, таких как импульсные источники питания постоянного тока

, приводы двигателей переменного тока, сервоприводы постоянного тока

и т. Д., Используются такие неуправляемые выпрямители

.

Выходное напряжение постоянного тока выпрямителя должно быть как можно более

без пульсаций. В реальных приложениях выход

выпрямителя содержит гармоники и

пульсации. Также в то же время выпрямитель

должен поддерживать синусоидальный входной ток, насколько это возможно,

и синхронизировать по фазе с входным напряжением, так что

, чтобы коэффициент мощности был близок к единице. Качество обработки выпрямителя

требует определения

содержания гармоник входного тока

, выходного напряжения и выходного тока

.Мы можем использовать разложение в ряд Фурье

и

, чтобы найти гармонические составляющие.

При анализе я использовал сокращения и символы

, показанные в таблице ниже;

Таблица 1 Символы и сокращения

Средние и действующие токи диодов

Средние и среднеквадратичные выходные токи

Среднеквадратичные значения первичной обмотки и токи

трансформатора

Форм-фактор

, пульсация

Коэффициент мощности трансформатора

, коэффициент мощности

Мгновенное напряжение диода и

ток

Мгновенное входное напряжение и

выходное напряжение

Пиковое, среднее и действующее значение на выходе

напряжение

среднеквадратичное напряжение первичной и вторичной обмоток

2.Модель выпрямителя

2.1 Однофазный полуволновой выпрямитель

Полуволновой диодный выпрямитель показан ниже на рисунке

1. Его выходной сигнал должен быть похож на рисунок 2 в идеальных условиях

. При организации вывода я использовал

По продуктам — Выпрямители — Полностью управляемые выпрямители

Выпрямители

GD предлагают небольшой набор полностью управляемых выпрямителей, которые позволяют преобразовывать однофазный переменный ток в постоянный. Наш ассортимент одно- и трехфазных полностью управляемых выпрямителей используется для зарядки аккумуляторов и импульсных источников питания.

Однофазные полностью управляемые выпрямители

Полностью управляемый мост — B2C

Доступен со встроенными линиями, индикаторами и микровыключателями, подавлением du / dt, подавлением перенапряжения MOV, тепловыми отключениями высокого / низкого уровня, опциями с водяным охлаждением, более высокими напряжениями, степенью защиты IP20, резервными вентиляторами, свободным диодом и цепями запуска.

Посмотреть выпрямители B2C

Трехфазные полностью управляемые выпрямители

Полностью управляемый мост — B6C

Доступен со встроенными линейными предохранителями, индикаторами и микровыключателями, защитой от du / dt, защитой от перенапряжения MOV, тепловыми срабатываниями высокого / низкого давления, опциями с водяным охлаждением, степенью защиты IP20, резервными вентиляторами, свободным диодом и цепями запуска.

Посмотреть выпрямители B6C

Звезда неуправляемый выпрямитель (тиристор с общим катодом) — M3CK

Посмотреть выпрямители M3CK

Гексафазные полностью управляемые выпрямители

Double Star Fully Controlled Rectifier (тиристор с общим катодом) — M6CK

Посмотреть выпрямители M6CK

Double Star Fully Controlled Rectifier (тиристор с общим катодом) для IPT — M3.2CK

View M3.2CK Выпрямители

Для получения дополнительной информации о нашем ассортименте полностью управляемых выпрямителей, пожалуйста, позвоните нам по телефону: 01444 243 452 или по электронной почте:. (Для просмотра этого адреса электронной почты необходимо включить JavaScript).

GD Rectifiers Ltd

GD Rectifiers проектирует и производит селеновые и кремниевые выпрямители, ограничители, преобразователи, инверторы и регуляторы для промышленных приложений управления мощностью.

Они являются ведущим дистрибьютором силовых электронных компонентов в Великобритании и имеют обширный запас диодов, тиристоров, IGBT и MOSFET от ведущих мировых производителей полупроводников.

Дополнительная информация:

Дополнительную информацию о GD Rectifiers Ltd можно найти по следующим ссылкам:

Тел .: 01444 243 452

Факс: 01444 870 722

Электронная почта: запросы @ gdrectifiers.co.uk

% PDF-1.7 % 2 0 obj > эндобдж 4 0 объект > транслировать application / pdfuuid: b36970a0-e840-4e3f-b6c5-7740ceb7fd26uuid: eec94b17-52bf-4a7e-b16e-d545b647f2952020-10-03T11: 36: 37 + 02: 00PDF-XChange 2020 Editor 8.0-10-0311: 57 : 18 + 02: 00PDF-XChange Core API SDK (8.0.341 []) конечный поток эндобдж 22 0 объект > транслировать x \ [o ~ ׯ Gs>} ۺ «lm7m.