Силовая Электроника Тема презентации: Работа однофазной мостовой схемы выпрямления Группа: 532.7 Факультет: Энергетики Специальность: Инженер Электроэнергетик Студент: Джавадзаде Ниджат Выпрямитель – это устройство для преобразования переменного тока в постоянный Общая структура выпрямителей трансформатор ~u1 группа диодов ~u2 фильтр Ud =U0 Трансформатор доводит напряжение до номинала Группа диодов выпрямляет переменное напряжение Фильтр улучшает качество выпрямления Допущение Вентиль идеальный: Uпр=0, Iобр=0. При сколь угодно малом приложенном прямом напряжении в идеальном вентиле возникает прямой ток. При любых обратных напряжениях диод обладает бесконечно большим сопротивлением и обратного тока нет. Iпр - + + - Uпр Однофазная однополупериодная схема выпрямления U VD + (-) u1 VD I Um 0 RН u2 Ud U2 t UD Id,Ud (+) Im I0 t UМАХ U0 UVD 0 Uобр.max 0 t t Поскольку диод идеален (потерь нет), то в первом полупериоде все напряжение вторичной обмотки трансформатора приложено к нагрузке Rн. График выпрямленного напряжения повторяет положительную полусинусоиду графика напряжения u2. Через нагрузку, диод и вторичную обмотку трансформатора протекает ток I. Во время второго полупериода напряжения u2 диод закрыт и к нему приложено обратное напряжение Uобр. Основные расчетные соотношения Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения U 01 k U0 где U01- амплитуда основной (первой) гармоники при разложении в ряд Фурье. U0-среднее значение выпрямленного напряжения k 1,57 Среднее значение выпрямленного напряжения и тока определяется с помощью коэффициентов ряда Фурье 1 1 U 0 u 2d(t ), I 0 i 2d(t ) 0 0 u2 U2m sin t i 2 I 2m sin t U0 U 2m I0 U обр.max 2U 2 I 2m Недостатки однофазной однополупериодной схемы выпрямления Большой коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения Большие масса и габариты трансформатора (вынужденное подмагничивание магнитопровода трансформатора) Однофазная двухполупериодная схема выпрямления (с нулевым выводом) UVD a VD1 + u1 u21 + RН u22 b VD2 u2 u21 u22 IVD1 t Id UD IVD2 Схема соединения обмоток трансформатора такова, что одинаковые по величине напряжения на выводах вторичных обмоток относительно общей (нулевой) точки сдвинуты по фазе на 1800 Ud Id iVD iVD1 iVD2 iVD1 Uобр t t Uобр.max Первый полупериод: VD1 – открыт, ток протекает через VD1, нагрузку и верхнюю половину вторичной обмотки трансформатора; VD2 – закрыт. Второй полупериод:VD2 – открыт, ток протекает через VD2, нагрузку и нижнюю половину вторичной обмотки трансформатора; VD1 – закрыт. Через нагрузку протекает ток в одном и том же направлении в течение всего периода. График Uобр Во второй полупериод закрыт диод VD1, так как находится под обратным напряжением равным разности потенциалов точек а и b и максимальное значение этой разности потенциалов равно удвоенному амплитудному значению напряжения одной из половин вторичной обмотки. UVD1обр U A U K U 21 U 22 2U 21 , т.к . rVD 0 Основные расчетные соотношения K П 0,67 U 0 0,9 U 2 U обр. max 2 2 U 2 Достоинства схемы В 2 раза меньше коэффициент пульсаций; Меньше масса и габаритные размеры трансформатора из-за отсутствия подмагничивания магнитопровода. Недостатки схемы Необходимость вывода средней точки вторичной обмотки трансформатора; Наличие в схеме двух диодов вместо 1. Однофазная мостовая схема выпрямления u2 VD1 VD2 + (-) u1 UМАХ + RН - u2 t Uн IН, UН (+) VD4 Iн VD3 UМАХ IМАХ t В первый полупериод ток протекает: +, VD1, Rн, VD3,-. Во второй полупериод ток протекает: (+), VD2, Rн, VD4,(-). График Uобр UVD2 обр U A U K U 2 , т.к . rVD 0 Основные расчетные соотношения K П 0,67 U 0 0,9 U 2 U обр. max 2 U 2 Достоинства схемы Меньше амплитуда обратного напряжения; Ток в обмотке трансформатора синусоидальный (лучшее использование трансформатора). Недостатки схемы Использование 4 диодов; Больше потерь. Внешняя характеристика выпрямителя U d U d 0 (ra rпр ) I d где ra- сопротивление обмоток трансформатора; rпр- сопротивление вентиля в прямом направлении Ud0 2 E2 m среднее значение выпрямленного напряжения при хх. Ud Ud0 (ra+rпр)Id Ud Id СПАСИБО ЗА ПРОСМОТР
