Классификация выпрямителей

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ.

Для получения электрической энергии нужного вида часто приходится преобразовывать энергию переменного тока в энергию постоянного тока (такая операция называется выпрямлением) либо энергию постоянного тока в энергию переменного тока (такая операция называется инвертированием). Выпрямители и инверторы являются вторичными источниками электропитания. Они служат для обеспечения электропитанием отдельных устройств автоматики и электроники, а также широко используются в электроприводе. Существует еще один класс приборов питания — это преобразователи постоянного тока, называемые конверторами. Они преобразуют постоянный ток одного напряжения в постоянный ток другого напряжения.

Классификация выпрямителей

Выпрямители переменного тока представляют собой наиболее широкий класс вторичных источников питания. Основными элементами выпрямителя являются трансформатор и вентили, с помощью которых обеспечивается преобразование входного переменного напряжения одной величины в выпрямленное пульсирующее напряжение другой величины (рис. 3.1). Для сглаживания пульсации выпрямленного напряжения к выходу вентильной группы подключают сглаживающий фильтр. При необходимости стабилизации выходного напряжения на нагрузке в цепь источника питания включают стабилизатор (или регулятор) напряжения, причем стабилизацию можно производить как со стороны переменного, так и со стороны выпрямленного напряжения. В зависимости от условий применения отдельные блоки структуры (рис. 3.1) могут отсутствовать. Например, если переменное напряжение сети U₁ соответствует требуемому значению выпрямленного напряжения, то в трансформаторе нет необходимости. Чаще всего отсутствует стабилизатор напряжения.

Выпрямители могут быть управляемыми и неуправляемыми. Напряжение на выходе неуправляемого выпрямителя постоянно. Неуправляемые выпрямители позволяют изменять значение выпрямленного напряжения.

В зависимости от числа фаз первичного напряжения различают схемы однофазного и многофазного (обычно трехфазного) выпрямления. На малой мощности используются однофазные выпрямители, на большой — многофазные.

По форме выпрямленного напряжения выпрямители могут быть однополупериодные и двухполупериодные. В однополупериодном выпрямителе на вход вентильной группы проходит только одна полуволна переменною напряжения.

На работу выпрямителя существенное влияние оказывает нагрузка. При этом рассматривают четыре вида нагрузки: активная, активно-индуктивная, активно-емкостная и с противо-Э.Д.С. Выпрямители малой мощности работают на активную и активно-емкостную нагрузку. Нагрузка активно-индуктивного характера имеет место в силовых электронных преобразователях. Нагрузка с противо-Э.Д.С. может быть, если выпрямитель используется для зарядки аккумулятора или питания двигателя постоянного тока.

Основными величинами, характеризующими свойства выпрямителей, являются: среднее значения выпрямленного напряжения U_d и тока I_d, внешняя характеристика U_d = f(I_d); коэффициент пульсации выпрямленного напряжения Р, КПД h, а для управляемых выпрямителей еще и регулировочная характеристика.