Управляемые выпрямители. Задачи согласования уровня, частоты, а также стабилизации среднего за период значения выходного напряжения могут быть совмещены в одном устройстве

Задачи согласования уровня, частоты, а также стабилизации среднего за период значения выходного напряжения могут быть совмещены в одном устройстве. Примером такого устройства являются управляемые (регулируемые) выпрямители, построенные с применением тринисторов, транзисторов или других управляемых приборов. Рассмотрим работу такого устройства на примере однофазного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой. Схема такого устройства приведена на рис.3.18. От рассмотренной ранее схемы выпрямителя она отличается использованием управляемых ключей (тринисторов).

Рис.3.18. Однофазный двухполупериодный управляемый выпрямитель.

На рис.3.19приведены временные диаграммы, поясняющие работу выпрямителя.

В исходной схеме выпрямителя неуправляемые ключи (диоды) пропускали в нагрузку полные полупериоды выходного напряжения. При этом средняя составляющая напряжения нагрузки равнялась:

.

Использование управляемых ключей позволяет задержать момент их открытия на некоторый угол . При этом среднее значение напряжения на нагрузке уменьшится.

Рис.3.19. Временные диаграммы, поясняющие работу двухполупериодного управляемого выпрямителя.

Изменяя угол , называемый углом включения, можно изменять среднее значение напряжения на выходе выпрямителя от максимального значения ( ) до нуля. Зависимость величины выходного напряжения от угла включения имеет вид:

Выпрямленное напряжение сглаживается выходным LC фильтром. Его среднее значение сравнивается с эталонным ( ), и полученная разница подается на вход блока управления (БУ), который изменяет угол включения тринисторов, поддерживая требуемый уровень выходного напряжения.

Таким образом, рассмотренный управляемый выпрямитель реализует компенсационный метод поддержания выходного напряжения и обеспечивает как согласование частоты, так и уровня выходного напряжения.