- •Введение. Виды преобразования энергии.
- •Выпрямители.
- •Структурная схема и эксплуатационные характеристики выпрямителей.
- •Однополупериодная схема выпрямления
- •Активная нагрузка
- •А ктивнo-емкостная нагрузка
- •1.2.3 Активно-индуктивная нагрузка.
- •Аварийный режим
- •1.2.4 Обобщенные внешние характеристики
- •1.3. Полу мостовая схема или схема удвоения напряжения.
- •1.4 Схемы умножения
- •1.4.1. Разновидности схем умножения.
- •1.5.4 Обобщенные характеристики.
- •1.6 Однофазная мостовая схема выпрямления.
- •1.7. Однофазный управляемый выпрямитель.
- •1.7.1.Активная нагрузка.
- •1.7.2. Индуктивная нагрузка управляемого выпрямителя.
- •Активно-индуктивная нагрузка.
- •1.7.4. «Нулевой» вентиль
- •1.7.5 Управляемый выпрямитель с неполным числом управляемых вентилей
- •1.7.6. Управляемый выпрямитель с вольт-добавкой
- •1.8. Мостовой управляемый выпрямитель
- •1.8.1 Мостовой выпрямитель с неполным числом управляемых вентилей.
- •Регулирование переменного напряжения.
- •1.10 Трехфазная схема с выводом нуля трансформатора (3ф1н1п).
- •1.11 Трехфазная мостовая схема выпрямления (3ф2н6п).
- •1.12 Аварийный режим.
- •1.13 Аварийные режимы в схеме Ларионова.
- •1.14 Особенности мощных выпрямителей.
- •Внешняя характеристика мощного выпрямителя.
- •2. Расчет выпрямителей и фильтров.
- •2.1. Расчет линейного источника питания.
- •Р ешение:
- •2.2. Основные типы фильтров.
- •2.3.1 Метод Терентьева.
- •2.3.2.1 Примеры расчета и выбора конденсаторов.
- •2.4 Расчет и особенности г-образных lc фильтров
- •2.5 Расчет l – фильтра
- •Пример расчета и выбора индуктивности.
- •Принцип работы и внешняя характеристика.
- •3.3 Пример расчета бп с мостовым выпрямителем.
- •3.4 Расчет бп с однополярным выпрямителем
- •3.5 Расчет бп с двуполярным выходом.
- •4. Непосредственные ac/dc преобразователи серии 1182ем 1,2,3.
2.5 Расчет l – фильтра
Дано
Udвых=Ud, Id, kп вых=kп → Um, mп, fc, ∆UВ
L, E2, I2-?
(mп=1, кп вх=П/2)
Для однофазных выпрямителей
для нулевой схемы
2∆Uв для мостовой схемы
Id/√2 для нулевой схемы I2=
Id для мостовой схемы
Для трехфазных выпрямителей
для схемы Миткевича
для схемы Ларионова
Пример
На рисунке изображена схема Ларионова, соединенная как треугольник-звезда.
Дано:
S=3
Bm=1,5 Тл
fc=50 Гц
Id=25 A
E=40 В
R=0.1 В
кп=1%
∆Uв=1 В
L ф-? I2-? Eф-?
Пример расчета и выбора индуктивности.
Схема Ларионова работает на противо ЭДС с индуктивным фильтром
Ud = E + Id ∙ R = 40 + 25 +0.1 = 42.5 B
I2 = ∙ 25 = 20.4 (A)
Eф = ( E + Id ∙ R + Id ∙ rL + Uтр + 2Uв)
Lф = ;
Rd диф = Ud / Id = R
Кф = Кпвх / Кпвых =
L = 0,000297 Гн = 297 мкГ
Д163 L = 0.0003 Гн, I = 25 A
rL = 0.0053 Ом
UL = rL ∙ Id = 0.0053 ∙ 25 = 0.13 B
Uтр =
= KL ∙ 10-3 ∙ Ud ∙ mn / Bm ∙ (p-1)2 ∙
Пусть KL = 1.0
Kr = 2.5 = 1.13 B
Id ∙ rтр = 2,5 ∙
Eф = I / 3 ∙1 / (Ud + Uc + Uтр+2 Uв ) =
= / 3 ∙ 1 / (42,5 + 0,13 + 1,47 +2∙1 ) = 19,8 20 В
Бестрансформаторные БП (с балластным конденсатором)
Особенности применения
3 типовые схемы:
Мост
Одно-полупериодный выпрямитель
Используется в особо маломощных БП. Часто - в дежурных режимах (лампочка на телевизоре), а также в СУ тиристоров.
От звона в лампочке помогает магнитик в зоне катода
I,A
Принцип работы и внешняя характеристика.
Задача:
При:
А) Сф = 0
Б) Сф Сб
Uz – можно пренебречь
А) рассмотрим Х.Х.: i=0, Uc=0
Udxx = 2U1m / = R U1/ = 0.9 ∙ 220 = 198 B
КЗ : Ud = 0 ; Ucб = U1
Среднее значение Ik = Udxx / |Xc,| ;
Xcб = 1 / 2 fcCб = 103 / = 318 Oм
Ik = 198 / 318 = 0,023 (А)
; Ud = Id ∙ Rd
Xcб2 ∙ Id2 = Udxx2 – Ud2 - 1-ая кривая
2 и 3 – неправильно
Rd1 = Xcб = 318 Ом
Id1 =
Ud = Id1 ∙ Rd1 = 0.443 ∙ 318 = 142 B
КЗ: Uck = U1 = U1m sin(t)
ick = опережает U на /2, имеет макс. Амплитуду
Rd 0? Rd Ic , уменьшается угол опережения
Б) При большом Сф, Ud не пульсирует и можно считать, что выпрямитель работает на противо ЭДС.
Представим:
Схема замещения:
Udmax = U1m эфф ∙ = 220 = 311 В
КЗ: Ud = 0 (Сф - закорочено)
Id k = Ud xx / |Xcб| = 198 / 318 = 0,628 А
U1 изменяется по закону U1 = U1msin(t),
где U1m = U1эфф ∙ - 311 В
Из эквивалентной схемы – в цепи нет активных сопротивлений, ic = Cб ∙ dUc / dt
Если Ud = 0 (К.З), то Uc = U1, ic = ick
id = |ic|
Idk = Ik = 2 |U1m| / ∙|Xcб| = Udxx / | Xcб|
Если Ud 0, то при U1
Uc = U1 – Ud+ = U1 – Ud
при U1 , Uc = U1 + Ud - = U1 + Ud - это из схемы
При U1 = U1m, U начинает изменятся в обратную сторону, токи ic и id – прерываются на время, пока U1 не изменится на |2 Ud|
Угол прерывания тока: = 90 -
Угол опредедяется как =
Т ок id напоминает по форме Ud на выходе управляемого выпрямителя при активной нагрузке | |
Воспользуемся готовой формулой и по аналогии:
Раскроем :
Для моста
Ik = Udxx / |Xcб|
Зависимость Ud (Id) – линейная
К50 – 15 , 100 мкФ 50 В 22 шт
Кп50 = 8%, Кп100 = U U1mдоп = 50 ∙ 0,04 ∙ 2 В
Первый вариант лучше из-за габаритов