- •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.
Внешняя характеристика мощного выпрямителя.
Ud = Ud0 – ΔUтр – ΔUв
Потери в трансформаторе состоят из двух составляющих:
ΔUтр акт -нагрев обмоток, сердечника
ΔUтр реакт -наличие индуктивности рассеивания, т.е. коммутационные потери (ΔUdγ)
Обычно в мощных трансформаторах ΔUтр акт << ΔUтр реакт, поэтому внешняя характеристика имеет вид:
Ud = Ud0 – ΔUтр – ΔUdγ
ΔUdγ – основная составляющая потерь на коммутацию.
ΔUdγ = mn*fсети*Ls*Id
Ls - индуктивность рассеивания, определяется из опыта холостого хода и короткого замыкания.
У работающего выпрямителя Ls определяют по осциллографу по величине γ.
Из этих двух формул выражается Ls. Получившиеся формула одинакова и для схемы Миткевича и для схемы Ларионова.
2. Расчет выпрямителей и фильтров.
2.1. Расчет линейного источника питания.
П остановка задачи для выпрямителя - фильтра.
Uсети =220 + 15%
- 10%
сеть – 50 Гц
δUс+ = 0,15
δUс- = 0,11
Iн = 3А
Uн = 5В
∆Uн ≤ 20 мВ
Микросхема А1: Кст=100, ∆Uост(Uвх мин)
Транзистор КТ803: Uкэ мин(5А)=1,5 В
Найти: Ud, Id, Кп, Rd ст, Rd диф, Кф, Pк, КПД.
Р ешение:
Выходные характеристики транзистора:
Uкэ мин=2,1В
Ud=(Uн+∆Uстаб мин+Uм(1))(1+ δUс-)
Uкэ мин > ∆Uост+Uбэ
∆Uстаб мин =Uкэ мин
Uкэ мин < ∆Uост+Uбэ
∆Uстаб мин =∆Uост+Uбэ
Раскроем внутреннюю структуру стабилизатора:
Без транзистора
∆Uстаб мин =∆Uост=Uвх мин - Uн
Случай
Ud=(5+2,1+Uм(1))(1+0,1);
Ud=7,8+1,1 Uм(1) (1)
Коэффициентом стабилизации - называется отношение относительного изменения напряжения на входе (δUвх) к изменению (δUвых) на выходе стабилизатора.
Кст=
, если подставить числовые значения, тогда
, откуда
Ud = 5Uм(1), решая совместно: Uм(1)=2, Ud=10
Id=Iн
Кп=
Rd ст=
Rd диф=
Rd диф >> Rd стат
Стабилизатор имеет высокое дифференциальное сопротивление. Очень хорошо подходит С-фильтр и не подходит L-фильтр
Схемы замещения
Переменная составляющая шунтируется не попадает в нагрузку |
Нет фильтра, т.к. переменная составляющая тока не протекает. Переменная составляющая напряжения не теряется, а целиком подается на выход |
Кф= , mп= , Кф=
Pн=Uкэ Id = (Ud-Uн)Id=(10-5)3=15 (Вт)
КПД =
Худший случай при максимальном напряжении на входе:
Pн=(Ud(1+ δUс+)-Uн)Id=(10▪1,15-5)3=19,5 (Вт)
2.2. Основные типы фильтров.
С –фильтр L –фильтр L-С –фильтр
R-С –фильтр
С –фильтр – самый распространенный в маломощных выпрямителях.
L-С –фильтр – самый распространенный на ВЧ, легко поддается расчету.
L –фильтр в маломощных выпрямителях.
R-C –фильтр в маломощных, где не существенен КПД
Фильтры характеризуются коэффициентом фильтрации: Кф=Кст=
Для увеличения коэффициента фильтрации можно соединять последовательно:
Кф=∑Кфi
У многозвенного реакция определяется тем звеном, с которого начинается фильтр.
2.3 С – Фильтр.