2.2.1. Выпрямители

Выпрямители

Выпрямители
 
Выпрямители
 
 1. 
 Выпрямители 
устройство, предназначенное для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток называется выпрямителем. Выпрямитель может быть представлен в виде структурной схемы
Рис. 42 Структурная схема выпрямителя
 
 
 2. 
 Основные элементы схемы 
 

    силовой трансформатор  служит для согласования входного и выходного напряжения выпрямителя и электрического разделения отдельных цепей выпрямителя (т.е. разделяет питающую сеть и сеть нагрузки);
    блок вентилей  обеспечивает одностороннее протекание тока в цепи нагрузки, в результате чего переменное напряжение преобразуется в пульсирующее;
    сглаживающий фильтр  предназначен для уменьшения пульсации напряжения на нагрузке до требуемого значения;
    стабилизатор напряжения , служащий для стабилизации среднего значения выпрямленного напряжения при колебаниях напряжения питающей сети или при изменении тока нагрузки.

     
 
 3. 
  Классификация схем выпрямителей 
 

Схемы выпрямления (выпрямители) классифицируют по следующим основным признакам:
   по числу фаз источника питания переменного напряжения различают выпрямители однофазного тока и выпрямители трехфазного тока;
   по способу подключения вентилей ко вторичной обмотке трансформатора – нулевые схемы, с использованием нулевой (средней) точки вторичной обмотки трансформатора и мостовые схемы, в которых нулевая точка изолирована или вторичные обмотки трансформатора соединены в треугольник;
   по потребляемой нагрузкой мощности выпрямители делятся на маломощные (единицы кВт), средней мощности (десятки кВт) и большой мощности ( > 100 кВт);
   независимо от мощности выпрямителя все схемы делятся на однотактные или однополупериодные и двухтактные (двухполупериодные);
   по способу управления различают неуправляемые и управляемые выпрямители

     
 
 4. 
 Простейшая выпрямительная схема  
Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный: выпрямительные схемы являются самыми простыми и наиболее полезными в практическом отношении диодными схемами (иногда диоды даже называют выпрямителями)
 
Рис. 43 Однополупериодный выпрямитель
  Если вы вспомните, что диод - это проводник, пропускающий ток только в одном направлении, то нетрудно понять, как работает схема выпрямителя. Представленная схема называется однополупериодным выпрямителем, так как она использует только половину входного сигнала (половину периода).
Рис. 44 Графическое изображение выходного сигнала однополупериодного выпрямителя
     
 
 5. 
 Двухполупериодный выпрямитель  
 
Рис. 45 Двухполупериодный мостовой выпрямитель
  Входной сигнал используется при выпрямлении полностью. На графике выходного напряжения наблюдаются интервалы с нулевым значением напряжения, они обусловлены прямым напряжением диодов.
Рис. 46 Графическое изображение выходного сигнала двухполупериодного выпрямителя
     
 
 6. 
 Фильтр низких частот  
 
  Выпрямленные сигналы еще не могут быть использованы как сигналы постоянного тока. Дело в том, что их можно считать сигналами постоянного тока только в том отношении, что они не изменяют свою полярность. На самом деле в них присутствует большое количество «пульсаций» (периодических колебаний напряжения относительно постоянного значения), которые необходимо сгладить для того, чтобы получить настоящее напряжение постоянного тока. Для этого схему выпрямителя нужно дополнить фильтром низких частот
Рис. 47 Схема выпрямителя с фильтром низких частот