“Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники”
Кафедра защиты информации
РЕФЕРАТ
на тему:
«Выпрямители с умножением напряжения. Многофазные схемы выпрямителей»
МИНСК, 2009
Схема выпрямителей с умножением напряжения
Простейшей схемой является схема удвоения напряжения.
Рисунок 1
Можно построить схему с многократным умножением напряжения.
Рисунок 2
Качественное выпрямление при небольших пульсациях возможно лишь при слабых потреблениях тока нагрузки.
Для активно-емкостной нагрузки (RC) имеем:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(0)
(10)
(11)
Существует значительное разнообразие схем выпрямителей с умножением напряжения.
Достоинства:
- сравнительная простота, с увеличением умножения по напряжению;
- заменяет исключительно сложный и малонадёжный высоковольтный трансформатор;
- есть возможность получить сетку питания напряжений постоянного тока;
Недостаток:
- невозможность питаниями нагрузок с большими токами: при больших токах емкости существенно разряжаются, следовательно, пульсация на выходе по напряжению растёт и, следовательно, падает значение этого напряжения. Резкая зависимость от потребляемого нагрузкой тока соответствует большему (100-ни Ом) сопротивлению выпрямителя с умножением частоты.
Все схемы для однофазной сети переменного тока имеют общие недостатки:
- с их помощью затруднительно реализовать питание мощных потребителей (более 1 кВт);
- значительная величина коэффициента пульсации (1,57 - в 1п/п, 0,67 – в 2п/п сх.);
- сравнительно меньшей является частота пульсаций 1-й гармоники;
От указанных недостатков свободны многофазные схемы выпрямителей.
Многофазные схемы выпрямителей
Источником питания в многофазном выпрямителе является электроэнергетическая сеть трёхфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц с напряжением U=220(фазное)/380(линейное) В.
Схема Миткевича.
Рисунок 3
Достоинства:
- является простейшей схемой среди многофазных схем;
- вентили могут быть размещены на одном радиаторе;
- минимальное количество вентилей для трехфазной схемы, т.к. в каждый момент времени работы только 1 вентиль;
- существенно меньше Кп в однофазных схемах и существенно выше fп.
Недостатки:
- сравнительно высокое обратное напряжение на вентилях;
Это устройство целесообразно использовать для работы на R,L нагрузки.
Таблица 1.
Параметры работы схемы Миткевича на активную (Rн) и активно-индуктивную (LRн) нагрузку
Rн |
LRн |
|
|
Схема Ларионова.
Рисунок 4
Её целесообразно использовать на активную и индуктивную нагрузку. В схеме в каждый момент времени работает пара вентилей: один из группы {1,3,5} и один из {2,4,6}.
В группе {1,3,5} открыт тот вентиль, напряжение на катоде которого отрицательно по отношению к аноду и имеет наименьшую величину в группе. Ток через нагрузку протекает импульсами 6 раз за период, поэтому:
(12)
(13)
Обратное напряжение на вентилях при одинаковых выходных напряжениях на нагрузках в схеме Ларионова оказывается в 2 раза меньше, чем в схеме Миткевича.
Таблица 2.
Параметры работы схемы Миткевича на активную (Rн) и активно-индуктивную (LRн) нагрузку
Rн |
LRн |
|
|
Выпрямление в этой схеме лучше и имеет пульсацию в 6 раз меньшую и постоянная составляющая почти одинакова с выпрямленным напряжением.
Достоинства:
- схема Ларионова наиболее совершенная схема для трёхфазной сети, определяет её широкое распространение, обеспечивает малую величину коэффициента пульсации; высокая частота пульсации по 1-й гармонике; низкое обратное напряжение в вентиле;
- низкие требования к пропускной способности в вентиле по току;
- хорошее использование габаритной мощности трансформатора, отсутствует подмагничивание сердечника.
Недостатки:
- значительное количество вентилей;
- невозможность размещения вентилей на одном радиаторе;
- недостатки из-за повышенной сложности схемы: увеличенная масса, габариты, стоимости, уменьшение надёжности.
Ещё более высокое качество выпрямленного напряжения и лучших электрических показателей трёхфазного выпрямления обеспечивает схема выпрямителя с расщепленной фазой.
Выпрямитель с расщепленной фазой(Для трёхфазной сети).
В схеме имеется 2 системы вторичных обмоток, одна включена звездой, др.- треугольником. В схеме действует 12 импульсов тока за период.
(14)
Рисунок 5
Достоинства:
- повышенное качество напряжения;
- низкий Кп;
Недостатки:
- высокая сложность, большие габариты, большое кол-во вентилей, пониженная надежность;
В технике электропитания используют сглаживающие фильтры, исключающие остаточную пульсацию, или сглаживающие её.
ЛИТЕРАТУРА
1. Иванов-Цыганов А.И. Электротехнические устройства радиосистем: Учебник. - Изд. 3-е, перераб. и доп.-Мн: Высшая школа, 200
2. Алексеев О.В., Китаев В.Е., Шихин А.Я. Электрические устройства/Под ред. А.Я.Шихина: Учебник. – М.: Энергоиздат, 200– 336 с.
3. Березин О.К., Костиков В.Г., Шахнов В.А. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. – М.: Три Л, 2000. – 400 с.
4. Шустов М.А. Практическая схемотехника. Источники питания и стабилизаторы. Кн. 2. – М.: Альтекс а, 2002. –191 с.
Другие работы по теме:
Шестифазный выпрямитель
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО КУЛЬТУРЕ И КИНЕМАТОГРАФИИ Федеральное государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования
Выпрямители электрического тока
Выпрямитель электрического тока — преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток.[1][2]
Расчёт трёхфазной цепи и четырёхполюсника
Определение токов и напряжения на всех участках исследуемой цепи. Составление баланса активных мощностей. Построение векторной диаграммы токов и напряжений. Разложение системы токов генератора на симметричные составляющие аналитически и графически.
Разработка блока питания
Разработка структурно-функциональной, принципиальной электрической схемы блока питания. Расчёт выпрямителей переменного тока, сглаживающего фильтра, силового трансформатора. Проектирование логической схемы в интегральном исполнении по логической функции.
Помехи в рельсовой сети
со стороны тягового электроснабжения Устройства, обеспечивающие безопасность движения поездов и соединенные с рельсовыми цепями, подвергаются постоянному воздействию помех со стороны тягового электроснабжения.
Сварочное оборудорвание
3 Сварочное оборудование 3.1 Оборудование для сварки неплавящимся электродом в защитном газе Простейшие автоматы для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом без подачи присадочной проволоки обеспечивают горение сварочной дуги между электродом и изделием, газовую защиту электрода, сварочной ванны и прилегающего к ней металла от воздействия воздуха, передвижение дуги вдоль свариваемых кромок.
Расчет силового трансформатора
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ
Выпрямители
ИжГТУ Кафедра Электротехники Курсовая работа Тема: «Выпрямители» Выполнил: студент группы №372 Солодянкин А. Н. Принял: Ситников Б. А. Ижевск 2000 Содержание
Трехфазные выпрямители
Схемы выпрямителей трехфазного питания применяются в основном для питания потребителей средней и большой мощности. Первичная обмотка трансформаторов таких выпрямителей состоит из трех фаз и соединяется либо в звезду, либо в треугольник. Вторичные обмотки трансформатора (их может быть несколько) также трехфазные.
Расчёт полупроводникового выпрямителя
Однополупериодный выпрямитель. За счет односторонней проводимости диодов ток протекает только в положительные полупериоды напряжения U и следовательно имеет импульсную форму.
Многофазные цепи и системы
Число фаз многофазной системы цепей. Симметричные и несимметричные системы. Трёхфазные цепи переменного тока. Элементы трёхфазных цепей переменного тока. Варианты схем соединений фаз источников и приёмников. Соединение приёмников "звездой".
Выпрямители
ИжГТУ Кафедра Электротехники Курсовая работа Тема: «Выпрямители» Выполнил: студент группы №372 Солодянкин А. Н. Принял: Ситников Б. А. Ижевск 2000 Содержание
Лабораторная работа по ПУРЭС
ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Лабораторная установка, схема которой приведена в приложении 1, включает лабораторный макет, на котором смонтированы одно- и двухполупериодные выпрямители и их нагрузки, осциллограф для снятия осциллограмм и панель с приборами. В работе используются два прибора.
Расчёт двухполупериодного источника питания.
Вариант N 8. Домашнее контрольное задание N 3. Расчёт двухполупериудного выпрямителя. Цель расчета выпрямителей: определить токи и напряжения обмоток трансформатора, его мощность выбрать диоды и найти емкость конденсаторов фильтра. Надо отметить, что в большинстве случаев применяют простейшие фильтры в виде конденсатора большой емкости.
Источники питания электронных устройств
Функции источников питания электронных устройств. Основные параметры однофазных выпрямителей и сглаживающих фильтров. Расчет однофазных мостовых выпрямителей, работающих на емкостных и Г- образных фильтрах RC, расчет резистивно-емкостных фильтров.
Стабилизаторы напряжения и тока
Понятие, сущность, классификация, основы проектирования и расчета стабилизатора напряжения последовательного типа. Методика проектирования однофазного мостового выпрямителя, работающего на нагрузку с сопротивлением, порядок вычисления его параметров.
Неуправляемые и управляемые выпрямители
Расчет неуправляемого выпрямителя с активной нагрузкой и с емкостным фильтром. Расчет выпрямителя с фильтром и ответвляющим диодом. Подбор трансформатора для двухфазной однотактовой схемы выпрямления. Разработка электрической схемы и печатной платы.
Линии задержки
Моделирование прямоугольного импульса с определенной длительностью фронта. Синтезирование электрической принципиальной схемы с учетом параметров элементов. Графики входных и выходных напряжений. Влияние длительности фронта на искажение выходного сигнала.
Исследование полупроводникового стабилитрона
Стабилитрон - диод для стабилизации напряжения. Экспериментальное исследование характеристик полупроводникового стабилитрона. Использование программы Electronics Workbench. Схемы прямого и обратного включения стабилитрона, понятие его рабочих участков.
Регулировка источников питания РЭС
Основные параметры источников питания. Настройка и регулировка нестабилизированных ИП (НИП). Регулировка стабилизированных ИП. Напряжение сети. Структурная схема стабилизатора компенсационного типа. Импульсные источники питания и их структурная схема.
Проектирование вторичного источника питания
Проектирование и рассчет вторичного источника питания (выпрямителя, трансформатора, сглаживающего фильтра, стабилизатора выходного напряжения) с заданными параметрами. Обоснование выбора электрических схем устройства. Питание от сети переменного тока.
Устройство и применение высокочастотного выпрямителя
Устройство и назначение выпрямителей электрического тока, их классификация по ряду признаков, назначение и применение. Обзор характеристик устройства, сфера использования высокочастотных выпрямителей. Пример управления высокочастотным выпрямителем.
Выпрямительные устройства и их характеристики
Структурная схема и параметры выпрямителей, вентильная группа, сглаживающие фильтры и стабилизатор напряжения. Схемы, принцип действия, параметры и характеристики однофазных выпрямителей, сравнение двухполупериодных выпрямителей с однополупериодными.
Выпрямительные устройства
Структурные схемы и понятие выпрямительных устройств. Их характеристика и описание действий. Внутренние и внешние характеристики выпрямительных устройств. Параллельное и последовательное соединение вентилей в их схемах. Работа многофазного выпрямителя.
Работа выпрямителей
Изучение работы выпрямителей. Схема однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей. Осциллограмма однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей. Схема выпрямителей с Г-образным сглаживающим и П-образным L-C фильтром и их осциллограммы.