Основними характеристиками випрямлячів є:
· Номінальна напруга постійного струму - середнє значення випрямленої напруги, задана технічними вимогами. Звичайно вказується напруга до фільтра U0 і напруга після фільтра (чи окремих його ланок - U. Визначається значенням напруги, необхідним для живлятьсявипрямителем пристроїв.
· Номінальний випрямлений струм I0 - середнє значення випрямленного струму, тобто його постійна складова, заданими технічними вимогами. Визначається результуючим струмом усіх ланцюгів живлятьсявипрямителем.
· Напруга мережі Uсети - напруга мережі змінного струму, що харчує випрямляч. Стандартне значення цієї напруги для побутової мережі - 220 вольт з відхиленнями, що допускаються не більше 10%.
· Пульсація - перемінна складова чи напруги струму на виході випрямляча. Це якісний показник випрямляча.
· Частота пульсацій - частота найбільше різко вираженої гармонійний складової чи напруги токи на виході випрямляча. Для самої простой-однополуперіодної схеми випрямляча частота пульсацій дорівнює частоті живильної мережі. Двухполуперіодні, мостові схеми і схеми подвоєння напруги дають пульсації, частота яких дорівнює подвоєній частоті живильної мережі. Багатофазні схеми випрямлення мають частоту пульсацій, що залежить від схеми випрямляча і числа фаз.
· Коефіцієнт пульсацій - відношення амплітуди найбільше різко вираженої гармонійний складової чи напруги токи на виході випрямляча до середнього значення чи напруги струму. Розрізняють коефіцієнт пульсацій на вході фільтра (p0%) і коефіцієнт пульсацій на виході фільтра (p%). Значення коефіцієнта, пульсацій на виході фільтра визначаються характером навантаження.
· Коефіцієнт фільтрації (коефіцієнт згладжування) - відношення коефіцієнта пульсацій на вході фільтра до коефіцієнта пульсацій на виході фільтра k з=p0/p. Для багатоланкових фільтрів коефіцієнт фільтрації дорівнює добутку коефіцієнтів фільтрації окремих ланок.
· Коливання (нестабільність) напруги на виході випрямляча - зміна напруги постійного струму щодо номінального. При відсутності стабілізаторів напруги визначаються відхиленнями напруги мережі.
Схеми випрямлячів
Випрямлячі, застосовувані для однофазної побутової мережі виконуються по 4 основним схемам: однополуперіодної, двонапівперіодній з нульовою крапкою (або просто - двонапівперіодній), двонапівперіодній бруківки (чи просто - мостовий, рідше називається як «схема Греца») , і схема подвоєння (множення) напруги (схема Латура). Для багатофазних промислових мереж застосовуються два різновиди схем: Однополуперіодна багатофазна і схема Ларіонова. Найчастіше використовуються трифазні схеми випрямлячів.
Основні показники, що характеризують схеми випрямлячів можуть бути розбиті на 3 групи:
· Відносяться до усьому випрямителю в цілому: U0 - напруга постійного струму до фільтра, I0 - середнє значення випрямленого струму, p0 - коефіцієнт пульсацій на вході фільтра.
· Визначальні вибір випрямного елемента (вентиля): Uобр - зворотна напруга (напруга на випрямному елементі (вентилі) в непровідну частину періоду), Iмакс - максимальний струм минаючий через випрямний елемент (вентиль) у провідну частину періоду.
· Визначальні вибір трансформатора: U2 - діюче значення напруги на вторинній обмотці трансформатора, I2 - діюче значення струму у вторинній обмотці трансформатора, Pтр - розрахункова потужність трансформатора.
Основні характеристики різних схем випрямлення.
Порівняння схем випрямлення й орієнтований розрахунок випрямляча можна зробити, використовуючи дані з таблиці.
Тип схемиUобрI максI 2 U 2 C 0 * P 0% U C0 Однополуперіодная3 U 0 7 I 0 2 I 0 0,75U 0 60 I 0/U 0600 I 0 ?????? U 0 * C 0 1,2U 0 Двухполуперіодная3 U 0 3,5 I 0 I 0 0,75U 0 30 I 0/U 0300 I 0 ?????? U 0 * C 0 1,2U 0 Мостовая1,5 U 0 3,5 I 0 1,41 I 0 0,75U 0 30 I 0/U 0300 I 0 ?????? U 0 * C 0 1.2U 0 Подвоєння напряженія1,5 U 0 7 I 0 2,8 I 0 0,38U 0125 I 0/U 0 1 250 I 0 ?????? U 0 * C 0 0,6U 0 * Значення ємності конденсатора розраховане для P0%=10%
Задавшись значенням напруги на виході випрямляча U0 і значенням номінального струму в навантаженні (середнього значення випрямленого струму) I 0, можна без зусиль визначити напруга вторинної обмотки трансформатора, струм у вторинній обмотці, максимально припустимий струм вентилів, зворотне напруга на вентилях, а також робоча напруга конденсатора фільтра. Задавшись необхідним коефіцієнтом пульсацій, можна розрахувати значення ємності на виході випрямляча.
Однополуперіодний випрямляч
...
