Clasificarea redresoarelor cu semiconductor

Un dispozitiv conceput pentru a converti energia unei surse de curent alternativ în curent continuu se numește redresor. Redresorul poate fi reprezentat sub forma unei scheme bloc prezentate în fig. 1.

Să caracterizăm principalele elemente ale schemei:

a) un transformator de putere servește pentru a potrivi tensiunea de intrare și de ieșire a redresorului și separarea electrică a circuitelor individuale de redresor (adică separă rețeaua de alimentare și rețeaua de sarcină);

b) un bloc de supape asigură un flux unidirecțional de curent în circuitul de sarcină, în urma căruia tensiunea alternativă este transformată într-o tensiune pulsatorie;

v) filtru de netezire conceput pentru a reduce ondulațiile de tensiune din sarcină la valoarea cerută;

G) Regulator de tensiune, utilizat pentru stabilizarea valorii medii a tensiunii redresate atunci când tensiunea de alimentare fluctuează sau când curentul de sarcină se modifică.

Orez. 1 — Schema bloc a redresorului

Relația dintre parametrii din redresor depinde în mare măsură de circuitul redresorului.Sub circuitul redresor înțelegeți schema de conectare a înfășurărilor transformatorului și procedura de conectare a supapelor la înfășurările secundare ale transformatorului.

Circuitele redresoare (redresoare) sunt clasificate în funcție de următoarele caracteristici principale:

1. După numărul de faze ale sursei de curent alternativ, se distinge între redresoare monofazate și redresoare trifazate.

2. Prin metoda de conectare a supapelor la înfășurarea secundară a transformatorului - circuite zero folosind punctul zero (mijloc) al înfășurării secundare a transformatorului și a circuitelor de punte în care punctul zero este izolat sau înfășurările secundare ale transformatorului sunt delta conectat.

Circuit redresor în punte monofazat

Diagrame de timp ale tensiunilor și curenților unui redresor în punte

Cu o polaritate pozitivă a tensiunii pe înfășurarea secundară a transformatorului (polaritatea este indicată fără paranteze) în intervalul 0 — υ1 (0 — π), curentul este transportat de diodele D1 și D2. Căderea de tensiune la nivelul diodelor în intervalul de conducere este aproape de zero (supape ideale), prin urmare, o jumătate de undă pozitivă a tensiunii de pe înfășurarea secundară a transformatorului este aplicată sarcinii, creând o tensiune ud = u2 pe aceasta. În intervalul υ1 — υ2 (π — 2π) se va inversa polaritatea tensiunilor u1 și u2, ceea ce va duce la deblocarea diodelor D3 și D4. În acest caz, tensiunea u2 va fi conectată la sarcină cu aceeași polaritate ca în intervalul anterior. Prin urmare, tensiunea de ieșire ud cu o sarcină pur rezistivă a redresorului în punte are forma semiundelor de tensiune unipolară (ud = u2).

3.Consumul de energie al redresoarelor de sarcină este împărțit în putere mică (unități de kW), putere medie (zeci de kW) și putere mare (Ppot> 100 kW).

4. Indiferent de puterea redresorului, toate circuitele sunt împărțite în ciclu unic sau semiciclu și în două cicluri (undă completă).

Un singur ciclu - acestea sunt circuite în care curentul trece prin înfășurările secundare ale transformatorului o dată pe perioadă (o jumătate de perioadă sau o parte a acesteia). Toate circuitele zero sunt simple.

Un circuit redresor monofazat cu undă completă cu ieșirea punctului zero a transformatorului

Diagrame de timp ale unui redresor monofazat cu ieșire zero cu o sarcină activă

Redresarea undei complete în circuit se realizează prin realizarea unui transformator cu două înfășurări secundare. Înfășurările sunt conectate în serie și au un punct zero (centru) comun. Capetele libere ale înfășurărilor secundare ale transformatorului sunt conectate la anozii supapelor D1 și D2, iar catozii supapelor conectați împreună formează polul pozitiv al redresorului. Polul negativ al redresorului este punctul de conectare comun (neutru) al înfășurărilor secundare. Astfel, transformatorul servește în acest circuit atât pentru a se potrivi cu mărimea tensiunii de alimentare și a tensiunii din sarcină, cât și pentru a crea un punct de mijloc (zero). Este evident că tensiunile la bornele înfășurărilor secundare ale transformatorului u1 și u2 (sau EMF e1 și e2) sunt aceleași ca mărime și sunt deplasate față de punctul zero cu 180 °, adică. sunt in antifaza.

În orice moment, această diodă conduce un curent al cărui potențial anodic este pozitiv.Prin urmare, în intervalul 0 — π, dioda D1 este deschisă și tensiunea de fază a înfășurării secundare a transformatorului ud = u2-1 se aplică rezistenței de sarcină Rn (Rd). Dioda D2 în intervalul 0 — π este închisă deoarece i se aplică o tensiune negativă. La sfârșitul intervalului, tensiunile și curenții din circuit sunt zero.

În următorul interval de funcționare al circuitului π — 2π, tensiunile înfășurărilor primare și secundare își inversează polaritatea, astfel încât dioda D2 va fi deschisă și dioda D1 va fi închisă. De asemenea, procesele din lanțul de corecție sunt iterative. Curba tensiunii redresate ud este formată din semiunde unipolare ale tensiunii de fază a înfășurării secundare a transformatorului. Forma curentului de sarcină cu o sarcină pur rezistivă urmează forma tensiunii. Diodele D1 și D2 conduc curentul în serie pentru o jumătate de perioadă.

5. Prin aranjament prealabil:

a) redresoare de putere redusă, de regulă, monofazate, utilizate în sistemele de control, pentru alimentarea blocurilor individuale de echipamente electronice, în echipamente de măsură etc.;

b) redresoarele de putere medie si mare servesc ca surse de energie pentru instalatiile industriale.

6. Schemele de îndreptare sunt împărțite în simple și complexe. Circuitele simple includ circuite monofazate și trifazate, neutru și în punte. În circuitele complexe (sau complexe), mai multe circuite simple sunt conectate în serie sau paralel.

7. După tipul (natura) încărcăturii. Circuitele redresoare monofazate se caracterizează printr-o pulsație semnificativă a tensiunii redresate. Pentru a reduce ondulația de tensiune pe sarcină, se folosesc filtre de netezire bazate pe elementele reactive ale bobinelor (L) și condensatoare (C). Natura circuitului de intrare al filtrului de netezire împreună cu sarcina determină tipul de sarcină pe redresor. Se face o distincție între funcționarea redresorului pentru sarcină activă (R — NG), sarcină activ-inductivă (RL — NG), sarcină activă și filtru capacitiv (RC — NG).

Comun tuturor redresoarelor este utilizarea lor în principal cu RL — NG. Acest lucru se datorează faptului că redresoarele de putere redusă funcționează cel mai adesea cu un filtru LC, iar redresoarele de mare putere cu un filtru L.

7. Prin control, faceți diferența între redresoare necontrolate și controlate.

Ph.D. Kolyada L.I.