“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. 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, 2. Е Шихин А.Я. Электрические устройства/Под ред. А.Я.Шихина: Учебник. – М.: Энергоиздат, 200– 336 с. 3. 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.