Випрямлячі та їх основні параметри
Сайт для радіоаматорів
Випрямлячі це уст-ва призначені перетворення змінного струму в постійний. випрямляюче уст-во складається з 3-х основних уст-в: трансформатора, випрямляча і фільтра, що згладжує. Також випрямний пристрій може бути доповнено стабілізатором напруги.
Режим випрямляча залежить від фільтра встановленого на виході випрямляча. у малопотужних випрямлячах застосовуються ємнісні фільтри, Г-подібні RL RC і П-образні CLC та CRL фільтри.
Ємнісний фільтр застосовується зазвичай лише у випрямлячах розрахований на малі струми навантаження. На виході випрямляча підключають конденсатор, який зменшує пульсації випрямленої напруги. Реакція навантаження відповідно залежить від ємності фільтра, що менше опір навантаження тим більше змінна складова випрямленої напруги.
Випрямляч має низку параметрів, які складаються з параметром компонентів випрямляча: характеристики діодів, параметри трансформатора, ємність вихідного конденсатора, індуктивність дроселя, потужність навантаження і таке інше.
До вихідних параметрів випрямляча відносяться: номінальна середня випрямлена напруга Uо, номінальний середній випрямлений струм Iо, коефіцієнт пульсацій випрямленої напруги Uпо1, частота пульсацій fп, внутрішній опір випрямляча rо.
Коефіцієнт пульсацій називають відношення амплітуди першої гармоніки випрямленої напруги до середнього значення випрямленої напруги.
Діоди у випрямлячах характеризуються середнім значенням струму Iпр ср, чинним значенням ока Iпр, амплітудою струму Iпр мах, амплітудою зворотної напруги U про мах середньою потужністю P прпор.
Для трансформаторів є свої параметри: значення напруг U1 U2, струмів I1 I2 первинної і вторинної обмоток, потужність первинної і вторинної обмотки S1 S2, габаритна потужність Sr.
У випрямлячах для живлення апаратури від однофазної мережі змінного струму застосовують однонапівперіодну схему випрямляча, двонапівперіодну схему з відведенням від середини, бруківку, схему з подвоєнням напруги і схему з множенням напруги. Далі будуть детальніше розглянуті всі перелічені схеми випрямлячів:
- Однонапівперіодна схема - застосовується в основний з ємнісним фільтром і ця схема в основному розрахована на струми до десятків міліампер. Головна перевага схеми – простота, недолік – низька частота пульсацій, погане використання трансформатора, підмагнічування сердечника трансформатора постійним струмом.
- Двонапівперіодна схема випрямляча з виведенням середньої точки працює в основному з ємнісними, Г - і П - образними RC і LC фільтрами. Головна перевага - це підвищена частота пульсацій, мала кількість діодів, недолік - велика габаритна потужність трансформатора і підвищена зворотна напруга на діодах.
- Однофазний випрямляч за мостовою схемою - найпопулярніший вид випрямляча серед радіоаматорів, так як має ряд переваг - застосовується в основному з ємнісними фільтрами, а так само з Г - і П - образними RC LC фільтрами, має підвищену частоту пульсацій, невелике зворотне напруга, хороше використання трансформатора. До недоліків відносять підвищене падіння напруги в діодному мосту.
- Випрямляч із подвоєнням напруги (рис 1) - застосовується у випрямлячах з підвищеною напругою 1...2кВ при невеликих струмах навантаження. Цей випрямляч має підвищену частотупульсацій, добрим параметром використання трансформатора.
- Несиметричні випрямлячі (рис 2) - застосовні у високовольтних випрямлячах і малих у своїй навантаженнях як близьких до холостому ходу. Коефіцієнт множення напруги залежить від числа каскадів з яких складається, тобто з діода та конденсатора. Напруга на всіх конденсаторах крім С1 дорівнює 2U2m. На напругу С1 дорівнює амплітуді напруги вторинної обмотки трансформатора 2U2m.