Выпрямители, фильтры источников питания

 

Выпрямители выполняются из диодов. Могут быть реализованы в нескольких вариантах.

Простейшей является однофазная однополупериодная схема, показанная на рис. 3.3. В ней используется всего один диод, пропускающий в нагрузку одну полуволну. Отсюда название – однополупериодная. Однако характеристики этой схемы весьма плохие, поэтому применяется она при малых мощностях в нагрузке, до 1 Вт.

 

 

При больших мощностях используются двухполупериодные схемы:

- с нулевой точкой;

- мостовая схема.

Наилучшими характеристиками среди однофазных схем выпрямления обладает мостовая схема, приведенная на рис. 3.4. Диаграмма ее работы дана на рис. 3.5.

Диоды здесь работают попарно: при одной полярности работают VD 1 и VD 3, при другой – VD 2 и VD 4.

Эта схема применяется при мощностях до нескольких сотен Ватт, что позволяет ее широко применять в блоках питания электронной автоматики.

С целью упрощения построения выпрямителя по мостовой схеме промышленность выпускает мосты как готовые изделия. На схемах они изображаются упрощенно (рис. 3.6).

При мощностях больших 1 кВт используют трехфазную мостовую схему выпрямления, показанную на рис. 3.7. Диоды образуют две группы:

1, 2 , 3 – катодная группа диодов

4, 5, 6 – анодная группа диодов.

В любой момент времени пропускают ток два диода – один диод из катодной группы, потенциал анода которого наивысший и один диод из анодной группы потенциал катода которого наименьший. Например, на участке 1,2 временной оси проводит ток VD 1, поскольку напряжение фазы а здесь наиболее положительное, и диод VD 5, т.к. в фазе b напряжение наиболее отрицательное. На участке 2,3 наиболее отрицательное напряжение имеется в фазе с, поэтому проводит ток пара диодов VD 1, VD 6, и т.д. Фактически диоды пропускают “кусочки” линейных (межфазных) напряжений, из которых и формируется напряжение в нагрузке.

 

Эта схема обладает наименьшими пульсациями выпрямленного напряжения. Это одно из её преимуществ. Кроме этого, трёхфазная схема, по сравнению с другими, допускает использование диодов с наименьшими значениями таких параметров как максимальный прямой ток и максимальное обратное напряжение.

В трёхфазной схеме при прочих равных условиях размеры и масса трансформатора меньше.

Фильтры.

В качестве фильтров используются реактивные элементы, способные запасать электрическую энергию (С, L).

Чаще всего в БП электронной аппаратуры применяется в качестве фильтра обыкновенный конденсатор большой ёмкости.

 

Пока мгновенное значение напряжения синусоиды на выходе выпрямителя высокое конденсатор заряжается. Когда напряжение уменьшается, конденсатор отдает ток в нагрузку, за счет чего снижается напряжение в нагрузке (пульсации) DU будет меньше. С очередной полуволной конденсатор подзаряжается.

Сглаживание будет тем лучше, чем больше ёмкость конденсатора и сопротивление нагрузки, а также при использовании двухполупериодной и тем более трёхфазной схемы выпрямления.

 

 

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: