Расчет цепи постоянного тока Расчет методом узловых потенциалов Расчёт цепей переменного тока Трехфазные электрические цепи Соединение потребителей звездой Расчет переходных процессов Промышленная электроника

Примеры выполнения курсовых работ по электротехнике и электронике

Структурная схема выпрямителя состоит из трех основных частей: трансформатора, вентилей (диодов) и фильтра. Кроме того, может применятся стабилизатор напряжения.

Трансформатор - преобразует напряжение сети переменного тока до величины, необходимой для получения на выходе выпрямителя заданного напряжение постоянного тока.

Вентиль - преобразует двухполярное напряжение переменного тока в однополярное (пульсирующее) напряжение постоянного тока. Для каждого выпрямителя обязательно наличие вентилей в зависимости от технических требований, остальные элементы могут отсутствовать.

Рисунок 22

В контрольных задачах рассматриваются только схемы с вентилями и трансформаторами.

Полупроводниковые диоды обладают односторонней проводимостью электрического тока в интервалах температур от - 60° до + 75°С для германиевых диодов и - 60° до + 150° С  - для кремниевых и поэтому применяются в качестве электрических вентилей. При более высоких температурах полупроводниковые диоды теряют свойство односторонней проводимости и в качестве вентилей их применять нельзя.

Полупроводниковые диоды подбираются для схем выпрямления по двум параметрам: 1) допустимый ток в прямом направлении Iдоп; 2) значение допустимого напряжения, действующее на диод в обратном направлении, когда диод закрыт, Uобр. Эти параметры приводятся в справочниках, выписка из которых для диодов, используемых для решения задач, приведена в таблице 2.

Понятие допустимого тока в прямом направлении не вызывает трудностей, но понятие допустимого обратного напряжения поясним на рисунке 23, где

  а- схема однополупериодного выпрямителя;

б - график переменного напряжения uн и тока i нагрузки;

 г - график обратного напряжения uв, действующего на диод в непроводящий период, когда диод закрыт.

На рисунке 23, в видно, что когда диод закрыт, на него действует напряжение uв в обратном направлении (вниз от оси времени). Значение этого напряжения подсчитывается в зависимости от выпрямленного напряжения постоянного тока и схем выпрямления по следующим формулам.

Рисунок 23

Таблица 2

 

 

 

Однополупериодная схема и двухполупериодная однофазная схема с выведенной средней точкой вторичной обмотки трансформатора

Uв = πUd = 3,14 Ud.

Двухполупериодная однофазная мостовая схема

Uв = πUd/2 = 1,57 Ud.

При составлении схем выпрямителей задаются значениями мощности Pв (Вт) и напряжения Uв (В) постоянного тока, которые нужно получить от выпрямителя. По этим данным определяют выпрямленный ток Id (A). Следовательно, при подборе полупроводниковых диодов для заданным схем выпрямителей необходимо знать: 1) выходные характеристики выпрямителя: мощность Рd, напряжение Ud, ток Id; эти данные определяются характером нагрузки, и в контрольных задачах указаны в условиях; 2) технические данные полупроводниковых диодов; допустимые ток Iдоп и обратное напряжение Uобр - при решении контрольных задач нужно определить по таблице 2.

При выборе диодов для работы в качестве вентилей в схемах однополупериодного выпрямителя соблюдают условия по току

Iдоп≥Id

и напряжению

Uобр≥ Uв,

 где Uв - напряжение, действующее на диод в непроводящий период, которое для данной схемы подсчитывают по формуле

Uв = π Ud.


На главную