Преобразователи рода тока
Рнс. 80. Принципиальная схема типовой выпрямительной установки: 1 — трансформатор; 2 — диод; 3 — фильтр |
большая температурная зависимость обратного тока. Их рабочая температура не должна превышать 30—35°С.
Кремниевые выпрямители обладают лучшей теплоустойчивостью по сравнению с германиевыми. Например, кремниевые выпрямители могут удовлетворительно работать при температурах 100—150°С.
Принцип действия полупроводниковых выпрямителей основан на известном физическом явлении — электронно-дырочной проводимости.
При выборе типа выпрямителя и схемы выпрямления необходимо учитывать величину мощности, допустимой частоты и степени пульсации выпрямленного напряжения, характеров нагрузки и внешней характеристики выпрямителя и др.
Мощность выпрямителя определяется формулой
P = t/cp/cp, (1.44)
где Ulv и /ср—средние значения выпрямленного напряжения и тока.
Степень пульсации выпрямленного напряжения характеризуется коэффициентом пульсации
^пульс = ~7Т~~ • (1.45)
U Ср
где Um~— амплитуда основной гармоники переменной составляющей; Uср — среднее значение выпрямленного напряжения.
Внешняя характеристика (рис. 82) выпрямительного устройства есть зависимость
t/cp = /(/cp).
Наклон ее зависит от величины внутреннего сопротивления выпрямителя и от характера нагрузки (R — активное сопротивление; С — емкостная нагрузка; L — индуктивная нагрузка).
Различают следующие основные схемы выпрямления:
1) схемы выпрямления однофазного тока (однополупериодная, двухполупернодная, мостовая однофазная);
2) схемы выпрямления трехфазного (трехфазная схема; мостовая трехфазная схема; многофазные схемы).
При использовании одно — полупериодной схемы (рис. 83) среднее значение выпрямленного напряжения равно:
UC[>=^- иэф = 0A5UЭф, (1.46)
где t/эф — эффективное значение напряжения переменного тока.
Эта схема применяется очень редко ввиду плохого использования трансформатора и выпрямителя, а также из-за больших пульсации выпрямленного тока.
Более рациональна схема двухпериодного выпрямителя (рис. 84), в которой применяются два вентиля. Однако здесь требуется трансформатор с выведенной средней точкой. Недостатком этой схемы также является и то, что выпрямляется лишь половина вторичного напряжения трансформатора, в то время как и в непроводящий полупериод на выпрямитель приложено полное напряжение.
Лучшими показателями обладает мостиковая схема двухполу — периодного выпрямителя (рис. 85). Здесь средняя величина выпрямленного напряжения в 2 раза больше, чем в двух предыдущих схемах.
Двухполуперйодные выпрямители находят широкое применение в радиоприемных устройствах и усилителях пилотажно-навнгацн — онных систем.
Рис. 87. Схема двухпол у пер йодного выпрямителя трехфазного тока
На рис. 86 приведена схема однополупериодного выпрямления трехфазного тока. Здесь среднее значение выпрямленного напряжения равно
(J с р — 1>17£/Эф,
где иЭф — эффективное значение фазового напряжения.
Схема двухполуперйодного выпрямителя трехфазного тока приведена на рис. 87. Достоинством ее являются малые пульсации выпрямленного тока и возможность применения ее в системах с выведенной и изолированной нейтралью. Соотношение между средним и эффективным линейным напряжением t/cp= 1,35С/г, ф-