Klassificering av halvledarlikriktare
En anordning utformad för att omvandla energin från en växelströmskälla till likström kallas en likriktare. Likriktaren kan representeras i form av ett blockschema visat i fig. 1.
Låt oss karakterisera huvuddelarna i schemat:
a) en krafttransformator tjänar till att matcha likriktarens in- och utspänning och den elektriska separationen av de individuella likriktarkretsarna (dvs. den separerar matningsnätet och lastnätet);
b) ett ventilblock ger ett enkelriktat strömflöde i lastkretsen, som ett resultat av vilket växelspänningen omvandlas till en pulserande spänning;
v) utjämningsfilter utformat för att reducera spänningsrippel i lasten till det erforderliga värdet;
G) Spänningsregulator, används för att stabilisera medelvärdet av den likriktade spänningen när matningsspänningen fluktuerar eller när lastströmmen ändras.
Ris. 1 — Blockschema över likriktaren
Förhållandet mellan parametrarna i likriktaren beror till stor del på likriktarkretsen.Under likriktarkrets förstå anslutningsschemat för transformatorlindningarna och proceduren för att ansluta ventilerna till transformatorns sekundärlindningar.
Likriktarkretsar (likriktare) klassificeras enligt följande huvudegenskaper:
1. Med växelströmsförsörjningens antal faser skiljer den mellan enfaslikriktare och trefaslikriktare.
2. Genom metoden att ansluta ventiler till transformatorns sekundärlindning — nollkretsar som använder nollpunkten (mitten) av sekundärlindningen hos transformator- och bryggkretsar där nollpunkten är isolerad eller transformatorns sekundärlindningar är delta ansluten.
Enfas brygglikriktarkrets
Tidsdiagram över spänningar och strömmar för en brygglikriktare
Med en positiv polaritet av spänningen på transformatorns sekundärlindning (polariteten indikeras utan parentes) i intervallet 0 — υ1 (0 — π), bärs strömmen av dioderna D1 och D2. Spänningsfallet över dioderna i ledningsintervallet är nära noll (ideala ventiler), därför appliceras en positiv halvvåg av spänningen på transformatorns sekundärlindning på belastningen, vilket skapar en spänning ud = u2 på den. I intervallet υ1 — υ2 (π — 2π) kommer polariteten för spänningarna u1 och u2 att vändas, vilket kommer att leda till upplåsning av dioderna D3 och D4. I detta fall kommer spänningen u2 att kopplas till lasten med samma polaritet som i föregående intervall. Därför har utspänningen ud med en rent resistiv belastning av brygglikriktaren formen av unipolära spänningshalvvågor (ud = u2).
3.Effektförbrukningen för lastlikriktare är uppdelad i låg effekt (enheter kW), medeleffekt (tiotals kW) och hög effekt (Ppot> 100 kW).
4. Oavsett likriktarens effekt är alla kretsar uppdelade i enkel- eller halvcykel och två-cykel (helvåg).
Enkelcykel — dessa är kretsar där strömmen passerar genom transformatorns sekundärlindningar en gång per period (en halv period eller del av den). Alla nollkretsar är enkla.
En enfas helvågslikriktarkrets med transformatorns nollpunktsutgång
Tidsdiagram för en enfas nollutgångslikriktare med aktiv last
Fullvågslikriktning i kretsen uppnås genom att göra en transformator med två sekundärlindningar. Lindningarna är seriekopplade och har en gemensam nollpunkt (mittpunkt). De fria ändarna av transformatorns sekundärlindningar är anslutna till anoderna på ventilerna D1 och D2, och katoderna på ventilerna som är sammankopplade bildar likriktarens positiva pol. Likriktarens negativa pol är den gemensamma (neutrala) anslutningspunkten för sekundärlindningarna. Således tjänar transformatorn i denna krets både för att matcha storleken på matningsspänningen och spänningen i lasten, och för att skapa en mittpunkt (nollpunkt). Det är uppenbart att spänningarna vid terminalerna på sekundärlindningarna på transformatorn u1 och u2 (eller EMF e1 och e2) är desamma i storlek och skiftas i förhållande till nollpunkten med 180 °, dvs. är i motfas.
När som helst leder denna diod en ström vars anodpotential är positiv.Därför, i intervallet 0 - π, är dioden D1 öppen och fasspänningen för sekundärlindningen på transformatorn ud = u2-1 appliceras på belastningsmotståndet Rn (Rd). Diod D2 i området 0 — π är stängd eftersom en negativ spänning appliceras på den. Vid slutet av intervallet är spänningarna och strömmarna i kretsen noll.
I nästa arbetsintervall för π - 2π-kretsen vänder spänningarna för primär- och sekundärlindningarna sin polaritet, så att dioden D2 kommer att vara öppen och dioden D1 kommer att stängas. Dessutom är processerna i korrigeringskedjan iterativa. Den likriktade spänningskurvan ud består av unipolära halvvågor av fasspänningen för transformatorns sekundärlindning. Formen på belastningsströmmen med en rent resistiv belastning följer spänningens form. Dioderna D1 och D2 leder ström i serie under en halv period.
5. Efter överenskommelse:
a) Lågeffektlikriktare, som regel enfasiga, som används i styrsystem, för att driva enskilda block av elektronisk utrustning, i mätutrustning, etc.;
b) Medel- och högeffektlikriktare fungerar som kraftkällor för industriella installationer.
6. Uträtningssystem är indelade i enkla och komplexa. Enkla kretsar inkluderar enfasiga och trefasiga, neutrala och bryggkretsar. I komplexa (eller komplexa kretsar) är flera enkla kretsar kopplade i serie eller parallellt.
7. Beroende på lastens typ (art). Enfas likriktarkretsar kännetecknas av betydande pulsering av den likriktade spänningen. För att minska spänningsrippeln på lasten används utjämningsfilter baserade på de reaktiva elementen i choken (L) och kondensatorer (C). Typen av utjämningsfiltrets ingångskrets tillsammans med belastningen bestämmer typen av belastning på likriktaren. Man skiljer på likriktardrift för aktiv last (R — NG), aktiv induktiv last (RL — NG), aktiv last och kapacitivt filter (RC — NG).
Gemensamt för alla likriktare är deras användning främst med RL — NG. Detta beror på att lågeffektslikriktare oftast arbetar med ett LC-filter och högeffektslikriktare med ett L-filter.
7. Genom kontroll, skilja mellan okontrollerade och kontrollerade likriktare.
Ph.D. Kolyada L.I.