Структурная схема выпрямителя
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Содержание
Введение
1. Обзор литературы
.1 Типичные схемы выпрямителей, их характеристики и принцип работы
1.1.1 Однофазный однополупериодный выпрямитель
.1.2 Однофазный двухполупериодный выпрямитель
.1.3 Мостовая схема выпрямителя
.2 Основные параметры и характеристики выпрямительных устройств
1.3 Сглаживающие фильтры
.3.1 Выпрямительные устройства с простым емкостным фильтром на выходе
.3.2 Выпрямительные устройства, работающие на фильтры, содержащие индуктивность
.3.2.1 Простой сглаживающий L-фильтр
.3.2.2 Г- образный индуктивно-емкостный LC-фильтр
.3.2.3 П - образный индуктивно-емкостный LC-фильтр
.3.3 Теоретическое обобщение по выпрямителям, работающим на фильтры, содержащие индуктивность
.4 Стабилизаторы напряжения
. Раiёт однополупериодного выпрямителя с активной нагрузкой
Заключение
Список использованной литературы
выпрямитель напряжение фильтр мостовой
Введение
Для многих современных электронных устройств необходима энергия постоянного тока. Источниками постоянного тока могут служить гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы постоянного тока, термоэлектогенераторы и выпрямители. Наиболее распространенным источником постоянного тока является выпрямитель. Выпрямителем называют устройство, предназначенное для преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока. По сравнению с другими источниками постоянного тока выпрямители обладают существенными преимуществами: они просты в эксплуатации и надежны в работе, обладают высоким КПД, имеют длительный срок службы. Структурная схема выпрямителя приведена на рисунке:
Трансформатор 1 предназначен для изменения питающего напряжения сети iелью получения заданной величины выпрямленного напряжения на нагрузке 4. С помощью выпрямителя 2 осуществляют преобразование переменного напряжения в пульсирующее. Фильтр 3 предназначен для сглаживания пульсаций выходного напряжения выпрямителя. В отдельных случаях могут отсутствовать некоторые звенья приведенной структурной схемы, за исключением основного элемента - выпрямителя. Например, выпрямитель может быть включен в сеть без трансформатора или работа выпрямителя на нагрузку осуществляется без фильтра. С другой стороны, очень часто в состав выпрямителя входит стабилизатор напряжения или тока (схема, которая отслеживает все изменения напряжения или тока со стороны входа и выхода и поддерживает постоянным напряжение или ток на нагрузке), который можно включать на выходе (по постоянному току) или на входе (по переменному току). Питание электронной аппаратуры чаще всего осуществляется с помощью маломощных выпрямителей, работающих от однофазной сети переменного тока. Такие выпрямители называются однофазными, но существует соответственно и ещё один класс - многофазных выпрямителей (с нулевым выводом, мостовые - схема Ларионова). Однофазные же выпрямители делятся в свою очередь на:
а) однополупериодные, в которых ток через вентиль (прибор, имеющий несимметричную характеристику проводимости, малое сопротивление для прямого тока и большое сопротивление для обратного. С помощью которого переменное напряжение преобразуется в пульсирующее) проходит в течение одного полупериода переменного напряжения сети;
б) двухполупериодные, в которых ток проходит через вентиль в течение обоих полупериодов;
в) схемы с умножением напряжения.
Для питания мощных промышленных установок используют выпрямители средней и большой мощности, работающие от трехфазной сети. В современных выпрямителях в качестве вентилей чаще всего используются полупроводниковые диоды. В электронной аппаратуре широко применяются преобразователи постоянного напряжения, позволяющие преобразовать постоянный ток одного напряжения в постоянный или переменный ток другого напряжения.
1. Обзор литературы
.1 Типичные схемы выпрямителей, их характеристики и принцип работы
1.1.1 Однофазный однополупериодный выпрямитель
В данной схеме используется полупроводниковый диод VD, обладающий нелинейной вольтамперной характеристикой (чаще всего кремниевый). Под действием синусоидального напряжения генератора в цепи нелинейного элемента возникает ток, приобретающий форму последовательности импульсов, т.к. ток в цепи диода существует только в течение положительных полуволн входного напряжения (из-за односторонней проводимости диода).
Диаграмма работы однополупериодного выпрямителя показана ниже:
Полученную последовательность импульсов тока, как и любой периодический несинусоидальный сигнал можно представить в виде постоянно составляющей I0 и периодических (гармонических) составляющих iастотами, кратными частоте приложенного напряжения U. C помощью разложения периодической функции в ряд Фурье, получаем:
где I0 - постоянная составляющая тока, I1m-амплитуда 1-й гармоники тока, I2m,,Inm-амплитуды токов высших гармоник.
Разложение несинусоидального сигнала показано на рисунке, где
Разложение несинусоидального сигнала.
- постоянная составляющая; 1- 1-я гармоника тока; 2,3- высшие гармоники тока.
Амплитуды высших гармоник, как правило, уменьшаются с ростом их номера. Для представления периодической последовательности импульсов можно наряду с временной диаграммой использовать и спектральную, которая позво