Pusvadītāju taisngriežu klasifikācija
Ierīci, kas paredzēta maiņstrāvas avota enerģijas pārvēršanai līdzstrāvā, sauc par taisngriezi. Taisngriezi var attēlot blokshēmas veidā, kas parādīts attēlā. 1.
Raksturosim shēmas galvenos elementus:
a) strāvas transformators kalpo, lai saskaņotu taisngrieža ieejas un izejas spriegumu un atsevišķu taisngrieža ķēžu elektrisko atdalīšanu (t.i., tas atdala barošanas tīklu un slodzes tīklu);
b) vārstu bloks nodrošina vienvirziena strāvas plūsmu slodzes ķēdē, kā rezultātā maiņspriegums tiek pārveidots par pulsējošu spriegumu;
v) izlīdzinošais filtrs, kas paredzēts, lai samazinātu sprieguma viļņošanos slodzē līdz vajadzīgajai vērtībai;
G) Sprieguma regulators, ko izmanto, lai stabilizētu rektificētā sprieguma vidējo vērtību, kad barošanas spriegums svārstās vai mainās slodzes strāva.
Rīsi. 1 — Taisngrieža blokshēma
Attiecības starp taisngrieža parametriem lielā mērā ir atkarīgas no taisngrieža ķēdes.Saskaņā ar taisngrieža ķēdi saprotiet transformatora tinumu savienojuma shēmu un procedūru vārstu pievienošanai transformatora sekundārajiem tinumiem.
Taisngriežu ķēdes (taisngriežus) klasificē pēc šādiem galvenajiem raksturlielumiem:
1. Pēc maiņstrāvas padeves fāžu skaita tas atšķir vienfāzes taisngriežus un trīsfāzu taisngrieži.
2. Ar vārstu pieslēgšanas metodi transformatora sekundārajam tinumam — nulles ķēdes, izmantojot transformatora sekundārā tinuma nulles (vidējo) punktu un tilta ķēdes, kurās nulles punkts ir izolēts vai transformatora sekundārie tinumi ir delta. savienots.
Vienfāzes tilta taisngrieža ķēde
Tilta taisngrieža spriegumu un strāvu laika diagrammas
Ar pozitīvu sprieguma polaritāti transformatora sekundārajā tinumā (polaritāte ir norādīta bez iekavām) intervālā 0 — υ1 (0 — π), strāvu nes diodes D1 un D2. Sprieguma kritums pāri diodēm vadīšanas intervālā ir tuvu nullei (ideālie vārsti), tāpēc slodzei tiek pielikts pozitīvs sprieguma pusviļņs uz transformatora sekundārā tinuma, radot uz tā spriegumu ud = u2. Intervālā υ1 — υ2 (π — 2π) tiks apgriezta spriegumu u1 un u2 polaritāte, kas novedīs pie diožu D3 un D4 atbloķēšanas. Šajā gadījumā spriegums u2 tiks pievienots slodzei ar tādu pašu polaritāti kā iepriekšējā intervālā. Tāpēc izejas spriegumam ud ar tīri pretestības tilta taisngrieža slodzi ir vienpolāra sprieguma pusviļņu forma (ud = u2).
3.Slodzes taisngriežu jaudas patēriņš ir sadalīts mazjaudās (kW vienībās), vidējas jaudas (desmitiem kW) un lielas jaudas (Ppot> 100 kW).
4. Neatkarīgi no taisngrieža jaudas visas ķēdes ir sadalītas viena cikla vai puscikla un divu ciklu (pilna viļņa).
Viena cikla — tās ir ķēdes, kurās strāva iet caur transformatora sekundārajiem tinumiem reizi periodā (pusperioda vai tā daļa). Visas nulles ķēdes ir vienas.
Vienfāzes pilna viļņa taisngrieža ķēde ar transformatora nulles punkta izeju
Vienfāzes nulles izejas taisngrieža ar aktīvo slodzi laika diagrammas
Pilna viļņa taisnošana ķēdē tiek panākta, izgatavojot transformatoru ar diviem sekundārajiem tinumiem. Tinumi ir savienoti virknē, un tiem ir kopīgs nulles (centrālais) punkts. Transformatora sekundāro tinumu brīvie gali ir savienoti ar vārstu D1 un D2 anodiem, un kopā savienoto vārstu katodi veido taisngrieža pozitīvo polu. Taisngrieža negatīvais pols ir sekundāro tinumu kopējais (neitrālais) savienojuma punkts. Tādējādi transformators šajā ķēdē kalpo gan, lai saskaņotu barošanas sprieguma lielumu un spriegumu slodzē, gan lai izveidotu vidējo (nulles) punktu. Ir acīmredzams, ka spriegumi transformatora u1 un u2 (vai EMF e1 un e2) sekundāro tinumu spailēs ir vienādi un ir nobīdīti attiecībā pret nulles punktu par 180 °, t.i. atrodas pretfāzē.
Jebkurā laika brīdī šī diode vada strāvu, kuras anoda potenciāls ir pozitīvs.Tāpēc intervālā 0 — π diode D1 ir atvērta un transformatora sekundārā tinuma fāzes spriegums ud = u2-1 tiek pielikts slodzes pretestībai Rn (Rd). Diode D2 diapazonā 0 — π ir slēgta, jo tai ir pielikts negatīvs spriegums. Intervāla beigās spriegumi un strāvas ķēdē ir nulle.
Nākamajā ķēdes π — 2π darbības intervālā primāro un sekundāro tinumu spriegumi maina polaritāti, tā ka diode D2 būs atvērta un diode D1 – aizvērta. Arī procesi korekcijas ķēdē ir iteratīvi. Rektificētā sprieguma līkne ud sastāv no transformatora sekundārā tinuma fāzes sprieguma vienpolāriem pusviļņiem. Slodzes strāvas forma ar tīri pretestības slodzi atbilst sprieguma formai. Diodes D1 un D2 vada strāvu virknē pusi perioda.
5. Pēc iepriekšējas vienošanās:
a) mazjaudas taisngrieži, kā likums, vienfāzes, ko izmanto vadības sistēmās, lai darbinātu atsevišķus elektronisko iekārtu blokus, mērīšanas iekārtās utt.;
b) vidējas un lielas jaudas taisngrieži kalpo kā strāvas avoti rūpnieciskām iekārtām.
6. Iztaisnošanas shēmas iedala vienkāršās un sarežģītās. Vienkāršās ķēdēs ietilpst vienfāzes un trīsfāžu, neitrālas un tilta ķēdes. Sarežģītās (vai sarežģītās shēmās) vairākas vienkāršas ķēdes ir savienotas virknē vai paralēli.
7. Atbilstoši kravas veidam (dabai). Vienfāzes taisngriežu ķēdēm ir raksturīga ievērojama rektificētā sprieguma pulsācija. Lai samazinātu sprieguma pulsāciju uz slodzes, tiek izmantoti izlīdzinošie filtri, kuru pamatā ir droseles reaktīvie elementi (L) un kondensatori (C). Izlīdzināšanas filtra ieejas ķēdes raksturs kopā ar slodzi nosaka taisngrieža slodzes veidu. Izšķir taisngrieža darbību aktīvai slodzei (R — NG), aktīvai-induktīvai slodzei (RL — NG), aktīvo slodzi un kapacitatīvo filtru (RC — NG).
Visiem taisngriežiem kopīgs ir to izmantošana galvenokārt ar RL-NG. Tas ir saistīts ar faktu, ka mazjaudas taisngrieži visbiežāk strādā ar LC filtru, bet lieljaudas taisngrieži ar L filtru.
7. Pēc vadības nošķiriet nekontrolējamos un vadāmos taisngriežus.
Ph.D. Kolyada L.I.