Главная Промышленная автоматика.

у этих диодов отсутствуют явления накопления и рассасывания неосновных носителей заряда, что позволяет им работать на частотах в сотни килогерц. Кроме того, прямое напряжение у них примерно в два раза меньше, чем у обычных кремниевых диодов.

Если для выпрямительной схемы нельзя выбрать нужный тип диода в соответствии с заданным значением обратного напряжения или прямого тока, то используют два или более однотипных диодов с меньшими значениями параметров, включая эти диоды последовательно или параллельно.

При параллельном соединении диодов (например, Д, и Дг на рис. 17,а) из-за возможного разброса ветвей вольт-амперной характеристики их прямые токи I„pi и /пр2 будут неодинаковыми (кривые 2, 3 на рис. 16). Один из этих токов .может превысить максимально допустимое значение, что -приведет к выходу из строя сначала одного, а затем и другого диода. Более равномерное распределение тока между параллельно соединенными диодами достигается включением последовательно с каждым из них одинаковых по номиналу резисторов /?д (рис. 17,6). Сопротивление резисторов /?д должно быть в 5 ... 10 раз больше, чем сопротивление диода в прямом направлении. В мощных выпрямительных устройствах для этой же цели используются индуктивные выравниватели токов (рис. 17,6).

Л, Лг

-И-<1-

-о +

гН<1-С=Н

-К1-с=ь

-о +

А, г-К

-о +

г-1-Mh

-о +

Рис. 17. Способы выравнивания токов при параллельном соединении диодов и напряжений при последовательном соединении

Для обеспечения возможности работы выбранного типа диода в схеме выпрямления с обратным напряжением, превышающим его максимально допустимое значение, следует соединять однотипные диоды последовательно (рис. 17,г). Если обратные ветви вольт-амнерных характеристик не совпадают (см. рис. 16), то один из диодов (в данном случае Д,) оказывается под значительно большим обратным напряжением, чем другой. Это может привести к пробою одного, а затем и другого диода. Выравнивание обратного напряжения па последовательно соедмнепных дгюдах достигается шунтированием каждого из диодов резистором Rm



(рис. 17,д). Ток, протекающий через эти резисторы, должен быть в 5... 10 раз больше максимально возможного обратного тока диодов. В мощных высоковольтных выпрямительных устройствах для этой же цели диоды шунтируют конденсаторами Сш или RC-цепью (рис. 17,е).

(Включение дополнительных и шунтирующих резисторов неизбежно связано с увеличением потерь мощности и уменьшением КПД выпрямительной схемы.

8. Основные схемы выпрямления и их сравнительная характеристика

Радиолюбительская и бытовая радиоэлектронная аппаратура питается только от однофазной сети цеременного тока. Поэтому ниже рассматриваются однофазные схемы выпрямления.

Режим работы схемы выпрямления существенно зависит от характера ее нагрузки. Большинство узлов РЭА представляет собой активную нагрузку. Однако она подключается к выпрямителю не непосредственно, а через сглаживающие фильтры, которые и определяют характер нагрузки выпрямителя (активный, емкостный или индуктивный).

Основные схемы выпрямления однофазного напряжения переменного тока приведены на рис. 18: однополупериодная (рис. 18,а), двухполупериодная со средней точкой (рис. 18,6), двухпо-лупериодная мостовая (рис. 18,в). Схемы с умножением напряжения, например с удвоением напряжения, показанные на рис. 18,г,д, позволяют получить повышенное выпрямленное напряжение без трансформатора. Применение подобных схем выпрямления с большим коэффициентом умножения в высоковольтных выпрямителях позБоляет упростить конструкцию повышающего трансформатора и снизить требования к его электроизоляционным характеристикам.

Практическое применение находят и сложные схемы выпрямления, образоваиные из двух или более простых схем путем их комбинирования. Так, схема, приведенная на рис. 18,е, позволяет получить от одной обмотки трансформатора два выпрямленных напряжения одинаковой относительно общего провода полярности, из которых одно больше другого в два раза. Схема выпрямления на рис. 18,ж позволяет получить два одинаковых выпрямленных напряжения, но различной относительно общего провода полярности.

Комбинированные схемы выпрямления целесообразно применять только при постоянной нагрузке по всем выходным цепям; в противном случае будет наблюдаться взаимное влияние выходных каналов источника питания.

Однофазная схема однополупериодного выпрямления (см. рис. 18,а) может работать как без входного трансформатора, так и с трансформатором. Ток через диод Д протекает только тогда, когда полярность соответствующего полупериода напряжения сети



будет способствовать открыванию диода. Ток диода в любой момент времени одновременно является током вторичной обмотки трансформатора и током нагрузки. При активной нагрузке он имеет форму однополярных импульсов с длительностью, равной половине периода тока сети. В течение другого полупериода питающего напряжения Uc диод Д находится в закрытом состоянии.

% \ Уб Оо

-0 +

-О -

Дг г)

С, Лг


Рис. 18. Основные электрические схемы выпрямления: одпополдаериодная {а)у двухполупериодпая со средней точкой трансформатора (б), д-ву.хлолулериодная-

мостовая (в), с удвоением напряжения fs, д), с двумя различными напряже-ниями одной полярности {е), с двумя одинаковыми напряжениями различной

полярности (ж)

При проектировании трансформатора для олнополупериодных схем выпрямления следует учитывать подмагннчиванпе магнитопровода, поэтому габаритную расчетную мощность трансформатора следует увеличить до значения f г= (3,36 . . . 3,5) Ро-

Достоинства схемы - простота, минимальное число вентилей,, а следовательно, невысокая стоимость.

Недостатки однополупериодной схемы выпрямления - большое значение пульсаций выпрямленного напряжения и низкая частота пульсаций, равная частоте сети; плохое использование трансфор.матора; высокое обратное напряжение на диоде (в





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [12] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

0.0033