Klassifisering av halvlederlikerettere

En enhet designet for å konvertere energien til en vekselstrømkilde til likestrøm kalles en likeretter. Likeretteren kan representeres i form av et blokkskjema vist i fig. 1.

La oss karakterisere hovedelementene i ordningen:

a) en krafttransformator tjener til å matche inngangs- og utgangsspenningen til likeretteren og den elektriske separasjonen av de individuelle likeretterkretsene (dvs. den skiller forsyningsnettverket og lastnettverket);

b) en ventilblokk gir en ensrettet strøm av strøm i lastkretsen, som et resultat av hvilken vekselspenningen omdannes til en pulserende spenning;

v) utjevningsfilter designet for å redusere spenningsbølger i lasten til ønsket verdi;

G) Spenningsregulator, brukes til å stabilisere gjennomsnittsverdien av den likerettede spenningen når forsyningsspenningen svinger eller når laststrømmen endres.

Ris. 1 — Blokkdiagram av likeretteren

Forholdet mellom parametrene i likeretteren avhenger i stor grad av likeretterkretsen.Under likeretterkretsen forstå koblingsskjemaet til transformatorviklingene og prosedyren for å koble ventilene til transformatorens sekundære viklinger.

Likeretterkretser (likerettere) er klassifisert i henhold til følgende hovedegenskaper:

1. Ved antall faser av vekselstrømforsyningen skiller den mellom enfase likerettere og trefase likerettere.

2. Ved hjelp av metoden for å koble ventiler til transformatorens sekundærvikling — nullkretser ved bruk av null (midt)punktet til sekundærviklingen til transformator- og brokretser der nullpunktet er isolert eller sekundærviklingene til transformatoren er delta tilkoblet.

Enfaset bro likeretterkrets

Tidsdiagrammer av spenninger og strømmer til en brolikeretter

Med en positiv polaritet av spenningen på transformatorens sekundærvikling (polaritet er indikert uten parentes) i intervallet 0 — υ1 (0 — π), bæres strømmen av diodene D1 og D2. Spenningsfallet over diodene i ledningsintervallet er nær null (ideelle ventiler), derfor påføres en positiv halvbølge av spenningen på sekundærviklingen til transformatoren på lasten, og skaper en spenning ud = u2 på den. I intervallet υ1 — υ2 (π — 2π) vil polariteten til spenningene u1 og u2 reverseres, noe som vil føre til opplåsing av diodene D3 og D4. I dette tilfellet vil spenningen u2 kobles til lasten med samme polaritet som i forrige intervall. Derfor har utgangsspenningen ud med en ren resistiv belastning av brolikeretteren form av unipolare spenningshalvbølger (ud = u2).

3.Strømforbruket til lastlikerettere er delt inn i lav effekt (enheter på kW), middels effekt (ti titalls kW) og høy effekt (Ppot> 100 kW).

4. Uansett kraften til likeretteren er alle kretser delt inn i enkeltsyklus eller halvsyklus og tosyklus (fullbølge).

Enkeltsyklus - dette er kretser der strømmen går gjennom sekundærviklingene til transformatoren en gang per periode (en halv periode eller deler av den). Alle nullkretser er enkle.

En enfaset fullbølge likeretterkrets med transformatorens nullpunktutgang

Tidsdiagrammer for en enfaset null-utgangs likeretter med aktiv last

Fullbølgelikeretting i kretsen oppnås ved å lage en transformator med to sekundærviklinger. Viklingene er koblet i serie og har et felles nullpunkt (senter). De frie endene av sekundærviklingene til transformatoren er koblet til anodene til ventilene D1 og D2, og katodene til ventilene som er koblet sammen danner den positive polen til likeretteren. Den negative polen til likeretteren er det felles (nøytrale) koblingspunktet til sekundærviklingene. Dermed tjener transformatoren i denne kretsen både til å matche størrelsen på forsyningsspenningen og spenningen i lasten, og for å skape et midtpunkt (null). Det er åpenbart at spenningene ved terminalene til sekundærviklingene til transformatoren u1 og u2 (eller EMF e1 og e2) er de samme i størrelse og er forskjøvet i forhold til nullpunktet med 180 °, dvs. er i motfase.

Til enhver tid leder denne dioden en strøm hvis anodepotensial er positivt.Derfor, i intervallet 0 — π, er dioden D1 åpen og fasespenningen til sekundærviklingen til transformatoren ud = u2-1 påføres lastmotstanden Rn (Rd). Diode D2 i området 0 — π er lukket fordi en negativ spenning påføres den. På slutten av intervallet er spenningene og strømmene i kretsen null.

I det neste driftsintervallet til π — 2π-kretsen reverserer spenningene til primær- og sekundærviklingene deres polaritet, slik at diode D2 vil være åpen og diode D1 lukkes. Dessuten er prosessene i korreksjonskjeden iterative. Den likerettede spenningskurven ud består av unipolare halvbølger av fasespenningen til sekundærviklingen til transformatoren. Formen på laststrømmen med en ren resistiv last følger formen på spenningen. Diodene D1 og D2 leder strøm i serie i en halv periode.

5. Etter forhåndsavtale:

a) laveffekt likerettere, som regel enfasede, brukt i kontrollsystemer, for å drive individuelle blokker av elektronisk utstyr, i måleutstyr, etc.;

b) middels og høy effekt likerettere tjener som strømkilder for industrielle installasjoner.

6. Retteopplegg er delt inn i enkle og komplekse. Enkle kretser inkluderer enfase- og trefase-, nøytral- og brokretser. I komplekse (eller komplekse kretser) er flere enkle kretser koblet i serie eller parallell.

7. I henhold til lastens type (art). Enfase likeretterkretser er preget av betydelig pulsering av den likerettede spenningen. For å redusere spenningsrippelen på lasten brukes utjevningsfiltre basert på de reaktive elementene i strupene (L) og kondensatorer (C). Arten av inngangskretsen til utjevningsfilteret sammen med belastningen bestemmer typen belastning på likeretteren. Det skilles mellom likeretterdrift for aktiv last (R — NG), aktiv-induktiv last (RL — NG), aktiv last og kapasitivt filter (RC — NG).

Felles for alle likerettere er bruken hovedsakelig med RL — NG. Dette skyldes at likerettere med lav effekt oftest fungerer med et LC-filter, og likerettere med høy effekt med et L-filter.

7. Ved kontroll skille mellom ukontrollerte og kontrollerte likerettere.

Ph.D. Kolyada L.I.