DIONIS-CLUB ru
» » Выпрямитель напряжения схема

Выпрямитель напряжения схема

Категория : Блог

Структурная схема такого источника показана на рисунке. Сетевой выпрямитель СВ преобразует переменное напряжение питающей сети в постоянное и осуществляет сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения на выходе.


Другие темы

Высокочастотный преобразователь ВЧП осуществляет преобразование выпрямленного напряжения в переменное или однополярное напряжение , имеющее форму прямоугольных импульсов необходимой амплитуды. В дальнейшем такое напряжение либо непосредственно, либо после выпрямления ВН поступает на сглаживающий фильтр, к выходу которого подключается нагрузка. Управление ВЧП осуществляется системой управления, получающей сигнал обратной связи от выпрямителя нагрузки.

Такая структура устройства может быть подвергнута критике из-за наличия нескольких звеньев преобразования, что снижает КПД источника. Принципиальные схемы импульсных блоков питания Решения структурных блоков включают не только обоснование выбора вариантов схемной реализации, но и практические рекомендации по выбору основных элементов.





Сетевой выпрямитель с фильтром Для выпрямления сетевого однофазного напряжения используют одну из трех классических схем изображенных на рисунке: Каждой из них присущи достоинства и недостатки, которые определяют область применения.

Однополупериодная схема отличается простотой реализации и минимальным количеством полупроводниковых компонентов. Основными недостатками такого выпрямителя являются значительная величина пульсации выходного напряжения в выпрямленном присутствует лишь одна полуволна сетевого напряжения и малый коэффициент выпрямления. Коэффициент выпрямления Кв определяется соотношением среднего значения напряжения на выходе выпрямителя Udк действующему значению фазного сетевого напряжения Uф.

Для сглаживания пульсации на выходе такого выпрямителя требуются мощные фильтры. Нулевая, или двухполупериодная схема со средней точкой, хоть и требует удвоенного числа выпрямительных диодов, однако, этот недостаток в значительной мере компенсируется более низким уровнем пульсаций выпрямленного напряжения и ростом величины коэффициента выпрямления до 0. Основным недостатком такой схемы для использования в бытовых условиях является необходимость организации средней точки сетевого напряжения, что подразумевает наличие сетевого трансформатора.

Его габариты и масса оказываются несовместимыми с идеей малогабаритного самодельного импульсного источника. Двухполупериодная мостовая схема выпрямления имеет те же показатели по уровню пульсации и коэффициенту выпрямления, что и нулевая схема,но не требует наличия сетевого трансформатора.

Это компенсирует и главный недостаток — удвоенное количество выпрямительных диодов как с точки зрения КПД, так и по стоимости.



напряжения схема выпрямитель


Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения наилучшим решением является использование емкостного фильтра. Недостатками такого фильтра принято считать большие величины импульсных токов выпрямительных элементов, но критичным этот недостаток не является. Выбор диодов выпрямителя осуществляется по величине среднего прямого тока Ia и максимального обратного напряжения UBM.

Использовать можно как дискретные диоды, так и готовые выпрямительные мосты от различных производителей. Используются электролитические конденсаторы с максимальным напряжением не менее В.

Емкости фильтров для различных мощностей приведены в таблице. Варианты схем ВЧ преобразователей приведены на рисунке. При минимальном количестве силовых элементов и простоте реализации имеет несколько недостатков.


Устройство импульсного блока питания

Трансформатор в схеме работает по частной петле гистерезиса, что требует увеличения его размеров и габаритной мощности; Для обеспечения мощности на выходе необходимо получить значительную амплитуду импульсного тока, протекающего через полупроводниковый ключ. Схема нашла наибольшее применение в маломощных устройствах, где влияние указанных недостатков не столь значительно.

Чтобы самостоятельно поменять или установить новый счетчик, не требуется особых навыков. Выбор правильной схемы подключения электросчетчика обеспечит корректный учет потребляемого тока и повысит безопасность домашней электросети. В современных условиях обеспечения освещения как внутри помещений, так и на улице все чаще используют датчики движения. Это придает не только комфорт и удобства в наши жилища, но и позволяет существенно экономить.

Узнать практические советы по выбору места установки, схем подключения можно здесь. Двухтактная схема со средней точкой трансформатора пушпульная.





Получила свое второе название от английского варианта push-pull описания работы. Схема свободна от недостатков однотактного варианта, но имеет собственные — усложненная конструкция трансформатора требуется изготовление идентичных секций первичной обмотки и повышенные требования к максимальному напряжению ключей. В остальном решение заслуживает внимания и широко применяется в импульсных источниках питания, изготавливаемых своими руками и не только. По параметрам схема аналогична схеме со средней точкой, но не требует сложной конфигурации обмоток трансформатора.

Собственным недостатком схемы является необходимость организации средней точки фильтра выпрямителя, что влечет четырехкратное увеличение количества конденсаторов.



схема выпрямитель напряжения


Благодаря простоте реализации схема наиболее широко используется в импульсных источниках питания мощностью до 3 кВт. При больших мощностях стоимость конденсаторов фильтра становится неприемлемо высокой по сравнению с полупроводниковыми ключами инвертора и наиболее выгодной оказывается мостовая схема.


MOSFET + TL431 = Последовательный компенсационный стабилизатор напряжения с минимальным падением

Платой за это становится удвоенное количество силовых ключей, что выгодно с экономической и технической точек зрения для построения мощных импульсных источников. Для расчета используются мощность нагрузки и коэффициент трансформации импульсного трансформатора.



напряжения схема выпрямитель


Однако, прежде необходимо рассчитать сам трансформатор. Импульсный трансформатор выполняется на сердечнике из феррита, пермаллоя или витого в кольцо трансформаторного железа. Для мощностей до единиц кВт вполне подойдут ферритовые сердечники кольцевого или Ш-образного типа. Расчет трансформатора ведется исходя из требуемой мощности и частоты преобразования.


Содержание

Для исключения появления акустического шума частоту преобразования желательно вынести за пределы звукового диапазона сделать выше 20 кГц. При этом необходимо помнить, что при частотах близких к кГц значительно возрастают потери в ферритовых магнитопроводах. Сам расчет трансформатора не составляет труда и легко может быть найден в литературе.

Некоторые результаты для различных мощностей источников и магнитопроводов приведены в таблице ниже. Расчет произведен для частоты преобразования 50 кГц. Стоит обратить внимание, что при работе на высокой частоте имеет место эффект вытеснения тока к поверхности проводника, что приводит к снижению эффективной площади сечения проводов обмотки.

Для предотвращения подобного рода неприятностей и снижения потерь в проводниках необходимо выполнять обмотку из нескольких жил меньшего сечения.





При частоте 50 кГц допустимый диаметр провода обмотки не превышает 0. Параметры импульсных трансформаторов и ключей ВЧ-преобразователя Зная мощность нагрузки и коэффициент трансформации можно рассчитать ток в первичной обмотке трансформатора и максимальный ток коллектора силового ключа.

По этим данным производится выбор ключей. Для диодов выпрямителя на вторичной стороне необходимо соблюдать одно правило — их максимальная рабочая частота должна превышать частоту преобразования.

В противном случае КПД выходного выпрямителя и преобразователя в целом значительно снизятся. Выполнение приведенных рекомендаций дает возможность в кратчайшие сроки и с минимумом проблем и затрат собрать силовую часть высокочастотного импульсного преобразователя для бытовых нужд. Видео о изготовлении простейшего импульсного питающего устройства Поделиться:






Комментарии

Да, все логично
22.08.2018 18:20
Присоединяюсь. И я с этим столкнулся. Можем пообщаться на эту тему. Здесь или в PM.
28.08.2018 11:54
По правде говоря, сначала не очень то до конца понял, но перечитав второй раз дошло - спасибо!
31.08.2018 22:11
Я считаю, что Вы не правы. Я уверен. Могу это доказать. Пишите мне в PM.
09.09.2018 23:57

  • © 2009-2017
    dionis-club.ru
    RSS фид | Карта сайта