Неуправляемые выпрямители презентация

Содержание

Слайд 2

2. Неуправляемые выпрямители

2.1. Однополупериодный выпрямитель
2.2. Мостовой выпрямитель
2.3. Применение фильтров

2. Неуправляемые выпрямители 2.1. Однополупериодный выпрямитель 2.2. Мостовой выпрямитель 2.3. Применение фильтров

Слайд 3

§2.1. Однополупериодный выпрямитель

Однополупериодный и мостовой выпрямители используют для преобразования синусоидального напряжения

§2.1. Однополупериодный выпрямитель Однополупериодный и мостовой выпрямители используют для преобразования синусоидального напряжения в
в постоянное (его называют выпрямленным).
Существуют однофазные и трехфазные выпрямители.
Однополупериодный выпрямитель состоит из трансформатора, диода и сопротивления нагрузки.

Диод будем считать идеальным: прямое сопротивление диода равно нулю, а обратное сопротивление диода бесконечно велико.

Слайд 4

§2.1. Однополупериодный выпрямитель

Анализ работы выпрямителя удобно проводить с помощью осциллограмм (временных

§2.1. Однополупериодный выпрямитель Анализ работы выпрямителя удобно проводить с помощью осциллограмм (временных диаграмм).
диаграмм).
Напряжение на вторичной обмотке трансформатора:
По осциллограмме видно, что напряжение меняет знак в течение периода. Удобнее проводить анализ двух промежутков времени отдельно.

u2

t

T

T/2

3T/2

U2m

Слайд 5

§2.1. Однополупериодный выпрямитель

0 < t < T/2
В этом промежутке времени напряжение

§2.1. Однополупериодный выпрямитель 0 В этом промежутке времени напряжение u2 > 0, то
u2 > 0, то есть ϕa > ϕb.
Диод будет смещен в прямом направлении, то есть открыт.
В цепи будет протекать ток.
Сопротивление идеального диода равно нулю, rд.пр = 0.
Напряжение на диоде по закону Ома также равно нулю:

u2

t

T

T/2

3T/2


t

U2m

Слайд 6

§2.1. Однополупериодный выпрямитель

Тогда по второму закону Кирхгофа можно записать:
Напряжение на нагрузке

§2.1. Однополупериодный выпрямитель Тогда по второму закону Кирхгофа можно записать: Напряжение на нагрузке
повторяет u2.
Ток в нагрузке по закону Ома:

u2

t

T

T/2

3T/2


t

t





U2m

Слайд 7

§2.1. Однополупериодный выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2


t

t



T/2 < t < T
В этом промежутке времени напряжение

§2.1. Однополупериодный выпрямитель u2 t T T/2 3T/2 uн t t iн uд
u2 < 0, то есть ϕa < ϕb.
Диод будет смещен в обратном направлении, то есть закрыт.
Сопротивление идеального диода возрастает до бесконечности, rд.обр = ∞.
Диод будет представлять собой разрыв цепи, ток в ней протекать не будет.

U2m

Слайд 8

По закону Ома напряжение в нагрузке также равно нулю:
По второму закону

По закону Ома напряжение в нагрузке также равно нулю: По второму закону Кирхгофа
Кирхгофа определяем напряжение на диоде.
В следующем полупериоде работа выпрямителя повторяет работу в промежутке 0 < t < T/2

§2.1. Однополупериодный выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2


t

t



U2m

Слайд 9

§2.1. Однополупериодный выпрямитель

Для оценки качества выпрямления рассчитаем основные параметры однополупериодного выпрямителя.
1)

§2.1. Однополупериодный выпрямитель Для оценки качества выпрямления рассчитаем основные параметры однополупериодного выпрямителя. 1)
Среднее выпрямленное напряжение (в нагрузке) Uн.ср
2) Средний выпрямленный ток (в нагрузке) Iн.ср
3) Среднее значение тока диода Iд.ср

Слайд 10

§2.1. Однополупериодный выпрямитель

Основные параметры однополупериодного выпрямителя.
4) Максимальное обратное напряжение (в диоде)

§2.1. Однополупериодный выпрямитель Основные параметры однополупериодного выпрямителя. 4) Максимальное обратное напряжение (в диоде)
Uобр.max
5) Коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке p

Слайд 11

§2.1. Однополупериодный выпрямитель

Недостатки однополупериодного выпрямителя по сравнению с другими выпрямителями –

§2.1. Однополупериодный выпрямитель Недостатки однополупериодного выпрямителя по сравнению с другими выпрямителями – большой
большой коэффициент пульсаций, малые значения выпрямленных тока и напряжения.
Основным преимуществом такого выпрямителя является его простота.
При выборе диода для применения в однополупериодном выпрямителе необходимо знать среднее значение тока диода Iд.ср и максимальное обратное напряжение Uобр.max.
Для надежной работы необходимо, чтобы диод обладал по паспорту параметрами, на 30% превышающими требуемые для работы в выпрямителе.

Слайд 12

§2.2. Мостовой выпрямитель

Мостовой выпрямитель является одним из вариантов схемы двухполупериодного выпрямителя.
Схема

§2.2. Мостовой выпрямитель Мостовой выпрямитель является одним из вариантов схемы двухполупериодного выпрямителя. Схема
мостового выпрямителя состоит из трансформатора, к вторичной обмотке которого подключены 4 диода и сопротивление нагрузки. Диоды включены по мостовой схеме.

Все диоды будем считать идеальными: прямое сопротивление каждого диода равно нулю, а обратное сопротивление диода бесконечно велико.

VD1

VD2

VD3

VD4

c

d

Слайд 13

§2.2. Мостовой выпрямитель

Анализ работы выпрямителя проводим с помощью временных диаграмм.
Напряжение на

§2.2. Мостовой выпрямитель Анализ работы выпрямителя проводим с помощью временных диаграмм. Напряжение на
вторичной обмотке трансформатора:
Анализ двух полупериодов проводим отдельно.

u2

t

T

T/2

3T/2

U2m

Слайд 14

§2.2. Мостовой выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2

0 < t < T/2
В этом промежутке времени напряжение

§2.2. Мостовой выпрямитель u2 t T T/2 3T/2 0 В этом промежутке времени
u2 > 0, то есть ϕa > ϕb.

(+)

(-)

U2m

Слайд 15

§2.2. Мостовой выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2

0 < t < T/2
Ток протекает через диод VD1,

§2.2. Мостовой выпрямитель u2 t T T/2 3T/2 0 Ток протекает через диод
нагрузку и диод VD3.
Значит, диоды VD1 и VD3 открыты (смещены в прямом направлении), их сопротивления равны нулю.
Напряжения на открытых диодах также будут равны нулю (по закону Ома).


t

1,3

U2m

Слайд 16

§2.2. Мостовой выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2

0 < t < T/2
Диоды VD2 и VD4 смещены

§2.2. Мостовой выпрямитель u2 t T T/2 3T/2 0 Диоды VD2 и VD4
в обратном направлении, т.е. закрыты, их сопротивления бесконечно велики.
В закрытых диодах ток отсутствует.
Значит, элементы, через которые протекает ток, соединены между собой последовательно.


t

1,3

U2m


2,4

t

Слайд 17

§2.2. Мостовой выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2

0 < t < T/2
По второму закону Кирхгофа можно

§2.2. Мостовой выпрямитель u2 t T T/2 3T/2 0 По второму закону Кирхгофа
записать:
Ток в нагрузке по закону Ома:


t

1,3

U2m


2,4

t


1,3


t

Слайд 18

§2.2. Мостовой выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2

0 < t < T/2
Напряжения на закрытых диодах:
При этом

§2.2. Мостовой выпрямитель u2 t T T/2 3T/2 0 Напряжения на закрытых диодах:
учитываем:


t

1,3

U2m


2,4

t

VD1

VD2

VD3

VD4


1,3

c

d


t

2,4

Слайд 19

§2.2. Мостовой выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2

T/2 < t < T
В этом промежутке времени напряжение

§2.2. Мостовой выпрямитель u2 t T T/2 3T/2 T/2 В этом промежутке времени
u2 < 0, то есть ϕa < ϕb.


t

1,3

U2m


2,4

t


1,3


t

(+)

(-)

2,4

Слайд 20

§2.2. Мостовой выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2

T/2 < t < T
Ток протекает через диод VD2,

§2.2. Мостовой выпрямитель u2 t T T/2 3T/2 T/2 Ток протекает через диод
нагрузку и диод VD4.
Значит, диоды VD2 и VD4 открыты (смещены в прямом направлении), их сопротивления равны нулю.
Напряжения на открытых диодах также будут равны нулю (по закону Ома).


t

1,3

U2m


2,4

t


1,3


t

2,4

2,4

Слайд 21

§2.2. Мостовой выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2

T/2 < t < T
Диоды VD2 и VD4 смещены

§2.2. Мостовой выпрямитель u2 t T T/2 3T/2 T/2 Диоды VD2 и VD4
в обратном направлении, т.е. закрыты, их сопротивления бесконечно велики.
В закрытых диодах ток отсутствует.
Значит, элементы, через которые протекает ток, соединены между собой последовательно.


t

1,3

U2m


2,4

t


1,3


t

2,4

2,4

1,3

Слайд 22

§2.2. Мостовой выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2

T/2 < t < T
По второму закону Кирхгофа можно

§2.2. Мостовой выпрямитель u2 t T T/2 3T/2 T/2 По второму закону Кирхгофа
записать:
Ток в нагрузке по закону Ома:


t

1,3

U2m


2,4

t


1,3


t

2,4

2,4

1,3

2,4

Слайд 23

§2.2. Мостовой выпрямитель

u2

t

T

T/2

3T/2

T/2 < t < T
Напряжения на закрытых диодах:
При этом

§2.2. Мостовой выпрямитель u2 t T T/2 3T/2 T/2 Напряжения на закрытых диодах:
учитываем:


t

1,3

U2m


2,4

t

VD1

VD2

VD3

VD4


1,3

c

d


t

2,4

2,4

1,3

1,3

2,4

Слайд 24

§2.2. Мостовой выпрямитель

Основные параметры мостового выпрямителя:
1) Среднее выпрямленное напряжение (в нагрузке)

§2.2. Мостовой выпрямитель Основные параметры мостового выпрямителя: 1) Среднее выпрямленное напряжение (в нагрузке)
Uн.ср
2) Средний выпрямленный ток (в нагрузке) Iн.ср
3) Среднее значение тока диода Iд.ср

Слайд 25

§2.2. Мостовой выпрямитель

Основные параметры мостового выпрямителя:
4) Максимальное обратное напряжение (в диоде)

§2.2. Мостовой выпрямитель Основные параметры мостового выпрямителя: 4) Максимальное обратное напряжение (в диоде)
Uобр.max
5) Коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке p
Имя файла: Неуправляемые-выпрямители.pptx
Количество просмотров: 75
Количество скачиваний: 1