основные понятия / Статьи и обзоры / Элек.ру

Выпрямитель переменного напряжения строится либо на диодах, либо на тиристорах, либо на их комбинации. Выпрямитель, построенный на диодах, является неуправляемым, а на тиристорах — управляемым. Если используются и диоды, и тиристоры, выпрямитель является полууправляемым.

Неуправляемые выпрямители

Диоды позволяют току протекать только в одном направлении: от анода (А) к катоду (К). Как и в случае некоторых других полупроводниковых приборов, величину тока диода регулировать невозможно. Напряжение переменного тока преобразуется диодом в пульсирующее напряжение постоянного тока. Если неуправляемый трехфазный выпрямитель питается трехфазным напряжением переменного тока, то и в этом случае напряжение постоянного тока будет пульсировать.

Выходное напряжение неуправляемого выпрямителя равно разности напряжений двух диодных групп. Среднее значение пульсирующего напряжения постоянного тока равно 1,35 х напряжение сети.

Управляемые выпрямители

В управляемых выпрямителях диоды заменены тиристорами. Подобно диоду тиристор пропускает ток только в одном направлении — от анода (А) к катоду (К). Однако в противоположность диоду тиристор имеет третий электрод, называемый «затвором» (G). Чтобы тиристор открылся, на затвор должен быть подан сигнал. Если через тиристор течет ток, тиристор будет пропускать его до тех пор, пока ток не станет равным нулю.

Ток не может быть прерван подачей сигнала на затвор. Тиристоры используются как в выпрямителях, так и в инверторах.

На затвор тиристора подается управляющий сигнал α, который характеризуется задержкой, выражаемой в электрческих градусах. Эти градусы оказывают запаздывание между моментом перехода напряжения через нуль и временем, когда тиристор открыт.

Если угол а находится в пределах от 0° до 90°, то тиристорная схема используется в качестве выпрямителя, а если в пределах от 90° до 180° — то в качестве инвертора.

Управляемый выпрямитель в своей основе не отличается от неуправляемого за исключением того, что тиристор управляется сигналом а и начинает проводить с момента, когда начинает проводить обычный диод, до момента, который находится на 30° позже точки перехода напряжения через нуль.

Регулирование значения а позволяет изменять величину выпрямленного напряжения. Управляемый выпрямитель формирует постоянное напряжение, среднее значение которого равно 1,35 х напряжение сети x cos α.

По сравнению с неуправляемым выпрямителем управляемый имеет более значительные потери и вносит более высокие помехи в сеть питания, поскольку при более коротком времени пропускания тиристоров выпрямитель отбирает от сети больший реактивный ток.

Преимуществом управляемых выпрямителей является их способность возвращать энергию в питающую сеть.

По материалам компании «Звезда-Электроника»

Управляемые выпрямители — Студопедия

Часто необходимо не только выпрямить переменное напряжение, но и плавно изменять значение выпрямленного напряжения. Управлять величиной напряжения можно как в цепи переменного тока, так и в цепи выпрямленного тока. В цепи переменного тока регулирование осуществляется с помощью трансформаторов и автотрансформаторов. Это направление связано с низким КПД выпрямителя и его громоздкостью, в связи с чем используется только при малых мощностях.

Более экономично регулирование в цепи постоянного тока путем совмещения функций выпрямления и регулирования в одном устройстве. Управляемый выпрямитель основан на использовании тиристоров. Управление тиристором сводится к управлению моментом отпирания (включения) тиристора. Это осуществляется за счет сдвига фазы напряжения управления тиристором относительно анодного напряжения. Такой сдвиг фаз называют углом управления a.

Рассмотрим простейший однополупериодный управляемый выпрямитель — рис. 3.33. Отпирание тиристора производится импульсами, формируемыми схемой управления, а запирание происходит автоматически обратным напряжением. Зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от угла управления U_d = f(a) называется характеристикой управления (рис.3.34). Максимальное значение выпрямленного напряжения получается при a = 0; В этом случае управляемый выпрямитель вырождается в неуправляемый. Таким образом, изменяя угол управления, можно уменьшать величину выпрямленного напряжения относительно величины

U_do при a = 0.

Двухполупериодный однофазный выпрямитель представлен на рис.3.36. Временная диаграмма приведена для случая активной нагрузки. В этом выпрямителе при a = 0 среднее значение выпрямленного напряжениям U_do =0,9 × U₂ как и в неуправляемом выпрямителе. При a = p выпрямленное напряжение отсутствует. Аналитическое выражение регулировочной характеристики

В отличие от нерегулируемого выпрямителя, в рассматриваемой схеме существует прямое напряжение на вентиле в течение интервала a перед отпиранием тиристора. При величина прямого напряжения будет максимальной, равной амплитуде вторичною напряжения U_2m. Обратное напряжение на вентиле после перехода тока через нуль на интервале a определяется отрицательной полуволной анодного напряжения U₂ этого тиристора. С момента включения очередного тиристора обратное напряжение на первом тиристоре скачком возрастает до величины

. Амплитуда обратного напряжения будет максимальной и равной 2 × U_2m если угол регулирования не превышает p/2.

При индуктивной нагрузке ток открываемого тиристора будет возрастать не скачком, а плавно. Тиристоры остаются в открытом состоянии еще некоторое время после спада вторичного напряжения до нуля U₂ — так называемый период коммутации g. На этапе коммутации ток в заканчивающем свою работу вентиле падает до нуля, а ток во вступающем в роботу вентиле повышается от нуля до нормального значения, т.е. происходит переход нагрузки с одного вентиля на другой. Длительность периода коммутации тем больше, чем больше отношение

L_н/R_н. Коммутация характерна как для управляемых, так и для неуправляемых выпрямителей. К появлению периода коммутации приводят также индуктивности рассеяния обмоток трансформатора, достигающие заметных значений в мощных выпрямителях.

Коммутационные процессы приводят к уменьшению выпрямленного напряжения и ухудшению коэффициента мощности выпрямителях.

В течение периода коммутации через тиристор протекает реактивный ток коммутации, ограниченный только индуктивным сопротивлением трансформатора и сети, приведенным ко вторичной обмотке

X_а:

Здесь L_2s — индуктивность рассеяния вторичной обмотки; L_1s — то же первичной обмотки; L_c — индуктивность питающей сети. Угол коммутации увеличивает сдвиг первой гармоники первичного тока относительно напряжения сети:

Наличие индуктивности в нагрузке уменьшает пульсации выпрямленного тока, при очень большой

L_н выпрямленный ток практически постоянный. Регулировочная характеристика выпрямителя приобретает вид:

В управляемом выпрямителе ток первичной обмотки трансформатора приобретает несинусоидальную форму: первая гармоника тока сдвигается относительно питающего напряжения и тем больше, чем больше угол регулирования. Это приводит к снижению коэффициента мощности выпрямителя, т.е. потреблению им из сети реактивной мощности, даже при чисто активной нагрузке. При индуктивном характере нагрузки этот эффект усугубляется за счет угла коммутации.

Для уменьшения потребляемой из сети реактивной мощности, а, следовательно, улучшения коэффициента мощности выпрямителя, при работе с большой индуктивностью в схему добавляют дополнительный вентиль (так называемый нулевой вентиль), шунтирующий нагрузку. Нулевой вентиль включается в те моменты, когда вторичное напряжение меняет знак с положительного на отрицательный. На интервале a энергия, запасенная в индуктивности нагрузки, расходуется на ток, замыкающийся через нулевой диод. В результате уменьшается сдвиг первой гармоники первичного тока

относительно напряжения сети и улучшается коэффициент мощности.

Характеристики управления двухполупериодного управляемого выпрямителя с активной и индуктивной нагрузкой показаны на рис. 3.37.

Однофазные двухполупериодные выпрямители могут выполняться по мостовой схеме. При этом можно использовать управляемые тиристоры во всех четырех плечах моста или только в двух, а в остальных двух — неуправляемые диоды. Известен вариант мостового выпрямителя с четырьмя неуправляемыми и одним управляемым вентилем — рис. 3.38.

Трехфазные управляемые выпрямители могут выполняться по схеме с нулевым выводом или по мостовой схеме. Трехфазный выпрямитель с нулевым выводом показан на рис.3.39. Особенностью трехфазного управляемого выпрямителя является то, что при больших углах регулирования выходное напряжение приобретает импульсный характер. При

и активной нагрузке выпрямленный ток (напряжение) имеет непрерывный характер (область непрерывных токов), а при — прерывистый характер (область прерывистых токов). В случае активно-индуктивной нагрузки прерывистость тока в цепи нагрузки зависит не только от угла регулирования, но и от соотношения L_н/R_н. Если , непрерывный режим тока имеет место при любых соотношениях R_н и L_н. В случае дальнейшего увеличения угла регулирования непрерывный режим тока сохраняется при значительном преобладании индуктивности. Для исключения отрицательных участков в кривой выпрямленного напряжения и улучшения коэффициента мощности, нагрузка индуктивного характера может шунтироваться нулевым диодом.

В трехфазном мостовом выпрямителе режим прерывистых токов наступает при других значениях угла регулирования.

КПД выпрямителя оценивают отношением:

Здесь SDP — сумма активных потерь, состоящих из потерь в вентилях DP_в, потерь в силовом трансформаторе DP_ст и потерь в сглаживающем дросселе DP_д, если последний имеется.

Потери в вентилях:

где m — число вентилей в схеме, DU_а — падение напряжения на вентиле в прямом направлении, I_а — среднее значение тока через вентиль.

Потери в трансформаторе:

где DP_с — потери в стали (потери на перемагничивание), DP_м — потери в меди.

Потери в дросселе:

где I_d — выпрямленный ток, R_д — активное сопротивление обмотки дросселя.

Коэффициент мощности выпрямителя определяется отношением активной мощности, потребляемой из сети, к полной мощности

Активная мощность определяется первой гармоникой тока первичной обмотки

и без учета потерь в выпрямителе равна полезной мощности

Полная мощность определяется всеми гармониками первичного тока:

Отсюда

Здесь K — коэффициент искажения формы кривой потребляемого тока. сosj₁ — коэффициент сдвига первой гармоники тока, зависящий от угла регулирования a и угла коммутации g.

K зависит от схемы выпрямления и характера нагрузки. Для однофазных двухтактных выпрямителей при ; для трехфазного мостового выпрямителя .

Для формирования импульсов управления, подаваемых на управляющий электрод тиристоров управляемых выпрямителей разработаны схемы СИФУ. Схемы обеспечивают формирование импульсов определенной длительности и амплитуды, подаваемых на вентили фаз выпрямителя в нужные моменты времени. В зависимости от способа реализации величины угла управления α СИФУ может быть аналоговой или цифровой.

При помощи управляемых вентилей можно регулировать величину не только постоянного, но и переменного напряжения. В простейшем случает это можно осуществить по схеме (рис.3.40). Но такие схемы приводят к искажению формы сетевого напряжения.

1. Теоретические сведения

Источниками первичного электропитания называются устройства, преобразующие какой-либо вид энергии, содержащийся в природных источниках (ветер, вода, газ, и т.д.) в электрическую энергию. В большинстве случаев напряжение таких источников является стандартным переменным.

Однако ряд потребителей электроэнергии может работать только на постоянном напряжении различных значений, или на переменном напряжении различных значений нестандартной частоты.

Питание таких потребителей осуществляется от источников вторичного электропитания.

Источник вторичного электропитания служит для преобразова­ния электроэнергии первичного источника электроэнергии до вида, необходимого для нормального функционирования питаемых им потребителей.

Источник вторичного электропитания может состоять из функциональных узлов, выполняющих одну или несколько функций: преобразование, выпрямление, инвертирование, стабилизацию, регулирование, и т.д.

Структурная схема такого источника может иметь вид, представленный на рис, 1

Рис. 1. Структурная схема вторичного источника

Трансформатор осуществляет преобразование энергии перемен­ного тока одного напряжения в энергию переменного тока другого напряжения без изменения частоты.

Выпрямитель – это устройство, служащее для преобразования энергии переменного тока первичного источника в энергию постоянного тока.

Выпрямители могут быть неуправляемыми и управляемыми.

Неуправляемые выпрямители строятся на диодных схемах, возможность изменения значения выпрямленного напряжения при этом отсутствует.

Управляемые выпрямители строятся на тиристорных схемах, при этом выпрямитель не только преобразовывает переменное напряжение в постоянное, но и способен изменять значение выпрямленного напряжения. Примером применения управляемого выпрямителя может служить исполнительный двигатель электропривода постоянного тока, при изменении напряжения питания которого будет меняться частота его вращения.

Сглаживающий фильтр уменьшает уровень пульсаций выпрям­ленного напряжения.

Стабилизатор напряжения позволяет получить на выходе на­пряжение, находящееся в заданных пределах, при значительно больших колебаниях напряжения сети.

Неуправляемые выпрямители

Основным элементом неуправляемого выпрямителя является полупроводниковый выпрямительный диод (рис. 2).

Рис, 2. Полупроводниковый выпрямительный диод

Основным свойством диода является односторонняя проводи­мость.

Принцип работы диода отражает вольтамперная характеристика (рис. 3). При подаче положительного прямого напряжения между анодом и катодом диод открыт, при подаче отрицательного обратного напряжения между анодом и катодом диод закрыт.

Рис. 3. Вольтамперная характеристика выпрямительного диода

В зависимости от числа фаз первичного источника питания (се­ти переменного тока) различают однофазные и многофазные (обычно трехфазные) выпрямители. Выпрямители малой и средней мощно­стей, как правило, являются однофазными, а выпрямители большой мощности — трехфазными. По форме выпрямленного напряжения вы­прямители подразделяются на однополупериодные и двухполупери- одные.

Рассмотрим схему однофазного двухполупериодного двухтакт­ного выпрямителя (рис. 4).

Графики изменения напряжения на входе выпрямителя и на на­грузке поясняют работу схемы (рис. 5).

Рис. 4. Двухполупериодный двухтактный выпрямитель

Выпрямленное напряжение представляет собой периодически изменяющуюся несинусоидальную функцию.

Кривую выпрямленного напряжения можно разложить в гармо­нический ряд Фурье:

Рис. 5. Изменение напряжения на входе схемы выпрямителя и на нагрузке

Полезной частью этого пульсирующего напряжения является постоянная составляющая (она не зависит от времени), или среднее значение выпрямленного напряжения:

Переменная составляющая состоит из гармоник и является «вредной» частью выпрямленного напряжения. Для ее уменьшения, то есть для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, ис­пользуют сглаживающие фильтры. Основной гармоникой, наиболее трудной для сглаживания, является первая гармоника (с частотой 2wt). Отношение амплитуды основной гармоники к постоянной со­ставляющей выпрямленного напряжения называется коэффициентом пульсаций q.

Среднее значение выпрямленного напряжения (без учета потерь в диодах)

где U₂ — действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансфор­матора.

Тогда

Среднее значение тока на нагрузке

Среднее значение мощности, выделяющейся на нагрузке

Коэффициент трансформации трансформатора

Средний ток диода, являющийся током вторичной обмотки трансформатора

где р — тактность выпрямителя, для рассматриваемой схемы выпрямителя

р = 2; т₂— число фаз вторичной обмотки трансформатора.

Максимальное обратное напряжение на диодах

1. Неуправляемые выпрямители

Выпрямителем называют устройство, предназначенное для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток. Структурная схема системы преобразования электрической энергии показана на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Структура выпрямителя

Трансформатор выполняет функции согласования напряжения, если по условиям работы требуется увеличить или уменьшить напряжение на нагрузке при неизменном напряжении питающей сети.

Выпрямительное устройство преобразует переменное напряжение в постоянное. На выходе этого устройства получается пульсирующее постоянное напряжение, где постоянная составляющая Ud определяет среднее значение выпрямленного напряжения.

Кривая выпрямленного напряжения помимо постоянной составляющей содержит переменную (пульсирую­щую) составляющую. Наличие переменной составляющей в подавляющем большинстве случаев является нежелательным. Поэтому осуществля­ют фильтрацию выпрямленного напряжения или тока с помощью специальных фильтров. Наличие сглаживающих фильтров оказывает существенное влияние на режим работы выпрямителя и его элементов. Поэтому в силовой электронике применяемые элементы, из которых создается фильтр, должны иметь высокий коэффициент полезного действия. Этому условию полностью отвечают только фильтры, выполненные на базе чисто реактивных элементах (индуктивность, емкость).

Между сглаживающим фильтром и нагрузкой иногда подключают стабилизатор напряжения, который поддерживает постоянным по величине напряжение на нагрузке.

Включение в сеть переменного тока приборов, способных проводить ток только в одном направлении, вносит существенные особенности в режим работы элементов преобразователя и источника питания переменного тока. Для обеспечения надежной работы всего преобразовательного комплекса необходимо определить основные режимы каждого элемента, по которым можно правильно выбрать вентиль, трансформатор, состав фильтра по условиям нормальной работы и нагреву этих элементов звена.

Наличие питающей сети переменного тока создает определенную общность электромагнитных процессов, протекающих в этих преобразователях. Принятая последовательность рассмотрения преобразователей позволяет перенести ряд положений, получаемых из анализа одного типа, на другие типы.

Все преобразователи строят с использованием диодов, транзисторов и тиристоров средней и большой мощности. Общим свойством этих приборов является то, что они могут находиться в двух резко различающихся состояниях:

1. закрытом при действии обратного напряжения; 2) открытом — при действии прямого напряжения. Приборы такого типа получили название электрических вентилей.

Кремневые диоды и тиристоры, используемые в преобразователях средней и большой мощности, имеют обратные токи минимум на 3-4 порядка меньше, чем прямые токи, протекающие через них в открытом состоянии. При этом прямые падения напряжения на вентилях обычно в 100-1000 раз меньше, чем действующие напряжения в их анодных цепях постоянного или переменного тока. Это позволяет при анализе процессов в преобразователе средней и большой мощности, как правило, пренебречь токами вентилей при их закрытом состоянии и падением напряжения на вентилях при их открытом состоянии. Поэтому при рассмотрении схем выпрямителя вентили будем считать идеальными и заменять их электрическими ключами.

При рассмотрении материала удобнее изучение схем выпрямителей и вывод основных соотношений начать с изучения неуправляемых выпрямителей при работе на чисто активную нагрузку с последующим учетом режимов работы на активно-индуктивную, активно-емкостную, противо ЭДС, а также режимов коммутации вентилей при наличии индуктивности в анодной цепи.

Полученные соотношения для неуправляемых выпрямителей являются исходными для расчета тепловых режимов всех элементов преобразователя, энергетических и других показателей. Эти соотношения также являются исходными параметрами для управляемых выпрямителей при нулевых углах управления.

2. Источники вторичного электропитания — выпрямители неуправляемые выпрямители

В общем случае структурная схема выпрямительного устройства (рис, 10.33) содержит трансформатор Т, выпрямитель В, сглаживающий фильтр Ф и стабилизатор выпрямленного напряжения Ст. Трансформа­тор служит для изменения синусоидального напряжения сети С до не­обходимого уровня, которое затем выпрямляется. Сглаживающий фильтр уменьшает пульсации выпрямленного напряжения. Стабилиза­тор поддерживает неизменным напряжение на приемнике П при изме­нении напряжения сети. Отдельные узлы выпрямительного устройства могут отсутствовать, что зависит от условий работы.

В дальнейшем вместо термина «выпрямительное устройство» будем пользоваться сокращенным — «выпрямитель». По числу фаз источника выпрямленного синусоидального напряжения различают однофазные и многофазные (чаще трехфазные) выпрямители, по схемотехническо­му решению — с выводом нулевой точки трансформатора и мостовые, по возможностям регулирования выпрямленного напряжения — не­управляемые и управляемые. В неуправляемых выпрямителях для вы­прямления синусоидального напряжения включаются диоды, т. е. не­управляемые вентили, а для сглаживания выпрямленного напряжения — обычно емкостные фильтры.

Для упрощения расчетов примем, что приемник представляет собой резистивный двухполюсник с сопротивлением нагрузки, а диоды — идеальные ключи, т. в. реализуют короткое замыкание цепи для тока в прямом направлении (R_VD = 0) и ее разрыв для тока в обратном направлении (R_VD = ∞).

А. Однофазные выпрямители.

R_VD = 0

R_VD = ∞

Однофазная однополупериодная схема выпрямления

[0;:

VD- открыт, R_VD =0

U_H = U₂ i_H =

U_VD = I_H R_VD = 0

[0; 2]:

VD – закрыт; R_VD = ∞

i_H = = 0 U_H = R_H*i_H = 0

U_VD = U₂ -iR_H = U₂

Среднее значение выпрямленного напряжения

Ucp = U₀ =

Uсрн = Uон = = 0,318U_2m = 0,45U₂

Icp_H = = 0,318

U_{обр max} = U_2m = U₂

I _{ср пр VD} = I_{ср н}

1-фазная 2-полупериодная схема выпрямления с нулевым выводом

В однофазном выпрямителе с нулевым выводом трансформатора приемник подключается к выводу от середи­ны вторичной обмотки трансформатора (рис. 10.34). Рассмотрим снача­ла работу выпрямителя вез сглаживающего фильтра (ключ К разомк­нут). бели в каждой половине вторичной обмотки с числом витков wb считать положительным то направление тока, при котором соответ­ствующий диод открыт, то ток в каждой половине обмотки и в каждом диоде будет синусоидальным в течение положительного (для этой полови­ны) полупериода и равным нулю в течение отрицательного полупериода (рис. 10.35, д). В приемнике положи­тельные направления обоих токов со­впадают, т.е. i_н = i₁ + i₂, (рис. 10.35, 6).

Рис. 10. 34 Рис. 10. 35

[0;:

VD1- открыт; VD2 – закрыт

U_H = U₂₁; i_H = ; R_VD1 = 0;

U_VD1 = i_H = R_VD1 = 0

U_VD2 = (U₂₁ + U₂₂) – i_HR_VD1 = 2U₂₁

[0; 2]:

VD1-закрыт; VD2 – открыт;

U_H = U₂₂; I_H= ; R_VD2= 0

U_VD2 = i_HR_VD2 = 0

U_VD1 = (U₂₁ + U₂₂) – i_HR_VD2 = 2U₂₂

Uсрн =

I_CPH = = 0,636= 0,9

U _{обр max} = 2U_2max = 2

Выбор диодов

I_{пр доп} K_ЗI_{ср пр VD}

U_{обр доп обр max}

K_З = 1,3~1,5

В момент времени 0, , 2… происходит естественное запирание полупроводников. Эти моменты называются точками естественной коммутации.

1. фазная 2-полуперидная мостовая схема выпрямления

В однофазной мостовой схеме выпрямления (рис. 10.38) четыре диода образуют четыре плеча выпрямительного моста. Одну половину периода два диода в противолежащих плечах моста проводят ток i₁, а другие два диода заперты. Вторую половину периода два других диода проводят ток i₂, а первые два диода заперты (рис. 10.39, а). Для мосто­вой схемы справедливы все полученные выше соотношения для выпрямителя с нулевым выводом трансформатора. Ток нагрузки выпрям­ленный i_н = i₁ + i₂ (рис. 10.39, б), а ток источника i = i₁ — i₂ синусои­дальный (рис. 10.39, а).

[0;:

VD1, VD4 – откр.

VD2, VD3 — закр.

U_H = U_2; i_H = ; U_VD1 = i_HR_VD1 = 0

U_VD1 = U₂

[0; 2]:

VD2, VD3 – открыт.

VD1, VD4 – закрыт.

U_H = U_2; i_H = ; U_VD2 = i_HR_VD2 =0

U_VD1 = U₂

U_срн = = 0,636 U_2max = 0,9U₂

Iсрн = = 0,636= 0,1

Для выбора диодов

U_{обр max} = U_2max = U₂

I_{ср пр VD} = 0,5 I_ср.н

3 – фазная схема выпрямления с нулевым выводом

На рис 10.40 показана схема трехфазного выпрямителя с нулевым выводом трансформатора. В каждый данный момент времени ток проводит только тот диод, анод которого соединен с выводом той вторичной обмотки трехфазного трансформатора (a, b или с), напряже­ние на которой (u_a, u_b или u_с) положительное и наибольшее (рис. 10.41, а).

— точки естественной коммутации.

30° + 120° * n.

[]: VD1 – открытый; VD2, VD3 – закрытый.

;

[]: VD2 – открытый; VD1, VD3 – закрытый.

;

[]: VD3 – открытый; VD2, VD1 – закрытый.

;

* .

Трехфазная мостовая схема выпрямления

В трехфазной мостовой схеме выпрямителя нулевой вывод вторич­ной обмотки трехфазного трансформатора не нужен, поэтому его вторичные обмотки могут быть соединены как звездой, так и треугольни­ком или, если позволяют условия работы трехфазный трансформатор может вообще отсутствовать. При отсутствии трехфазного трансфор­матора выпрямитель подключается к трехфазному источнику, напри­мер, как показано на рис. 10.42. Половина диодов выпрямителя (VD₁, VD₃ и VD₅) образует группу, в которой соединены все катод­ные выводы, а у второй половины диодов (VD₂,, VD₄ и VD₆) соедине­ны все анодные выводы

— точки естественной коммутации.

30° + 60° * n.

[]:

VD1, VD4 – открытый;

VD2, VD3, VD5, VD6 – закрытый и т.д.

(каждый — треть периода)

* .

Из всех схем наилучшей является трехфазная мостовая, на выходе среднее значение напряжения наибольшее, пульсации – наименьшее.

Лекция 16. Сглаживающие фильтры

Назначение фильтра состоит в том, чтобы, пропуская на выход постоянную составляющую максимально ослабить переменную составляющую (пульсации).

Внешней характеристика выпрямителя с фильтром

Из внешней характеристики выпрямителя с емкостным фильтром видно, что эффект фильтра с ростом нагрузки уменьшается. Тогда, при больших токах сглаживание может быть достигнуто применением индуктивного фильтра.

Управляемые выпрямители

Управляемые выпрямители предназначены для преобразования переменного напряжения в пульсирующее в одной полярности с возможностью регулирования среднего значения выходного напряжения.

Система импульсно-фазового управления (СИФУ) подает на управляющий электрод тиристоров VS1-VS4 кратковременные импульсы у управления VS1-VS4, тем самым открывая их, сдвинув по фазе импульсы управления, изменяется время подключения нагрузки. Таким образом, придерживая на открывание тиристоры на время, соответствующее углу управления из напряжения, подаваемого в нагрузку, вырезается часть напряжения, соответствующая . Следовательно, напряжение на нагрузке уменьшается, угол отсчитывается от точки естественной коммутации и изменяется в пределах от 0° до 180°.

:

:

.

Выбор тиристора

Аналогично диоду (, ).

принцип работы, схемы выпрямления при работе на активную и активно-индуктивную нагрузки.

В ряде случаев от ВУ требуется не только преобразовать переменный ток в постоянный, но и обеспечить возможность регулирования (управления) постоянной составляющей выпрямленного напряжения. ВУ, выполняющие указанные функции, называют управляемыми выпрямителями.

Элемент управляемых выпрямителей – тиристор.

В источниках питания тиристор используется для регулирования (стабилизации) напряжения в управляемых выпрямителях и стабилизаторах напряжения в цепи переменного тока. Изменение фазы подачи управляющего импульса на тиристор по отношению к точке “естественной” коммутации (коммутация в неуправляемых выпрямителях) изменяет уровень напряжения на нагрузке. Кроме того, тиристор нашел широкое применение в защитных устройствах.

В состав выпрямителя входят тиристоры. Включение тиристора, происходит при выполнении двух условий: а) напряжение между анодом и катодом тиристора должно быть положительным; б) на управляющий электрод тиристора должен поступить управляющий импульс. Тиристор выключается при уменьшении тока через него до нуля.

Выпрямители обеспечивают при параллельном включении работу на одну нагрузку, при условии, что каждый выпрямитель получает питание от индивидуального трансформатора или от двух вторичных обмоток одного трёхобмоточного трансформатора. Обслуживание выпрямителей двухстороннее.

Основные пар-ры:

— допустимый прямой ток (среднее значение) и допустимое обратное напряжение (амплитудное значение).

— максимально допустимое прямое напряжение (напряжение, при котором тиристор будет переходить в проводящее состояние при отсутствии импульса управления).

— прямое падение напряжения на открытом тиристоре.

— ток удержания.

— время отпирания (включения).

— время восстановления управляемости (запирания).

— тепловое сопротивление.

12.Однофазный мостовой управляемый выпряимтель с активной и активно-индуктивной нагрузкой.принцип работы,временные диаграммы,среднее значение выпрямленного напряжения.Элементы схем управления тиристорных выпрямителей.

При полном числе тиристоров схема управления формирует им­пульсы, обеспечивающие на интервале каждого полупериода измене­ния ЭДС е₂ отпирание соответствующих диагональных тиристоров. Так, на полупериоде, когда е₂ направлена снизу вверх, как показано на рис. 3.11,а, схема управления обеспечивает отпирание тиристо­ров VS2, VS3 (рис. 3.11,в).

В случае же разрывных токов дросселя выключение ранее от­крытой пары тиристоров будет происходить в общем случае раньше, чем схема управления обеспечит открытие другой диагональной па­ры тиристоров. Кривые напряжения u₀₁ и тока iо для такого режима работы выпрямителя приведены на рис. 3.11,в. Как следует из кри­вой io(w_1t), на интервале первого полупериода изменения ЭДС е₂ ток i₀ спадает до 0 в момент, соответствующий углу , тогда как тири­сторы VS2 и VS3 открываются в момент w1t = а.

Рассмотрим работу идеального выпрямителя в установившем­ся режиме в предположении, что индуктивность обмотки дросселя L —»∞. В момент, соответствующий w_1t = а, включается тиристор VS1 и напряжение u₀₁, начиная с Этого момента, до момента, соот­ветствующему w1t =π, совпадает с ЭДС е₂. На этом интервале ток iо замыкается по цепи: вывод а вторичной обмотки трансформатора Т — тиристор VS1 — CR_H — дроссель L •— диод VD2 — вывод b вто­ричной обмотки — вторичная обмотка трансформатора Т — вывод а. При смене полярности ЭДС е₂ ранее открытый диод VD2 ока­жется под обратным напряжением, равным этой ЭДС. Энергия же запасенная дросселем L будет передавать в нагрузку через диод VD1 и ранее открытый тиристор VS1, так что на интервале π ≤w1t ≤π+а выходное напряжение uqi идеального выпрямителя и тОк вторичной(а следовательно, и первичной) обмотки трансформатора Т равны О (рис. 3.11,г). После открытия тиристора VS2 в момент w1t =π+а напряжение uo1 снова совпадает с ЭДС е₂.

Каждый из тиристоров и диодов в схеме рис. 3.11,б» работает, как и в случае неуправляемого выпрямителя, в течение половины периода, следовательно, выражения для действующего и среднего значений токов для этих приборов, полученные ранее в разд. 3.2, остаются справедливыми.

Поскольку длительность работы вторичной и первичной обмоток трансформатора в управляемом выпрямителе (рис. 3.11б) на интер­вале полупериода в ( — а)/π раз меньше по сравнению с неуправляемым выпрямителем, то и действующие значения этих токов в \/(( — а)/π раз оказываются меньше.Если всю эту хрень расчитать,то Расчет показывает, что при а = 60 эл. град коэффициент мощно­сти управляемого выпрямителя рис. 3.11,б»оказывается равным 0,826, тогда как для выпрямителя рис. 3.11,а он оказывается равным 0,45.

Различные типы выпрямителей

Выпрямитель — это электронная схема, преобразующая переменный ток в постоянный. По типу входного питания, выпрямления и выхода его можно разделить на разные типы.

Однофазный выпрямитель

Однофазные выпрямители используются для преобразования однофазных источников переменного тока в постоянный ток. То есть однофазный трансформатор используется для подачи питания на выпрямитель. Однофазные выпрямители в основном используются для приложений с низким энергопотреблением, таких как бытовые электроприборы, бытовые электронные устройства и т. Д.

Схема однополупериодного выпрямителя, 1 фаза

Трехфазный выпрямитель

Выпрямитель 3Ф — это электронная схема, которая преобразует трехфазный переменный ток в однонаправленный выход постоянного тока. Трехфазные выпрямители в основном используются в промышленных и мощных системах.

В трехфазной электросети переменный ток той же частоты и амплитуды напряжения проходит по трем проводникам с разностью фаз 120 ^— градуса между каждой фазой.В то время как однофазное питание — это одна из трех фаз по отношению к нейтрали или общей контрольной точке трех фазных линий.

При трехфазном выпрямлении выходной сигнал получается из трех фаз, подаваемых в схему выпрямителя.

Кришнаведала — Собственная работа, CC BY-SA 3.0, Ссылка

Сравнение однофазных и трехфазных выпрямителей

Однофазный выпрямитель	Трехфазный выпрямитель
Вход двухпроводный. Низкое энергопотребление. Низкий КПД. Коэффициент пульсации высокий. Максимальное выходное напряжение — это максимальный потенциал между фазой и нейтралью. Меньше TUF (коэффициент использования трансформатора). Требуются дополнительные фильтры. Low PIV (пиковое обратное напряжение).	Вход трехпроводный или четырехпроводный (трехфазная линия и одна нейтраль). Высокая мощность. Высокая эффективность. Коэффициент пульсации меньше. Максимальное выходное напряжение — это максимальный межфазный потенциал. Подробнее TUF. Никаких дополнительных фильтров не требуется. Высокий PIV.

Неконтролируемый

Неуправляемая выпрямительная схема — это выпрямительные схемы общего назначения, в которых используются только диоды. Диодные выпрямители не контролируют выходное напряжение, поэтому они называются неуправляемыми выпрямителями.

Полуволна

Полупериодный выпрямитель — это тип выпрямителя, который преобразует только положительный полупериод входного переменного тока в пульсирующий постоянный ток.

Неуправляемая схема трехфазного однополупериодного выпрямителя

Здесь в цепи 3 фазы подключены к аноду трех диодов D1, D2 и D3. Катод всех трех диодов подключен к одному выводу нагрузки. Другой вывод нагрузки подключен к нейтрали. Следовательно, максимальное выходное напряжение на нагрузке — это максимальное пиковое напряжение фазовой линии относительно нейтральной точки, которое в идеале равно нулю вольт.

Диоды D1, D2, D3 попеременно проводят в зависимости от изменения фазы.Мгновенное выходное напряжение будет равно напряжению фазной линии, имеющей наивысший потенциал.

Полная волна

Полноволновой выпрямитель — это схема выпрямителя, которая преобразует оба полупериода входного переменного тока в пульсирующий постоянный ток.

Неуправляемая однофазная двухполупериодная схема выпрямителя с центральным ответвлением

Приведенная ниже схема трехфазного мостового выпрямителя состоит из шести диодов. В двухполупериодном выпрямителе напряжение на нагрузке — это напряжение между двумя фазами.

3 φ Неуправляемая схема двухполупериодного мостового выпрямителя

Диоды D1, D2, D3 выбирают, когда в соответствующей фазе приходит самое высокое положительное напряжение, а диоды D4, D5, D6 выбирают самое отрицательное напряжение.

Полууправляемый

Управляемые выпрямители — это тип выпрямителей с фазовым управлением, которые управляют выходом с помощью тиристоров или тиристоров. В выпрямителях этого типа выходное напряжение выпрямителя можно регулировать, управляя срабатыванием тиристора.

Тиристор или тиристор — это многослойное полупроводниковое устройство, состоящее из трех выводов: анода, катода и затвора. Он работает как коммутационное устройство с электрическим управлением. Он проводит только в одном направлении и всегда блокирует обратный ток.

При обратном смещении тиристор блокирует обратный ток так же, как работает диод с обратным смещением. Но при прямом смещении он ведет себя не так, как обычный диод. Чтобы включить или запустить SCR в проводимость, требуется небольшой ток

.Типы выпрямителей

— силовая электроника от A до Z

Сравнение типов выпрямителей:

Введение в выпрямители:

Схема преобразователя, которая преобразует переменный ток в постоянный, называется выпрямителями. Помните, что выпрямители и преобразователи чаще всего меняются местами в учебниках силовой электроники. Обычно термин «преобразователь» обозначает выпрямитель.
В этом посте мы обсудим различные типы выпрямительных схем.

Схема выпрямителя, использующая только диоды, известна как схема неуправляемого выпрямителя .
Когда тиристоры используются для преобразования переменного тока в постоянный, они контролируют выходное напряжение, поэтому оно известно как схема управляемого выпрямителя .

В отличие от диода, тиристор не становится проводящим сразу после того, как его напряжение становится положительным.
Требуется запуск по импульсу на затворе.
Таким образом, можно заставить тиристор проводить в любой точке полуволны, которая прикладывает положительное напряжение к его аноду. Таким образом регулируется выходное напряжение.

Классификация выпрямительных цепей:

(a) В зависимости от характеристик управления различных цепей выпрямители классифицируются как

(i) неуправляемые выпрямители
(ii) полууправляемые выпрямители
(iii) Полностью управляемые выпрямители

(i) Неуправляемые выпрямители

• Эти схемы содержат только диоды и выдают напряжение нагрузки постоянного тока, фиксированное по величине относительно величины напряжения питания переменного тока.
• Кроме того, они подразделяются на полуволновые, двухполупериодные (с центральным ответвлением трансформатора) и мостовые выпрямители.

Полуволновый выпрямитель:

• Схема полуволнового выпрямителя состоит из одного полупроводникового диода и сопротивления нагрузки.
• При полуволновом выпрямлении цепь проводит ток только в течение положительных полупериодов входного переменного тока.
• Отрицательные полупериоды подавляются. т.е. ток будет течь в течение положительных полупериодов, а ток не будет проводиться во время отрицательных полупериодов.
• Таким образом, ток всегда проходит через нагрузку только в одном направлении.

Full W ave Rect ifier:
При двухполупериодном выпрямлении ток течет через нагрузку в одном направлении для обоих полупериодов входного питания. Этого можно добиться с помощью двух диодов, работающих попеременно.

Для двухполупериодного выпрямления используются схемы двух типов.
(a) Двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом.
(б) Выпрямитель мостового типа.

Центральный отвод Двухполупериодный выпрямитель:

• Эта схема состоит из двух диодов.
• Вторичная обмотка с центральным ответвлением используется для подключения двух диодов [Вторичная обмотка с центральным ответвлением имеет три вывода, а именно 1,2 и 3.
• Центральная точка является нейтральной точкой.
• Общее вторичное напряжение делится на две части.
• Общее вторичное напряжение делится на две равные части.
• Они доступны на клеммах 1 и 2, 3 и 2, так что каждый диод использует один полупериод входного переменного напряжения.
  

Двухполупериодный мостовой выпрямитель:

В мостовом выпрямителе нет необходимости в центральном ответвительном трансформаторе. Он содержит четыре диода D1, D2, D3 и D4, соединенных в мост.
Формы сигналов двухполупериодного выпрямителя показаны ниже.

Преимущества и недостатки различных конфигураций показаны в таблице ниже.

_M 9012Средний ток

Параметры	Полуволна	С отводом по центру Двухполупериодная	Мост
Кол-во диодов	1	4	2	2	2	Максимум. КПД	40,6%	81,2%	81,2%
Пиковое обратное напряжение	В M	2V M	V M
Idc / 2	Idc / 2
Vdc (без нагрузки)	Vm / π	2Vm / π	2Vm / π
Выходная частота			f 2
Коэффициент использования трансформатора Коэффициент	0.287	0,693	0,812
Коэффициент пульсации	1,21	0,48	0,48
Форм-фактор	1,57	1.11							√2

(ii) Полууправляемые выпрямители

Эти схемы содержат смесь тиристоров и диодов, которые предотвращают реверсирование напряжения нагрузки.
Но эти преобразователи позволяют контролировать среднее значение напряжения нагрузки постоянного тока

(iii) Полностью управляемые выпрямители

• Здесь все выпрямляющие элементы — это тиристоры.
• В этих схемах с помощью подходящего управления фазовым углом, при котором тиристоры включены, можно управлять средним значением постоянного напряжения, а также изменять полярность постоянного напряжения нагрузки.
• Таким образом, эта схема преобразователя является двунаправленной, и она позволяет потоку мощности в любом направлении между источником питания и нагрузкой постоянного тока.

(B) Зависит от периода проводимости во время каждого цикла входного переменного напряжения, они подразделяются на две группы, а именно:

(i) Полуволновые выпрямители
(ii) Полуполупериодные выпрямители
Есть два типы двухполупериодных выпрямителей, а именно

• Двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением
• Двухполупериодный выпрямитель с использованием мостовой конфигурации

(C) В зависимости от количества фаз в сети питания преобразователи классифицируются как
(i) Однофазные выпрямители
(ii) Трехфазные выпрямители

(D) В зависимости от количества импульсов на стороне постоянного тока за один период входного переменного напряжения выпрямители классифицируются как
(i) Одноимпульсные выпрямители
(ii) Два импульсных выпрямителя
(iii) Трехимпульсные выпрямители
(iv) Шестипульсные выпрямители и т. Д.

Спасибо, что прочитали о типах выпрямителей….

Подробнее:

Преимущества и недостатки HVDC по сравнению с системой передачи HVAC
Power Electronics Основные вопросы для собеседования: Set-4 Бесщеточный двигатель постоянного тока
(BLDC) Учебное пособие

Пожалуйста, оставьте свои комментарии ниже… ..

.

Различные типы выпрямителей и их работа

Схема выпрямителя

Как общая часть всех цепей электронных источников питания, выпрямительная схема обеспечивает питание постоянного тока от имеющегося источника переменного тока для правильной работы электронного оборудования. В зависимости от типа применения, эта конфигурация и типы выпрямителя различаются, например, диодные выпрямители, выпрямители с фазовым управлением и т. Д., Но каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Схема выпрямителя может быть реализована с различными твердотельными электронными или электрическими компонентами, такими как диоды, тиристоры, полевые МОП-транзисторы и так далее.На этих компонентах используется выпрямитель, работа которого изменяется для получения требуемой мощности. Прежде чем узнать его типы, дайте нам знать вкратце, что такое выпрямитель.

Что такое выпрямитель?

Выпрямитель — это схема, которая используется для преобразования источника переменного тока в однонаправленный источник постоянного тока. Этот процесс преобразования переменного тока (AC) в постоянный (DC) также называется выпрямлением. Эти мостовые выпрямители доступны в различных корпусах в виде модулей от нескольких ампер до нескольких сотен ампер.В основном в схемах мостовых выпрямителей полупроводниковый диод используется для преобразования переменного тока, поскольку он позволяет току течь только в одном направлении (однонаправленное устройство).

Что такое выпрямитель

Выбор мостового выпрямителя

зависит от требований к нагрузке, и, помимо этого, некоторые дополнительные соображения включают номинальные характеристики компонентов, напряжение пробоя, номинальный прямой ток, номинальный переходный ток, диапазоны температур, требования к установке и т. Д. Мы можем подключать диоды в различных конфигурациях для получения различных типов выпрямителей.

Типы выпрямителей

Выпрямители

подразделяются на множество конфигураций, как показано на рисунке ниже. Эти выпрямители классифицируются в зависимости от таких факторов, как тип источника питания, конфигурация моста, характер управления, используемые компоненты и т. Д. В основном выпрямители подразделяются на однофазные и трехфазные выпрямители, а затем подразделяются на неуправляемые, полууправляемые и полностью управляемые выпрямители. Давайте вкратце рассмотрим некоторые из этих типов выпрямителей.

Типы выпрямителей

Однофазные неуправляемые выпрямители

В выпрямителях этого типа используется неуправляемый диод для выпрямления входного переменного тока. На выходных клеммах этого выпрямителя мощность становится постоянной, и изменение ее величины или значения в зависимости от требований нагрузки невозможно.

Полуволновой выпрямитель

Это простой тип выпрямителя, состоящий из одного диода, который включен последовательно с нагрузкой. Для малых уровней мощности обычно используется этот тип выпрямительной схемы.

Полуволновой выпрямитель

Во время положительной половины входа переменного тока диод смещается в прямом направлении, и через него начинают протекать токи. Во время отрицательной половины входа переменного тока диод становится смещенным в обратном направлении, и ток перестает течь через него. Форма выходного сигнала на нагрузке показана на рисунке. Из-за высокой пульсации на выходе этот тип выпрямителя редко используется с чисто резистивной нагрузкой.

Полноволновой выпрямитель с центральным отводом

В выпрямителе этого типа используются два диода и трансформатор с центральной вторичной обмоткой с ответвлениями.Во время положительного полупериода входного переменного тока диод D1 смещен в прямом направлении, и через него начинает течь ток к нагрузке. Во время отрицательной половины входной диод D2 смещен в прямом направлении, а D1 становится смещенным в обратном направлении. Ток нагрузки начинает течь через D2 во время этого отрицательного пика. Обратите внимание, что ток, протекающий через нагрузку, не изменился даже при изменении полярности напряжения.

Полноволновой выпрямитель с центральным отводом

Достоинствами этого выпрямителя являются более низкий коэффициент пульсаций и более высокий КПД, но необходимость трансформатора с центральным ответвлением вторичной обмотки является основным недостатком и делает схему более дорогой.

Полноволновой мостовой выпрямитель

Используя такое же вторичное напряжение, этот мостовой выпрямитель может почти вдвое увеличить выходное напряжение по сравнению с двухполупериодным трансформаторным выпрямителем с центральным ответвлением. Во время положительной половины входного переменного тока диоды D1 и D2 смещены в прямом направлении, а D3 и D4 — в обратном. Таким образом, ток нагрузки протекает через диоды D1 и D2. Во время отрицательного полупериода входные диоды D3 и D4 смещены в прямом направлении, а D1 и D2 — в обратном. Следовательно, ток нагрузки протекает через диоды D3 и D4.

Полноволновой мостовой выпрямитель

Однофазные полууправляемые выпрямители

В управляемых выпрямителях

для управления выходом используются тиристоры вместо диодов. Регулируя время срабатывания тиристоров (или MOSFET и IGBT), мы можем управлять напряжением и током через нагрузки, и этот процесс называется методом фазового управления выпрямлением.

Однофазные полууправляемые выпрямители

Схема однофазного полууправляемого выпрямителя показана ниже, где используются два диода и два тиристора, подключенные поперек нагрузки.Каждая ветвь состоит из одного двигателя и одного диода, и за каждую проводимость отвечают два компонента ветви. Однако тиристоры T1 и T3 или диоды D2 и D4 не могут вести себя одновременно.

Во время положительного полупериода входа T1 и D2 смещены в прямом направлении. При срабатывании T1 ток нагрузки протекает через T1 и D2. Если напряжение проходит через отрицательный переход через нуль входного напряжения, D4 переходит в проводимость, коммутируя D2, и тогда напряжение нагрузки становится равным нулю.

Формы сигналов полууправляемого выпрямителя

Во время отрицательного полупериода T3 и D4 смещены в прямом направлении, и когда срабатывает T3, ток нагрузки начинает течь через T3 и D4. Аналогично, при переходе через нуль D2 переходит в проводимость, коммутируя D4. Как видно на рисунке ниже, ток нагрузки всегда остается выше нуля, это называется режимом непрерывной проводимости выпрямления постоянного тока. Также на рисунке показан прерывистый режим работы.

Однофазный полностью управляемый выпрямитель

Этот тип выпрямительной схемы на основе силовой электроники является наиболее популярным и широко используется для управления скоростью двигателей постоянного тока.Эта схема получается путем замены всех диодов, используемых в неуправляемых или полууправляемых выпрямителях, на тиристоры, как показано на рисунке. Из схемы мы можем видеть, что один тиристор из верхней группы (T1, T3) и один тиристор из нижней группы (T2, T4) должны проводить ток нагрузки. Однако T1T3 или T2T4 не могут проводить одновременно.

Однофазный полностью управляемый выпрямитель

Во время положительного полупериода входного сигнала T1 и T2 смещены в прямом направлении, и когда они срабатывают или запускаются, они начинают проводить, так что ток нагрузки течет через них.Во время отрицательного полупериода входного переменного тока T3 и T4 находятся в состоянии прямой блокировки, и когда к ним применяется стробирующий импульс, они включаются, и через них начинает течь ток нагрузки. В то же время на T1 и T2 отрицательное напряжение вызывает немедленную коммутацию этих тиристоров. Этот процесс повторяется для каждого цикла, как показано на рисунке ниже.

Форма сигналов полностью управляемого выпрямителя

Это несколько типов выпрямителей, которые часто используются в нескольких приложениях, включая все электронные и электрические проекты.В этой статье рассматривается только однофазный выпрямитель для облегчения понимания, а не для усложнения этого документа. Мы надеемся, что читатели могли лучше ответить на вопрос, что такое выпрямитель и его типы. Любые дальнейшие вопросы по этой теме или практическое руководство по созданию электронных проектов вы можете прокомментировать ниже.

Фото:

Просмотры сообщений: 12 685

.Управляемые выпрямители

— скачать видео онлайн на ppt

Презентация на тему: «Управляемые выпрямители» — стенограмма презентации:

1 Управляемые выпрямители
Лекция 9 Управляемые выпрямители

2 Управляемый однополупериодный выпрямитель
Нормальные выпрямители считаются неуправляемыми выпрямителями.Как только параметры источника и нагрузки установлены, уровень постоянного тока на выходе и мощность, передаваемая на нагрузку, становятся фиксированными величинами. Способ управления выходом — использовать SCR вместо диода. Два условия должны быть выполнены перед тем, как SCR сможет работать: SCR должен быть смещен в прямом направлении (VSCR> 0). Ток должен быть подан на затвор SCR.

3 Управляемая, полуволновая R-нагрузка
Стробирующий сигнал применяется при t = , где  — угол задержки / срабатывания.

4 Пример Разработайте схему для создания среднего напряжения 40 В на нагрузочном резисторе 100 Ом от источника переменного тока 120 В среднеквадратического значения 60 Гц. Определите мощность, потребляемую резистором, и коэффициент мощности. Кратко опишите, что произойдет, если схему заменить диодом, чтобы получить такой же средний выходной сигнал.

5 Пример (продолжение) решения
В таком случае, чтобы достичь среднего напряжения 40 В, угол задержки должен быть равен. Если используется неуправляемый диод, среднее напряжение будет равным. Это означает, что необходимо сделать некоторый понижающий средний резистор для конструкции.К неуправляемому выпрямителю можно добавить последовательный резистор или катушку индуктивности, в то время как управляемый выпрямитель имеет преимущество в том, что не изменяет нагрузку или не вносит потерь.

6 Управляемая, однополупериодная нагрузка R-L
Анализ схемы очень похож на анализ неуправляемого выпрямителя.

.