Презентация по практической схемотехнике на тему "Выпрямители переменного тока"

Выпрямители переменного тока
Практическая схемотехника
Преподаватели
Музалевский А.И.
Галичева М.К

Двухполупериодый выпрямитель

Сглаживающий фильтр

Выбор диодов для выпрямителя
При выборе полупроводниковых диодов для выпрямителя следует помнить, что основными параметрами полупроводниковых диодов являются допустимый ток Iдоп (Iпр мах), на который рассчитан данный диод, и
обратное напряжение Uобр (Uобр мах), выдерживаемое диодом без пробоя в непроводящий период.
При этом для исключения повреждений диодов должны выполняться следующие условия:
Iдоп≥Iд и Uобр≥Uд.
:

Обычно при составлении реальной схемы выпрямителя задаются значением мощности потребителя (нагрузки) Рн, Вт, получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением (напряжением на нагрузке) Uн, В, при котором работает потребитель постоянного тока.
Отсюда нетрудно определить ток потребителя (нагрузки):
Iн=Pн/Uн.
Вычисленное значение тока берется за основу при выборе диода по току, сравнивая ток протекающий через диод Iд с допустимым током диода Iдоп, выбирают диоды для схем выпрямителя.
Следует учесть, что для различных схем выпрямителей ток, протекающий через диод (Iд)иток протекающий через потребитель (нагрузку) (Iн) связаны соотношениями:

однофазный однополупериодный выпрямитель Iд=Iн
однофазный двухполупериодный и однофазный мостовой выпрямители Iд=Iн/2

Ток нагрузки
При составлении реальной схемы выпрямителя задаются значением мощности потребителя (нагрузки) Рн, Вт, получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением (напряжением на нагрузке) Uн, В, при котором работает потребитель постоянного тока. Отсюда нетрудно определить ток потребителя (нагрузки):
Iн=Pн/Uн.
Вычисленное значение тока берется за основу при выборе диода по току, сравнивая ток протекающий через диод Iд с допустимым током диода Iдоп, выбирают диоды для схем выпрямителя. 

Соотношения при выборе схем
однофазный однополупериодный выпрямитель
Iд=Iн

однофазный двухполупериодный и однофазный мостовой выпрямители
Iд=Iн/2

Примечания
В результате расчета может оказаться, что ток через диод превышает допустимое значение тока для данного типа диода.
В этом случае для увеличения допустимого значения тока применяется параллельное соединение диодов, их суммарный допустимый ток (Iдоп∑) увеличивается во столько раз, сколько диодов параллельно соединяют.

Если в непроводящий период напряжение на диоде превышает допустимое обратное напряжение,
то для увеличения допустимого обратного напряжения применяется последовательное соединение диодов, их суммарное допустимое напряжение (Uобр∑) увеличивается во столько раз, сколько диодов последовательно соединяют.
 

Пример расчета выпрямителей

Составить схему мостового выпрямителя, выбрав стандартные диоды, параметры которых приведены в таблице.
Мощность потребителя Pd = 300 (Вт) с напряжением питания Ud = 20 (В). Пояснить порядок составления схемы для диодов с приведенными параметрами.

РЕШЕНИЕ
1. Определяем ток потребителя
Id = Pd/Ud = 300/20 = 15 А.
2. Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период для мостовой схемы
Ub = 1,57· Ud =1,57·20 = 31,4 В.
3. Выбираем диод для данной схемы из условий:
по току - Iдоп. > 0,5 Id > 0,5·15 > 7,5 А.
напряжению - Uобр.> Ub>31,4 В.
По таблице подходит диод Д224А, у которого Iдоп.= 10 А., что >7,5 А. и
Uобр.= 50В., что >31,4 В.

В схеме мостового выпрямителя диоды - VD1; VD2; VD3; VD4 выбраны Д224А
Подходит также диод Д244А у которого Iдоп.= 10 А., и Uобр.= 50В.





Схема мостового выпрямителя VD1; VD2; VD3; VD4 (Д305)

Схема однополупериодного выпрямителя
Схема однополупериодного выпрямителя - VD1 (Д233)

Схема однополупериодного выпрямителя
РЕШЕНИЕ:
1. Определяем ток потребителя
Id = Pd/Ud = 900/150 = 6 А.
2. Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период для однополупериодной схемы выпрямителя
Ub = 3,14· Ud = 3,14· 150 = 471 В.
3. Выбираем диод для данной схемы из условий:
по току - Iдоп. > 0,5Id = 6 А.
по напряжению - Uобр.> Ub = 471 В.
По таблице подходит диод Д233 , у которого Iдоп.= 10 А., что > Id = 6 А. и Uобр.= 500В., что > Ub = 471 В.

Схема однополупериодного выпрямителя
Схема однополупериодного выпрямителя
РЕШЕНИЕ:
1. Определяем ток потребителя
Id = Pd/Ud = 240/180 = 1,3 А.
2. Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период для схемы двухполупериодного выпрямителя
Ub = 3,14· Ud = 3,14· 180 = 565,2 В.
3. Выбираем диод для данной схемы из условий:
по току - Iдоп. > Id = 0,5·1,3 А. = 0,65А.
по напряжению - Uобр.> Ub = 565,2 В.
По таблице подходит диод Д234Б, у которого Iдоп.= 5 А., что > Id = 0,65 А. и Uобр.= 600 В., что > Ub = 565,2В.

Двухполупериодный выпямитель