- •Конспект лекций (расширенный)
- •1. ОБщие сВедения
- •2.Основные показатели стабилизированных источников вторичного электропитания
- •3.Классификация систем вторичного электропитания (свэп) и ивэп
- •4.Краткие сведения о напряжении питающей сети ивэп
- •5.Выпрямители.
- •5.1Однополупериодная (однофазная) схема выпрямителя
- •1.Определение параметров трансформатора
- •2.Определение параметров диода
- •3.Коэффициент пульсации выходного напряжения
- •5.Фазность схемы выпрямителя
- •5.2. Однофазная мостовая схема выпрямителя
- •5.3.Схема выпрямителя со средней точкой (двухполупериодная со средней точкой)
- •5.4.Трехфазная однотактная схема (Миткевича) выпрямителя
- •5.5.Трехфазная мостовая схема (Ларионова) выпрямителя
- •5.6.Шестифазные выпрямители по схеме треугольник-звезда и звезда- звезда
- •7.Параметрические стабилизаторы напряжения (псн)
- •7.1.Назначение и основные параметры и характеристики псн
- •7.2.Схема и принцип действия пСн вэ
- •7.3.Коэффициент стабилизации напряжения
- •8. Микросхемный стабилизатор напряжения типа кр142ен19
- •9.Микросхемные линейные стабилизаторы напряжения
- •9.2. Стабилизаторы напряжения с регулируемым выходным напряжением
- •1.1.1. Микросхемные стабилизаторы напряжения с регулирующим транзистором в плюсовом проводе выходной цепи Микросхемы серий 142ен1–142ен2, кр142ен1–кр142ен2
- •9.3. Интегральные стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением
- •1.2.1. Микросхемные стабилизаторы серий 142ен5, 142ен8, 142ен9, кр1157, кр1162 и их основные электрические параметры
- •1.2.2. Примеры применения микросхемных стабилизаторов
- •9.4. Двуполярные интегральные стабилизаторы напряжения
- •1.3.1. Микросхемные стабилизаторы напряжения серий 142ен6а, 142ен6б, к142ен6а – к142ен6г
- •Модуль 2.
- •11. Общая характеристика импульсных источников вторичного электропитания (ивэп)
- •2. 1. Сравнение импульсных и линейных источников ивэп
- •Глава 2. Импульсные стабилизаторы напряжения
- •2.1. Назначение и области использования
- •2.2.1. Схема и принцип действия понижающего исн
- •2.2.2. Принцип действия повышающего исн
- •Схемы силовых цепей инвертирующих исн приведены на рис. 88.
- •2.3. Методы стабилизации напряжения и эквивалентная схема системы управления импульсными ивэп
- •Глава 3. Схемотехника Импульсных стабилизаторов
- •3.7. Микросхема кр142еп1 управления импульсным стабилизатором напряжения
- •3.7.2. Импульсный стабилизатор напряжения с шим
- •Пилообразное напряжение часто получают от отдельного устройства – генератора пилообразного напряжения (гпн).
- •Импульсные стабилизаторы напряжения на ис tl494.
- •Примечание - подробнее о самой микросхеме и принципе ее работы показа-но далее в параграфе2.4.2. - шим регулятор на ис tl494.
- •3.1.1. Принципиальная схема импульсного понижающего стабилизатора на ис tl494
- •3.1.2. Принципиальная схема импульсного повышающего стабилизатора на ис tl494
- •3.1.3. Принципиальная схема импульсного инвертирующего стабилизатора на ис tl494
- •2.4.2. Шим регулятор на ис tl494 Интегральная микросхема управления tl494 двухтактным полумостовым импульсным преобразователем напряжения.
- •МОдуль 3.
- •Глава 4. Функциональные узлы и схемотехника импульсных преобразователей напряжения ивэп
- •4.1. Структурные схемы импульсных источников питания
- •1.3. Классификация импульсных источников электропитания
- •4.2. Полумостовые преобразователи напряжения
- •4.2.1. Входные цепи
- •4.2.2. Усилители мощности
- •4.2.3.Упрощенная схема полумостового усилителя мощности
- •Защита 4.6. Схема «медленного пуска»
- •6. Основы пРоектирование импульсных преобразователей напряжения
- •6.2. Методика расчета ивэп для зарядки аккумуляторных батарей (автомобильных)
5.Выпрямители.
Выпрямители являются неотъемлемой частью большинства источников вторичного электропитания (ИВЭП). Особенно в тех случаях, когда в качес-тве первичных используются системы электроснабжения (СЭС) переменного тока.
Выпрямители предназначены для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока. Схема выпрямителя пред-ставляет собой следующую цепь: сеть переменного тока – трансформатор – выпрямитель – сглаживающий фильтр – нагрузка. Обязательным элементом в этой схеме является выпрямитель, выполненный на неуправляемом диоде (VD) либо на тиристоре (VS) (управляемый диод). Трансформатор (TV) в большинстве случаев является необходимым элементом выпрямителя, но в некоторых случаях он может и отсутствовать (в этом случае используется бестрансформаторная схема включения выпрямителя). Сглаживающий филь-тр, в большинстве случаев, является обязательным элементом.
Диоды выполняют функцию коммутатора цепи переменного тока со стороны СЭС и цепи нагрузки.
Kоммутация диодов осуществляется таким образом, чтобы ток через нагрузку имел одно и то же направление (или одну и ту же полярность). Вольтамперная характеристика диода приведена на рис.1,а, а на рис.2,б показаны вольтамперные характеристики для различных температурных режимов работы диода.
а Рис.1 б
Исходные данные, которые задаются со стороны потребителя напряже-ния постоянного тока, в начале расчета:
Напряжение питающей сети и пределы его изменения (,).
U0 – напряжение на нагрузке, I0 – ток нагрузки и пределы его отклонения (I0min, I0max), коэффициент пульсации K~ напряжения на нагрузке, диапазон изменения температуры окружающей среды Tсрmin, Tсрmax.
Алгоритм расчета:
1. Необходимо выбрать схему выпрямителя;
2. Определить параметры диодов или тиристоров: обратное напряжение Uобр и прямой ток Iпр ;
3.Определить параметры трансформатора: токи I1, I2 в первичной и вторичной обмотках, U2 – напряжения на вторичной обмотке (обмотках),
коэффициент трансформации KТ.
4. Вычислить расчетные мощности первичной и вторичной (вторичных) обмоток трансформатора.
5. Осуществить расчет габаритной мощности трансформатора.
6. Определить целесообразность использования сглаживающего фильтра и других параметров в соответствии с требованиями заказчика.
В настоящее время на практике нашли распространение следующие схемы выпрямителей.
5.1Однополупериодная (однофазная) схема выпрямителя
Область использования:
Простейшая схема, работающая на емкостную нагрузку, с выходным
напряжением примерно до u0 =100B и при токах Iн нагрузки - несколько
десятков миллиампер, мощностью до 10Вт.
На рис.2 показана схема выпрямителя и временные диаграммы напряжения u2 на вторичной обмотке трансформатора и на нагрузке u0.
Принцип действия схемы сводится к следующему. Если к первичной обмотке трансформатора подвести напряжение сети переменного тока uс, которое принято обозначать u1, то на вторичной обмотке, к которой подключен потребитель RН, будет напряжение u2. Следовательно, по замк-нутой цепи будет протекать ток iо : от знака плюс (+) через сопротивление RН, создавая при этом на нем падение напряжения u0 , и далее к минусу (-) на вторичной обмотке трансформатора. При смене полярности напряжения во вторичной обмотке трансформатора (знаки без скобок) ток через сопротивление нагрузки протекать не будет из-за большого сопротивления диода в обратном направлении.
Для этой схемы (нижний рис.2) среднее значение выпрямленного напряжения равно
.
Рис.2