Przekształtniki AC DC.pdf

AC/DC

Przekształtniki AC/DC mo Ň na podzieli ę na kilka typów, mianowicie:

- prostowniki niesterowane;

- prostowniki sterowane.

Zale Ň nie od stopnia skomplikowania układu i miejsca przył Ģ czenia do sieci

elektroenergetycznej stosuje si ħ dodatkowe kryteria:

przekształtniki jedno i dwu połówkowe;

przekształtniki jedno i trój fazowe;

Jedno połówkowy, jednofazowy prostownik

Najprostszy układ AC/DC składa si ħ z jednej diody podł Ģ czonej jak na rysunku poni Ň ej.

Rys. 1 Schemat ideowy prostego układu AC/DC

Rys. 2 Przebiegi pr Ģ dów i napi ħę

Zasada działania układu jest bardzo prosta. Dioda jest spolaryzowana w kierunku

przewodzenia gdy anoda posiada wi ħ kszy potencjał ni Ň katoda, w przeciwnym przypadku dioda nie

przewodzi. Przewodzenie diody odbywa si ħ w dodatnim półokresie napi ħ cia zmiennego, dioda jest

w stanie przewodzenia zasilaj Ģ c odbiornik. W ujemnym półokresie dioda spolaryzowana jest

zaporowo i nie pozwala na przepływ pr Ģ du w obwodzie. W efekcie przebiegi wyj Ļ ciowe s Ģ równe

lub bliskie zeru.

W topologii pokazanej na rysunku (Rys. 1) najwa Ň niejszym elementem jest dioda, dlatego wa Ň ny

jest jej prawidłowy dobór.

Powy Ň szy układ opisuj Ģ poni Ň sze zale Ň no Ļ ci:

Warto Ļę szczytowa wyprostowanego napi ħ cia wynosi:

U wy 3 U we U d

(1.1)

U wy – napi ħ cie wej Ļ ciowe;

U we – napi ħ cie wyj Ļ ciowe;

U d – spadek napi ħ cia na diodzie w stanie przewodzenia od 0.5V do kilku woltów;

Warto Ļę szczytowa pr Ģ du płyn Ģ cego uzale Ň niona jest od warto Ļ ci szczytowej napi ħ cia wyj Ļ ciowego

i wynosi:

I max 3 U wy

(1.2)

R o

R o – rezystancja obci ĢŇ enia;

Warto Ļę skuteczna pr Ģ du:

I RMS 3 I max

(1.3)

ƛ 2

Warto Ļę Ļ rednia pr Ģ du i napi ħ cia wyj Ļ ciowego:

I AV 3 I max

(1.4)

U wyAV 3 U wy

(1.5)

Jednofazowy pełnomostkowy prostownik

Schemat ideowy pełnomostkowego prostownika znajduje si ħ poni Ň ej.

Rys. 3 a) Schemat ideowy pełnomostkowego prostownika, b) przebiegi pr Ģ dów i napi ħę

Głównym elementem przekształtnika s Ģ cztery diody poł Ģ czone ze sob Ģ jak na rysunku (Rys. 3a),

tworz Ģ c mostek Graetz'a. Napi ħ cie wyj Ļ ciowe składa si ħ z wyprostowanego dwupołówkowo

napi ħ cia sinusoidalnego.

W przypadku gdy na zaciskach układu pojawia si ħ dodatni półokres napi ħ cia pr Ģ d przepływa

przez diody D 1 oraz D 4 , przepływa przez obci ĢŇ enie i obwód zamkni ħ ty jest przez Ņ ródło zasilania. W tym

czasie D 2 i D 3 spolaryzowane s Ģ w kierunku zaporowym.

Je Ļ li na zaciskach pojawia si ħ ujemna cz ħĻę przebiegu sinusoidalnego pr Ģ d przepływa przez diody

D 3 oraz D 2 , dwie pozostałe s Ģ w stanie blokowania.

Warto Ļę szczytowa napi ħ cia wyj Ļ ciowego przedstawia si ħ nast ħ puj Ģ co:

U wy 3 U we 2 ¢ U D (1.5)

Wyra Ň enia na warto Ļę szczytow Ģ i skuteczn Ģ pr Ģ du obci ĢŇ enia s Ģ zgodne z równaniami (1.2) i (1.3),

natomiast warto Ļę Ļ rednia pr Ģ du i napi ħ cia jest dwa razy wi ħ ksza od zale Ň no Ļ ci odpowiednio (1.4)

oraz (1.5).

Prostowniki trójfazowe

Schemat ideowy trójfazowego prostownika znajduje si ħ poni Ň ej.

Rys. 4 Schemat ideowy prostownika trójfazowego

Diody s Ģ ponumerowane zgodnie z kolejno Ļ ci Ģ przewodzenia. K Ģ t przewodzenia ka Ň dej z

nich jest równy 2 ȣ /3. W pierwszej kolejno Ļ ci przewodz Ģ diody 1 i 2, pó Ņ niej 2,3, 3,4, 4,5, 5,6, oraz

6 i 7. Przykładowe przebiegi pr Ģ dów i napi ħę umieszczono na rysunku poni Ň ej.

Rys. 5 Przebiegi pr Ģ dów i napi ħę w prostowniku trójfazowym.

W przypadku, gdy diody zostan Ģ zamienione na tyrystory, otrzymuje si ħ prostownik sterowany. W

zale Ň no Ļ ci od k Ģ ta zał Ģ czenia mo Ň na uzyska ę ró Ň ne przebiegi napi ħ cia wyj Ļ ciowego.

Rys. 5 Przebiegi pr Ģ dów i napi ħę w zale Ň no Ļ ci od k Ģ ta zał Ģ czenia

a) 0 stopni b) 30 stopni c) 45 stopni.

Prostowniki wywieraj Ģ ujemny wpływ na sie ę elektroenergetyczn Ģ , a to ze wzgl ħ du na

generowanie wy Ň szych harmonicznych. Odkształcenie przebiegów od sinusoidy powoduje, Ň e

oprócz harmonicznej podstawowej, dodatkowo pojawiaj Ģ si ħ wy Ň sze harmoniczne, zazwyczaj

nieparzyste.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: