Трансформаторы, выпрямители, фильтры

Однофазный выпрямитель со средней точкой вторичной обмотки трансформатора, работающей на активную нагрузку

Выпрямитель со средней точкой по существу является двухфазным, так как вторичная обмотка трансформатора со средней точкой создает две ЭДС равные по величине, но противоположные по направлению.

Эквивалентная схема выпрямителя и осциллограммы напряжений и токов поясняющие его принцип работы показаны на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2. а) эквивалентная схема, б)осциллограммы напряжений и токов.

Вентили V1, V2 проводят ток поочередно: например в течение первого полупериода сетевого напряжения положительны потенциал имеет анод вентиля V1, поэтому ток проходит через этот вентиль, сопротивление нагрузки и полуобмотку с ЭДС U1; в течение второго полупериода положительным становится потенциал анода вентиля V2 (анод V1 становится отрицательным) и он пропускает ток через нагрузку и другую половину вторичной обмотки с ЭДС U2 в том же направлении что и в первый полупериод. Таким образом, в отличие от простейшего однофазного однополупериодного выпрямителя в выпрямителе с нулевой точкой вторичных обмоток ток в нагрузке проходит в течение обоих полупериодов сетевого напряжения, но каждая из половин вторичной обмотки оказывается нагруженной током только в течение полупериода. В результате встречного направления намагничивающих сил постоянных составляющих токов вторичных полуобмоток в сердечнике трансформатора отсутствует вынужденное намагничивание.

Среднее значение (постоянная составляющая) выпрямленного напряжения определяется с помощью разложения в ряд Фурье косинусоидального импульса выпрямленного напряжения:

где U2m – амплитуда напряжения вторичной полуобмотки, а U2 – действующее значение напряжения на ней.

Величина обратного напряжения на неработающем вентиле равно двойной амплитуде вторичного напряжения полуобмоток 2U2m или через U:

Действующее значение напряжения вторичной полуобмотки из выражения (1.1):

Среднее значение выпрямленного тока через нагрузку и вентиль:

где Iam – амплитуда тока через вентиль.

Среднее значение тока через вентиль:

Действующее значение тока вентиля:

Действующее значение тока вторичной обмотки:

Мощность вторичной обмотки трансформатора:

где – среднее значение мощности на нагрузке выпрямителя.

Действующее значение тока первичной обмотки находится через баланс мощностей:

где – коэффициент трансформации.

Мощность первичной обмотки трансформатора:

Типовая мощность трансформатора:

Ремонт и обслуживание

Трансформатором называется сложное оборудование. Периодически потребуется проводить его обслуживание и ремонт. Доверить эту работу рекомендуется профессионалам. Только человек с соответствующей подготовкой имеет право проводить подобные работы.

При повышенной скорости нагрева, наличии шума, требуется произвести перемотку контуров трансформатора. Эту процедуру сможет выполнить неквалифицированный специалист, обладающий минимальным уровнем знаний в области работы электротехники.

Прибор имеет магнитопривод. Он является общим для катушек. Первый контур ответственен за понижение, а второй – за повышение электричества в сети. Осмотр трансформатора производится по определенной технологии.

Проверка

Сначала проводится визуальный осмотр блока. Если при работе наблюдается перегрев, на поверхности появляются деформации, неровности, вздутие изоляции. Если осмотр не выявил отклонений, нужно найти вход и выход прибора. Первый из них подведен к первой катушке. Здесь появляется магнитное поле в момент подачи электричества. Вывод подведен ко вторичной обмотке.

Выходной сигнал фильтруется. Этот показатель нужно замерять. Снимаются разборные части конструкции корпуса. Требуется получить доступ к микросхемам. Это позволит замерять напряжение мультиметром. При этом потребуется учесть номинальные показатели. Если результат замеров окажется меньше 80 % от заданного производителем значения, цепь первичной не функционирует правильно.

Первую катушку отсоединяют от прибора. На нее больше не поступает электричество. Затем проверяется вторичный контур. При отсутствии фильтрации используется питание от измерительного прибора. При отсутствии нормального напряжения в системе, аппаратура требует ремонта.

После проверки в случае исправности составляющих элементов, конструкция собирается  обратном порядке. При необходимости проводится ремонт агрегата.

Трехфазные выпрямители

Среди трехфазных схем наибольшее распространение получили однонаправленная схема выпрямления или схема Миткевича и мостовая схема, известная также как схема Ларионова.

Рассмотрим сначала однонаправленную схему выпрямителя.

В однонаправленной схеме вторичные обмотки трехфазного трансформатора соединены звездой. К фазам а, b и с подключены диоды Д1, Д2 и Д3, катоды которых соединены в точке . Нагрузка Rн подключена между общим выводом трех вторичных обмоток трансформатора и общей точкой присоединения катодов.

Ток на каждом диоде будет протекать только тогда, когда потенциал на аноде будет выше потенциала на катоде. Это возможно в течении 1/3 периода, когда напряжение в данной фазе выше напряжений в двух других фазах. То есть когда U2а>U2b и U2a>U2c, диод Д1 будет открыт, в то время как Д2 и Д3 будут заперты. Под действием напряжения U2а ток замыкается через обмотку фазы а, диод Д1 и нагрузку Rн. В следующую треть периода открывается диод Д2, затем Д3 и т.д.

Напряжение нагрузки будет равно напряжению фазы с открытым диодом и следовательно ток нагрузки изменяется по тому же закону. При этом ток в нагрузке всегда будет больше 0.

Пульсация тока в такой схеме будет относительно невелика, что понижает требования к сглаживающему фильтру. Недостатком данной схемы, также как однофазной однополупериодной является намагничивание сердечника трансформатора.

Большее распространение в трехфазных выпрямителях получила мостовая схема Ларионова, так как она лишена недостатков однотактной схемы.

В такой схеме одновременно пропускают ток два диода — один с наибольшим положительным потенциалом анода относительно нулевой точки трансформатора из катодной группы диодов, другой — с наибольшим отрицательным потенциалом катода. Нагрузка подключается между анодной и катодной группой диодов.

В интервал времени t1-t2 пропускать ток будут диоды Д1 и Д4, так как наибольший положительный потенциал имеет анод фазы а, а наибольшим отрицательным потенциалом обладает катод фазы b. В интервале t2-t3 пропускать ток будут диоды Д1-Д6, в интервале t3-t4 — Д3-Д6, в интервале t4-t5 — Д3-Д2, в интервале t5-t6 — Д5-Д2 и в последнем интервале — Д5-Д4.

Таким образом напряжение на нагрузке будет иметь вид шести пульсаций за период, а интервал проводимости каждого диода — 2π/3. При этом интервал совместной работы двух диодов — π/6. Среднее значение напряжения на нагрузке будет:

  где U2 — действующее значение напряжения на вторичных обмотках трансформатора.

Среднее значение выпрямленного напряжения практически равно максимальному линейному напряжению питающей сети:

где Uab.m — максимальное линейное напряжение вторичной обмотки.

Из достоинств схемы нужно отметить то, что в такой схеме отсутствует вынужденное подмагничивание сердечника трансформатора. Кроме того коэффициент пульсаций значительно ниже, чем у однофазной двухполупериодной схемы и составляет 0,057.

На основе этой схемы можно создать двенадцати, восемьнадцати, двадцатичетырехфазные выпрямители. Для этого используются различные сочетания последовательного и параллельного соединения схем. Чем больше будет фаз и соответственно пар диодов, тем меньше будут выходные пульсации.

Кроме этих схем, могут применяться и управляемые схемы выпрямления, которые наряду с выпрямлением переменного тока обеспечивают и регулировку выходного напряжения (тока). Но об этом мы поговорим в следующий раз.

Оборудование с отводом от средней точки вторички

Средняя точка силового трансформатора в этом случае располагается между обмотками. Выходные напряжения вычисляются с верхней и нижней половин вторички — это обязательно условие

Важно учитывать число витков, расположенных на трансформаторе. В зависимости от количества определяется входное напряжение на первичке

Согласно расчетам, оно будет V1/Va = Т1/Тa V1/Vb = Т1/Тb. В формуле Т1, Тa и Тb являются количеством колец первичной первой половины и второй половины вторичной обмоток соответственно. По пропорции легко вычисляются искомые характеристики. Значения Тa и Тb идентичные, так как они одинаковы по собственной амплитуде. Отвод выбран из среды вторичной.

Отдельно учитывается, есть ли заземление средней точки. При положительном ответе выходные напряжения, которые возникают на обеих половинах вторички трансформатора, будут находится в полной противофазе. Если же заземления нет, то придется устанавливать дополнительные нагрузки или делать его.

Сравнение однофазного и трехфазных устройств

Однофазный выпрямитель, как правило, менее дорогостоящий, чем трехфазный с одинаковой номинальной мощностью, но это преимущество в затратах становится менее значительным при более высоких нагрузках. Более крупные выпрямители используются в больших системах ИБП, гальванических, электроочистительных и анодирующих установках, больших контроллерах двигателя постоянного тока и т. д.

4.4. Трехфазные однотактные выпрямительные схемы.4.4. Трехфазные однотактные выпрямительные схемы.

Любое устройство мощностью более 10 кВт должно иметь трехфазный вход. Кроме того, контроллеры переменного тока с регулируемой частотой, которые напрямую ректифицируют сеть без трансформатора, имеют трехфазный выпрямитель, хотя однофазный вход возможен для двигателей менее 5 кВт.

Ниже приведён список преимуществ трехфазного и однофазного выпрямителей с одинаковой выходной мощностью:

  1. Входной ток сети ниже и сбалансирован между тремя фазами. Этот баланс важен, если выпрямительная нагрузка является значительной частью общей нагрузки вашего завода.
  2. Входные гармонические токи меньше и легче подавляются.
  3. Величина пульсации выхода намного меньше, а частота в 3 раза больше, чем у однофазного выпрямителя. Это значительно облегчает сглаживание с меньшими дросселями и / или конденсаторами.

Средний ток каждого составляет около 67% от значения для однофазного выпрямителя. Поэтому могут использоваться более мелкие устройства и их легче распределять вокруг радиаторов. Для небольших устройств эти преимущества не столь важны. Но для больших выпрямителей (более 10 кВт) они становятся более значительными.

Обустройство ленточного фундамента

Учитывая вышесказанное, понятно, что использование фундаментальных блоков выгодно в первую очередь при постройке частных зданий небольших размеров. Такая техника значительно снижает материальные расходы и временные ресурсы, затрачиваемые на строительство. Выполнение работ занимает намного меньше времени, учитывая использование качественных заранее готовых материалов.

Так выглядит примерная схема мелкозаглубленного ленточного фундамента

Конструкция фундамента из блоков в целом, ничем не отличается от монолитногоИсточник kamtehnopark.ru

На схеме показана укладка ленточного фундамента, которая выполняется в несколько этапов:

  1. Для начала необходимо вырыть траншею. Ее уровень должен быть на 20 см ниже уровня замерзания почвы.
  2. Засыпается смесь гравия с песком для фундамента (слой подушки 20/30 см)
  3. На подушку кладут ряды фундаментальных блоков.
  4. При осуществлении кладки швы перевязывают, используя при необходимости стальные армированные прутья.
  5. Ряды монтируют до достижения высоты цокольного этажа (в соответствии с проектом).
  6. Сооружают влагозащитное перекрытие из 2-х слоев гидроизоляционного материала
  7. По периметру цоколя оборудуют отмостку фундамента.

Видео

Расчет первичной обмотки

При изготовлении своими руками трансформатора с 220 на 12 Вольт нужно правильно произвести расчет первичной (сетевой) обмотки. И только после этого можно начинать делать остальные. Если неверно сделаете расчет первичной, то устройство начнет греться, сильно гудеть, пользоваться им будет неудобно, да и опасно. Допустим, используется для намотки провод сечением 0,35 мм. На одном слое уместится 115 витков (50/(0,9 х 0,39)). Число слоев посчитать тоже несложно. Для этого достаточно общее количество витков разделить на то, сколько умещается в одном слое: 1000/115=8,69.

Теперь можно произвести расчет высоты каркаса вместе с обмотками. Первичная имеет восемь полных слоев, плюс к ней еще изоляция (толщина 0,1 мм): 8 х (0,1 + 0,74) = 6,7 мм. Чтобы не появились высокочастотные помехи, сетевая обмотка экранируется от остальных. Для экрана можно использовать простой провод – наматываете один слой, изолируете его и концы соединяете с корпусом. Допускается использовать и фольгу (конечно, она должна быть прочной). В общем, первичная обмотка нашего трансформатора займет 7,22 мм.

Средняя точка — трансформатор

Искусственные цепи по схеме уравновешенного моста.

Через эти трансформаторы и линейные провода связываются источник и потребитель переменного тока. Цепь для постоянного тока образуется при замыкании контакта К через средние точки трансформаторов и линейные провода.

Схема с заземленным на высокой частоте катодом и гальванически заземленной 2 — й сеткой.

Автором проверена схема заземления катодов мощных тетродов ГУ-61П и ГУ-53А ( рис. 1.22 г), в которой выпрямители питания анода и второй сетки включаются последовательно, а вторая сетка гальванически заземляется. Плюсовая клемма выпрямителя смещения изолируется от земли и подключается к средней точке трансформатора накала. Нить накала заземляется по высокой частоте с помощью емкостей С, Cz. Потенциал второй сетки относительно катода оказывается равным напряжению ЕС2 — Необходимость гальванического заземления второй сетки обусловлена требованием получения высокой устойчивости в широком диапазоне частот без специальных мер нейтрализации емкости Са.с. Полученные результаты исследования схемы свидетельствуют о возможности получения при ее применении значительно большего коэффициента усиления, чем в схемах с заземленными ( по высокой частоте) сетками.

Принципиальная схема сигнализации о состоянии распределительных фидеров.

В конце каждого фидера устанавливается специальное устройство так называемая концевая коробка распределительного фидера ( КРФ), элементы которой снижают напряжение, действующее между проводами фидера, выпрямляют его и передают обратно на трансформаторную подстанцию по искусственной одно-проводной цепи, состоящей из двух проводов фидера и земли. Это напряжение вызывает на ТПС появление тока в цепи между средней точкой трансформатора Тр и землей. Падение напряжения на сопротивлении Ri измеряется вольтметром В. Фильтрующие ячейки R0 — С2 и Др1 — Ri — Ci сглаживают выпрямленный ток.

Схема однополу-периодного выпрямителя.| Форма тока при однополу пер йодном выпрямлении.

Крайние точки трансформатора а и с присоединяют к анодам двух выпрямительных ламп, катоды которых соеди нены между собой и накаливаются отдельной батареей или отдельной понижающей обмоткой на трансформаторе. Нагрузка, как это видно из рис. 317, включается между средней точкой трансформатора и катодами обеих выпрямительных ламп.

Схема однополу-периодного выпрямителя.| Форма тока при одноТтолу пер йодном выпрямлении.

Крайние точки трансформатора а и с присоединяют к анодам двух выпрямительных ламп, катоды которых соединены между собой и накаливаются отдельной батареей или отдельной понижающей обмоткой на трансформаторе. Нагрузка, как это видно из рис. 317, включается между средней точкой трансформатора и катодами обеих выпрямительных ламп.

К расчету кольцевой схемы, работающей в режиме заданного тока.

Ток, составленный разностью этих токов и равный / а, пойдет от средней точки трансформатора Тр через измеритель в нижний отвод обмотки / / /, и цепь тока замкнется.

Электроны от катода летят к анодам, когда напряжение на них положительно. Следовательно, от анодов к катоду через сопротивление нагрузки, подключенное между катодом () и средней точкой трансформатора ( -), проходит выпрямленный ток, как в обычной схеме трехфазного кенотронного выпрямителя.

Проверка напряжения накала кенотронов производится вольтметром, приключенным к первичным обмоткам трансформаторов накала. Миллиамперметр, указывающий ток утечки, при испытании одним концом заземлен, другим же соединен через защитное сопротивление со средней точкой трансформатора. Для защиты при пробое изоляции миллиамперметр зашунтирован искровым промежутком.

Завершая рассмотрение временных диаграмм рис. 6.2, а, отметим, что ток первичной обмотки трансформатора i i на каждой половине периода повторяет форму вторичного тока проводящей полуобмотки. Напряжение на закрытом вентиле иа фа — Фк, где потенциалы анода и катода фа и фк определяются относительно вывода средней точки трансформатора; очевидно, что фк мл а фа равно ЭДС на соответствующей полуобмотке трансформатора, т.е. сч.

Для чего нужен трансформатор

Трансформатор любого типа нужен для изменения энергетической составляющей. Аппарат необходим для изменения переменного тока одного напряжения в переменный, но другой. Частота соблюдается такая же. Технические характеристики оборудования выбираются в зависимости от того, какие обмотки установлены (присутствуют определенные схемы и обмоточные данные к каждому устройству).

Не допускается, чтоб напряжение излишне падало или прибор перегревался. Показатели магнитного провода определяются в зависимости от частоты тока и мощности, которая показывается на входе и будет получаться на выходе из оборудования. В обязательно порядке при расчете трансформатора, в том числе и со средней точкой, учитываются характеристики:

  • количество обмоток;
  • качество используемых материалов, их диаметр, назначение;
  • полная электрическая схема;
  • схема подключаемой нагрузки, например, сопротивление или напряжение — рассчитывается в индивидуальном порядке);
  • частота питающей сети;

  • напряжение активной части трансформатора;
  • габариты и масса оборудования в целом;
  • техника безопасности;
  • удобство и способы монтажа; условия эксплуатации.

Расчет тс, когда предлагается активная нагрузка, выполняется относительно бес проблемно. Но гораздо чаще встречаются ситуации, когда трансформатор со средней точкой работает на выпрямитель

Это свойство в свою очередь приводит к тому, что емкость оказывает внимание на показатели постоянного тока. Выделяют несколько видов нагрузки (активную, емкостную и индуктивную)

В зависимости от типологии изменяются способы подсоединения и вариации технических показателей.

Трехфазный мостовой выпрямитель – принцип работы и схемы

Если для маломощных схем постоянного тока применяют однотактные или мостовые однофазные выпрямители, то для питания более мощных нагрузок необходимы порой выпрямители трехфазные.

Трехфазные выпрямители позволяют получать большие величины постоянных токов с малыми уровнями пульсаций выходного напряжения, что сказывается на снижении требований к характеристикам сглаживающего выходного фильтра. Итак, для начала рассмотрим однотактный трехфазный выпрямитель, изображенный на рисунке ниже:

В приведенной на рисунке однотактной схеме к выводам вторичных обмоток трехфазного трансформатора подключены всего три выпрямительных диода. Нагрузка присоединена к цепи между общей точкой, в которой сходятся катоды диодов, и общим выводом трех вторичных обмоток трансформатора.

Давайте теперь рассмотрим временные диаграммы токов и напряжений, имеющих место во вторичных обмотках трансформатора и на одном из диодов трехфазного однотактного выпрямителя:

Некоторым устройствам постоянного тока требуется большее напряжение питания, чем может дать однотактная схема, приведенная выше. Поэтому в некоторых случаях больше подходит схема трехфазного двухтактного выпрямителя. Принципиальная его схема приведена на рисунке ниже. Как мы уже отмечали, требования к фильтру снижаются, вы сможете увидеть это по диаграммам. Данная схема известна как трехфазный мостовой выпрямитель Ларионова:

Взгляните теперь на диаграммы и сравните их с однотактной схемой. Выходное напряжение в мостовой схеме легко представляется в виде суммы напряжений как бы двух однотактных выпрямителей, работающих в противоположных фазах. Напряжение Ud = Ud1+Ud2. Количество фаз на выходе очевидно больше и частота пульсаций сети больше.

В данном конкретном случае – шесть фаз постоянного напряжения вместо трех, которые были в однотактной схеме. Вот почему требования к сглаживающему фильтру снижаются, и в некоторых случаях без него можно полностью обойтись.

Три фазы обмоток вкупе с двумя полупериодами выпрямления дают основную частоту пульсаций равную шестикратной частоте сети (6*50 = 300). Это видно по диаграммам напряжений и токов.

Мостовое включение можно рассмотреть как объединение двух однотактных трехфазных схем с нулевой точкой, причем диоды 1, 3 и 5 — это катодная группа диодов, а диоды 2, 4 и 6 — анодная группа. Два трансформатора будто бы объединены в один. В каждый момент прохождения тока через диоды – в процессе участвуют одновременно два диода — по одному из каждой группы.

Открывается катодный диод, к которому приложен более высокий потенциал относительно анодов противоположной группы диодов, и в анодной группе открывается именно тот из диодов, потенциал к которому приложен более низкий по отношению к катодам диодов катодной группы.

Переход рабочих промежутков времени между диодами происходит в моменты естественной коммутации, диоды работают по порядку. В итоге потенциал общих катодов и общих анодов может быть измерен по верхней и нижней огибающим графиков фазных напряжений (см. диаграммы).

Мгновенные значения выпрямленных напряжений равны разности потенциалов катодной и анодной групп диодов, то есть сумме ординат на диаграмме между огибающими. Выпрямленный ток вторичных обмоток показан на диаграмме для активной нагрузки.

Таким же образом можно получить от трехфазного трансформатора более шести фаз постоянного напряжения: девять, двенадцать, восемнадцать и даже больше. Чем больше фаз (чем больше пар диодов) в выпрямителе, тем меньше уровень выходных пульсаций напряжения. Вот, взгляните на схему с 12 диодами:

Здесь трехфазный трансформатор содержит две трехфазные вторичные обмотки, причем одна из групп объединена в схему «треугольник», вторая — в «звезду». Количества витков в обмотках групп отличаются в 1,73 раза, что позволяет получить со «звезды» и с «треугольника» одинаковые величины напряжения.

В данном случае сдвиг фаз напряжений в этих двух группах вторичных обмоток относительно друг друга получается равен 30°. Поскольку выпрямители включены последовательно, то выходное напряжение суммируется, и на нагрузке частота пульсаций оказывается теперь в 12 раз большей по отношению к сетевой частоте, при этом уровень пульсаций получается меньшим.

Однофазная мостовая схема — выпрямление

Ток в первичной и вторичной обмотках имеет форму синусоиды только в однофазной мостовой схеме выпрямления, работающей на чисто активную нагрузку.

Схема исследования выпрямителя при различных характерах нагрузки.

Замкнуть выключатели В / с / и Вк2, получив таким образом однофазную мостовую схему выпрямления, установить с помощью автотрансформатора напряжение на выходе выпрямителя 200 В.

Уравнение действительно лишь при строго прямоугольной форме кривой питающего напряжения в применении к однофазной мостовой схеме выпрямления. Если форма кривой питающего напряжения отличается от прямоугольной, то правая часть уравнения не равна нулю и решение уравнения усложняется.

Классификационное значение обратного напряжения 7 8 в близко к нормальному среднему значению обратного напряжения селеновых элементов при работе их в однофазной мостовой схеме выпрямления на активную нагрузку при переменном напряжении 18 в на элемент.

Классификационные значения тока, указанные в таблице, практически совпадают с нормальными значениями прямого тока селеновых элементов при работе их в однофазной мостовой схеме выпрямления на активную нагрузку.

В табл. 5.1 приведены формы кривых выпрямленных напряжений для трех схем выпрямления: на рис. 1 — для однофазной однополупериодной схемы выпрямления, на рис 2 — для однофазной мостовой схемы выпрямления и на рис. 3 — для трехфазной мостовой схемы выпрямления. Пульсации в кривой выпрямленного напряжения оценивают коэффициентом пульсаций д, который равен отношению амплитуды гармоники наименьшего порядка к постоянной составляющей.

Двухфазная однополупериодная схема имеет большее значение коэффициента использования трансформатора, и форма выпрямленного напряжения на выходе содержит две пульсации за период. У однофазной мостовой схемы выпрямления такая же пульсация выходного напряжения, как и у двухфазной однополу-периодной схемы, но трансформатор получается конструктивно проще и обратное напряжение на вентилях в два раза меньше.

При большем числе фаз выпрямления и больших нагрузках возможна одновременная работа более чем двух фаз. В однофазной мостовой схеме выпрямления, где вторичная обмотка однофазная, перекрытия фаз нет.

Значения U0 / U2 при различных т.

Мостовые схемы выпрямления имеют удвоенное число вентилей по сравнению с однополупериодными. Исключением является однофазная мостовая схема выпрямления, где необходимо иметь четыре вентиля.

При большем числе фаз выпрямления и больших нагрузках возможна одновременная работа более чем двух фаз. Вполне понятно, что в однофазной мостовой схеме выпрямления, где вторичная обмотка однофазная, перекрытия фаз нет.

Принципиальные электрические схемы всех блоков ВБ-60-3 одинаковые. Функции выпрямления, регулирования и стабилизации выполняет однофазная мостовая схема выпрямления, состоящая из двух тиристоров и двух вентилей. Сглаживающий фильтр состоит из однозвенного Г — образного LC-фильтра. В системе управления формируются управляющие импульсы необходимой мощности и осуществляется их сдвиг, вследствие чего обеспечивается регулирование и стабилизация выходных параметров ВБ-60-3. В схеме ВБ предусмотрены защита от перенапряжения, ограничение по току и напряжению. В состав БАЗ-3 входят вольтодобавочный выпрямитель ВДВ, динамический стабилизатор напряжения ( ДСН) и два устройства контроля напряжения УК. Вольтодобавочный выпрямитель ВДВ совместно с рабочим ВБ обеспечивает содержание аккумуляторной батареи. Диапазон регулирования выходного напряжения ВДВ — от 4 до 18 В; ВДВ имеет защиту от короткого замыкания и ограничение по току.

С целью создания управляемого выпрямителя, обладающего по возможности меньшей пульсацией, выбираем однофазную мостовую схему выпрямления с Г — образным сглаживающим фильтром.

Для преобразования переменного тока в постоянный нашли применение схемы выпрямления. Рассмотрим некоторые из них при чисто активном сопротивлении нагрузки. На рис. 5.18 приведена однофазная мостовая схема выпрямления с неуправляемыми вентилями и даны диаграммы токов и напряжений в различных точках выпрямительного устройства. На этих и последующих диаграммах кроме координаты времени условно указывается также соответствующий электрический угол.

Принцип работы выпрямителей сигналов

Что такое выпрямитель? Устройство работает за счет свойств полупроводниковых радиоэлементов по пропусканию тока исключительно от анода к катоду. Поэтому при прохождении через устройство синусоиды переменного тока происходит обрезка отрицательной части волны. Таким образом на выходе радиоэлемента остается только положительная полуволна. Электрический ток подобного типа называется однополупериодным с пульсациями. От анода к катоду проходит сигнал только ½ всего времени. Колебания происходят от нуля до максимального значения.

Строение двухполупериодных устройств базируется на мосту из четырех вентилей, которые приводят к попаданию всех полуволн. При этом отрицательная полуволна инвертируется. Фактически строение двухполупериодных выпрямителей аналогично двум или более однополупериодным с катодами, направленными один на другой.

Как определить первичную обмотку?

Если Вы не знаете, как подключить трансформатор, то первым делом необходимо найти первичную обмотку. Первичную обмотку в понижающем трансформаторе можно определить с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления. В большинстве случаев сетевая обмотка имеет самое высокое сопротивление, так как намотана на большое количество витков.

Обратите внимание, что первичная обмотка в маломощных трансформаторах наматывается тонким обмоточным проводом и располагается (как правило, но бывают исключения) ближе всех к стержню магнитопровода. Рассмотрите контактные лепестки на каркасе катушки трансформатора, концы обмоток выходят наружу и запаиваются на лепестки контактов

Так можно визуально оценить толщину проволоки и какие выводы обмоток находятся ближе всех к внутренней стороне каркаса катушки.

Так же с большим сопротивлением может быть и высоковольтная анодная обмотка в повышающем анодно-накальном трансформаторе, но в любом случае необходимо проверять через лампочку и замерять напряжение на других обмотках. Например, на накальную обмотку подать напряжение 6,3В и замерить напряжение на других обмотках. Сетевая (первичная) обмотка намотана на 220-230В, на ней должно быть примерно такое же напряжение.

Определить обмотки можно с помощью мультиметра в режиме «прозвонка» (так же измерение сопротивления). На контактной площадке катушки трансформатора ставите щуп на один лепесток и поочередно вторым щупом дотрагиваетесь до других лепестков. Когда находите второй конец обмотки, то мультиметр звуковым сигналом (показаниями сопротивления на экране) оповещает Вас об этом. Таким образом «вызваниваете» обмотки. Чтобы не запутаться следует предварительно срисовать расположение контактов на катушки и помечать в процессе определения обмоток на замыкание. Если обмотка имеет несколько выводов, то начало и её конец можно узнать по наибольшему сопротивлению для данной обмотки (средняя точка будет иметь среднее значение сопротивления).

Выполнив несложные действия с определением обмоток, Вы самостоятельно сможете подключить неизвестный Вам трансформатор. С этим намного проще, если на катушках трансформатора указана заводская маркировка. В этом случае по информации из справочника можно определить параметры и нумерацию выводов обмоток трансформатора.

Как сделать облуживание контактов наушника

Микрофоны, наушники iphone и любого другого акустического гаджета постоянно подвергаются механическим нагрузкам. Как следствие, происходит обрыв проводков.

Подготовить их к пайке обычными способами не удастся. Лак, находящийся сверху будет мешать. Его перед лужением либо соскабливают острым скальпелем, либо обжигают. Можно также лудить в канифоли сильно разогретым паяльником, который снимет лак.

Тонкую жилу провода помещают в канифоль, разогревают паяльником. Затем с помощью паяльника тонкий слой расплавленного олова распределяют в месте будущего контакта. После этого быстро выполняется соединение. Служить оно будет долго и надежно.

Выпрямительный мост или схема Гретца

Указанный недостаток можно исправить, используя выпрямляющее устройство в виде так называемого моста (схема Гретца):

В этом случае первые полупериоды будут работать, например, диоды D2  и D4, а вторые полупериода — D1 и D3. На нагрузке каждый раз будет полная полуволна вторичного напряжения:

 Мостовая схема кроме того имеет менее сложный, более легкий и дешевый трансформатор. Как мы увидим далее, у нее есть еще несколько преимуществ.

Интересно, что эта схема появилась исторически раньше нулевой однако распространения не получила, потому что имела во-первых четыре диода вместо двух. Однако главным  было не их количество, а то что при работе каждые полупериода ток проходит через два последовательно соединенных диода, на которые падает двойное напряжение. На то время полупроводниковых диодов еще не было, а вакуумные или ртутные имели значительное падение напряжения при прохождении прямого тока, что существенно понижало коэффициент  полезного действия. Оказалось, что более сложный трансформатор нулевой схемы, но с одним диодом в кругу выпрямления тока экономично выгоднее, чем мостовая схема с удвоенным числом диодов и двойным расходом энергии на них. И только появление относительно дешевых полупроводниковых диодов с очень маленьким падением прямого напряжения позволило повернуться к мостовым схемам, которая сейчас практически вытеснила нулевую ( в этом при желании можно усмотреть проявление одного из  диалектических законов – развитие по спирали).

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий