33. Диодные выпрямители. Назначение. Принцип действия. Схемотехнические реализации

Д иоды широко используются для преобразования переменного тока в постоянный (точнее, в однонаправленный пульсирующий). Диодный выпрямитель или диодный мост (То есть 4 диода для однофазной схемы, 6 для трёхфазной полумостовой схемы или 12 для трёхфазной полномостовой схемы, соединённых между собой по схеме) — основной компонент блоков питания практически всех электронных устройств. Диодный трёхфазный выпрямитель по схеме Ларионова А. Н. на трёх параллельных полумостах применяется в автомобильных генераторах, он преобразует переменный трёхфазный ток генератора в постоянный ток бортовой сети автомобиля. Применение генератора переменного тока в сочетании с диодным выпрямителем вместо генератора постоянного тока с щёточно-коллекторным узлом позволило значительно уменьшить размеры автомобильного генератора и повысить его надёжность.В некоторых выпрямительных устройствах до сих пор применяются селеновые выпрямители. Это вызвано той особенностью данных выпрямителей, что при превышении предельно допустимого тока, происходит выгорание селена (участками), не приводящее (до определенной степени) ни к потере выпрямительных свойств, ни к короткому замыканию — пробою.В высоковольтных выпрямителях применяются селеновые высоковольтные столбы из множества последовательно соединённых селеновых выпрямителей и кремниевые высоковольтные столбы из множества последовательно соединённых кремниевых диодов.

Трёхфазный выпрямитель Ларионова А. Н. на трёх полумостах.

34. Сглаживающие фильтры. Назначение. Параметры. Схемотехнические реализации

В большинстве случаев с помощью ИВЭП пытаются получить постоянные напряжения, в которых переменная составляющая имеет минимальную величину. Поэтому переменное напряжение, которое после выпрямления становится постоянным пульсирующим , необходимо преобразовать так, чтобы пульсации напряжения не превышали требуемых значений.

Для решения этой задачи используют фильтры низких частот, которые пропускают постоянную составляющую и не пропускают переменную. Их обычно называют сглаживающими фильтрами. Они подключаются к выходу выпрямительных устройств, которые чаще всего работают на емкостную нагрузку. Последнее обусловлено тем, что для облегчения выполнения фильтра низких частот к выходу выпрямителя подключают конденсатор. Это позволяет уменьшить пульсации напряжения, т.к. конденсатор в течение времени, пока нелинейные элементы выпрямителя открыты, заряжается почти до амплитудного значения переменного напряжения. В паузах, когда нелинейные элементы закрыты, конденсатор разряжается током, протекающим через сопротивление нагрузки. Но т.к. разрядка конденсатора осуществляется только частично, не до нулевого значения напряжения, значение пульсирующего напряжения будет существенно меньше его постоянной составляющей.

Все сглаживающие фильтры, приведенные на рисунках(б,д), представляют собой делители напряжения, у которых различны коэффициенты деления для постоянного и переменного тока. Параметры их выбирают так, чтобы коэффициент деления напряжения для постоянного тока стремился к единице, а коэффициент деления напряжения для переменного тока – к нулю.

В выпрямителях, применяемых во входных и выходных цепях преобразователей, могут использоваться следующие типы сглаживающих фильтров: индуктивный; активно-емкостный; емкостный; индуктивно-емкостный; резонансный; магнитно-связанный.