Практическая работа №18 выпрямители переменного тока

Цель работы: научиться выбирать типы полупроводниковых диодов для схем выпрямителей переменного тока.

Подготовка к работе:

В промышленности и в быту для питания силовых и осветительных электроустановок используется главным образом переменный ток. Однако для электрохимических производств, электрифицированного транспорта, сварочных работ, зарядки аккумуляторов, питания электронной аппаратуры и т.д. требуется ток постоянный. Но применение генераторов постоянного тока для этих целей не всегда целесообразно. Поэтому используются устройства, преобразующие переменный ток в постоянный. Такие устройства называют выпрямителями, а процесс преобразования переменного тока в постоянный получил название выпрямления.

В данной работе рассматриваются выпрямители переменного тока, собранные на полупроводниковых диодах.

Существуют различные схемы выпрямителей: однополупериодная, двухполупериодная, мостовая, трехфазная и т.д.

При решении задач следует помнить, что основными параметрами диодов являются допустимый ток I_доп., на который рассчитан диод, и обратное напряжение U_обр., которое выдерживает диод без пробоя в непроводящий период. Обычно при составлении реальной схемы выпрямителя задаются значением мощности потребителя Р_g (Вт), получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением U_g (В), при котором работает потребитель постоянного тока.

Отсюда нетрудно определить ток потребителя

(1)

Сравнивая ток потребителя с допустимым током диода I_доп., выбирают диоды для схемы выпрямителя.

Для однополупериодного выпрямителя ток через диод равен току потребителя, т.е. надо соблюдать условие

Для двухполупериодной и мостовой схем выпрямления ток диода равен половине тока потребителя, т.е. следует соблюдать условие

Для трехфазного выпрямителя ток через диод составляет треть тока потребителя, следовательно, необходимо, чтобы :

Напряжение, действующее на диод в непроводящий период, U_В зависит от той схемы, которая применяется:

для однополупериодного и двухполупериодного выпрямителя (2)

для трехфазного выпрямителя , (3)

для мостового выпрямителя . (4)

При выборе диода, следовательно, должно соблюдаться условие: .

Пример решения задачи:

Составить схему мостового выпрямителя, использовав один из четырех диодов:

Таблица 1

Тип диода	Iдоп. (А)	Uобр. (В)
Д 218	0,1	1000
Д 222	0,4	600
КД 202 Н	1	500
Д 215 Б	2	200

Мощность потребителя Р_g = 300 Вт, напряжение U_g = 200 В.

Решение:

1. Определим ток потребителя

2. Напряжение, действующее на диод в непроводящий период для мостовой схемы выпрямителя.

=1,57 ∙ 200 = 314 В

3. Выбираем диод из условия: ,

4. Этим условиям удовлетворяет диод КД 202 Н

,

5. Составляем схему мостового выпрямителя (рис.1). В этой схеме каждый из диодов имеет параметры диода КД202Н; I_доп.=1 А; U_обр = 500 В.

Рис.1

Ход выполнения работы:

Переписать условие задачи. Данные для своего варианта выписать из таблицы 2. Параметры диодов взять из таблицы 3. Решение необходимо выполнять по действиям с нумерацией и краткими пояснениями.

Ответить на контрольные вопросы.

Задача: Составить схему выпрямителя, использовав один из трех диодов (а,б,в)

Таблица 2

Вариант	Схемы выпрямления	Типы диодов			Рg, Вт	Ug, В
		а	б	в
1	Трехфазная	Д224	Д207	Д214Б	90	30
2	Однополупериодная	Д242Б	Д224А	Д221	50	10
3	Мостовая	Д218	Д222	Д232Б	150	300
4	Трехфазная	Д215	Д234Б	Д218	100	400
5	Однополупериодная	Д209	Д303	Д7Г	100	40
6	Мостовая	Д221	Д214Б	Д244	100	40
7	Трехфазная	Д244А	Д7Г	Д210	60	80
8	Однополупериодная	Д224Б	Д302	Д205	20	80
9	Мостовая	Д215	Д242А	Д210	700	50
10	Трехфазная	Д304	Д244	Д226	200	40

Таблица3

Контрольные вопросы:

1. Для чего необходимы выпрямители?

2. Назовите основные параметры полупроводниковых диодов.

3. Начертите вольт-амперную характеристику диода.