Egyenirányító félvezető diódák
Amint a fentiekben említettük, akár 40% -a az összes által előállított villamos energiát erőművek az ország formájában váltakozó feszültség, átalakítható DC. Erre ispolzuyutsya- egyengető eszközök félvezető diódák és tranzisztorok.
Ábra. 6.4. ábra egy kapcsolási rajz, és egy idődiagram az áramok és feszültségek a legegyszerűbb egyfázisú félhullámú egyenirányító kondenzátorral Sf. kapcsolt párhuzamos a terhelést.
Tekintsük az egyenirányító működése az állandósult állapot. Az átfolyó áram a dióda (ia) nachinaetprotekat amikor a feszültség a szekunder tekercs a transzformátor (U2) nagyobb lesz, mint a kondenzátor feszültsége (UC), amely megfelel időközönként t1 - t2 és t3. - T4.
Ez alatt az idő t1 - t2, a töltés kondenzátor Sf. Általában időállandója a kondenzátor töltés # 964; töltés = Rd * C úgy választjuk meg, hogy a kondenzátor van ideje, hogy töltse fel a UM2 amplitúdó értéke a kimeneti feszültség a transzformátor szekunder tekercse. Ha ez így folytatódik, amíg a kondenzátor töltés érték UM2, majd megkezdi mentesítés, mivel a feszültség U2 (t) kisebb, mint Uc. Azonban azokban az esetekben, ahol az érték a C választunk igen nagy, a időállandója töltés kondenzátor (# 964; díjat = Rd * Cf) összevethető az intervallum (t1 - t2) .Ha a C kondenzátor nincs ideje, hogy töltse fel az amplitúdó értéke a feszültség U2 és töltés Ez után is folytatódik, elhaladó amplitúdó értékeket UM2 .Imenno ezt az esetet mutatja a 6.4 ábra. Csak a t2 időpontban U2 feszültség (t) kisebb lesz, mint a kondenzátor feszültsége Uc, lezárt dióda és a kondenzátor elkezd ürítőnyílás terhelő ellenállás RH. kondenzátor kisülési ideje által meghatározott állandó VRE-Meni (# 964; idő = R * G *), és általában sokkal nagyobb, mint a töltési idő. Ahhoz, hogy a zárt szelep ebben az időben, hogy alkalmazzák-nap posal, a maximális érték, amely majdnem kétszerese annak a UM2.
Ábra. 6.4.Printsipialnaya diagram és időzítési diagramok az áramok és
feszültség félhullámú egyenirányító kapacitív szűrőt.
A T3 időpontban a feszültség U2 ismét nagyobb lesz, mint az UC feszültség, kinyitjuk, és a dióda aktuális Ianachinaet töltés és a C t. D kondenzátor.
Amikor szükséges, hogy magasabb pulzációs aránya simítás az egyenirányított feszültséget alkalmazunk bonyolultabb aluláteresztő szűrők; L-alakú LC vagy RC típusú (lásd. 6.5 ábra.).
Ábra. 6.5. A rendszer az L-alakú szűrők, LC és az RC típusú.
Ennek eredményeként, a feszültségesést az indukciós tekercs lf aránya változó összetevője az egyenirányított feszültség jelentősen csökken. Feszültségesés a DC komponens kicsit, hiszen az ellenállást az indukciós tekercs kicsi. A kis teljesítményű egyenirányító induktorok helyett (lásd. 6.5 ábra) közé tartozik egy ellenállás Rf.
A nagy hiányossága félhullámú egyenirányító van nonuniform AC terhelés, mivel az ilyen típusú egyenirányító áramot fogyaszt csak a pozitív vagy negatív felezési időt az AC feszültség.
Ezért, ahogy itt általában használjuk egyenirányítót egyenletesen terhelés a villamos hálózat, hogy egy DC feszültséget. Egy példa az ilyen átalakító van áthidalva, amelyben négy diódák alkalmazásával érik az egyenirányított feszültség, csatlakozik a hídkapcsolás.
Egyenirányító híd ON
Ábra. 6.6. ábra egy vázlatos diagram egy teljes hullámú egyenirányító híd áramkör összeszerelt. Ez a szám is mutatja, a idôdiagramon működését magyarázza az egyenirányító.
Ábra 6.6. Sematikus diagramja a teljes hullámú egyenirányító híd (a) és az időzítés grafikonok (b, c, d) magyarázatára a folyamatokat.
Tekintsük a jellemzői az egyenirányító. A pozitív félperiódusában feszültség U2 (t) a kimeneti transzformátor látható diódák B1 és OT. és B2 és B4 diódák zárva vannak. A negatív félhullám U2 (t) B1 diódák. VZ. zárt és B2. B4 - nyitott. Ennek eredményeként, a diódák minden félperiódusban a pulzus-áram folyik id (lásd. Ábra. 6.6), a töltés (kapcsoló zárva van, amikor S) .A kondenzátor Sf Sf idejű áram áramlási zaryazhaetsyado feszültség Uc, ami valamivel kisebb, mint a maximális feszültség UM2. Ellentétben UM2 Uc kicsi és okozza a feszültségesést a félvezető diódák és a szekunder tekercs a transzformátor.
Ha a kondenzátor feltöltődik a feszültség közel UM2. aktuális id (t) megszűnik, mert az aktuális értéket a feszültség U2 (t) kisebb lesz, mint az Uc = UM2 ez a kondenzátor elkezd ürítőnyílás az ellenállás RL (sm.ris.6.6.v) a függése az aktuális időt (In) átáramló impedancia terhelés, szaggatott vonallal ábrázolt 6.6.v ris.6.6.g.Na ábra azt is mutatja, egy idődiagram a változás az aktuális id (t) a nyitott kapcsoló S.
Mint látható vizsgálatából ezeket a kapcsolatokat, a kondenzátort, a levált lüktető terhelés feszültsége. A felvétel a kondenzátor feszültsége a terhelés simábban. Minél nagyobb a kondenzátor értéke, annál simított feszültség a terhelés. Ezért a kimenetek egyenirányítók számítógépekben használt beleszámít kondenzátorok, amelynek a kapacitása Farad frakció.
Amint azt az előző részben, azokban az esetekben, amikor ez szükséges, hogy csökkentsék a feszültség a hőmérséklethez, további aluláteresztő szűrőket tartalmazza a kimeneti egyenirányító. Jelentősen csökkenti a feszültségingadozás az egyenirányító kimeneti feszültség stabilizátorok használata esetén.
Tirisztor nevezett széles csoportját félvezető eszközök, például egy relé. Ezek közé tartozik: dynistors - nem menedzselt relé eszközök készült három sorozatban benne „PN” átmenet; trióda vezérelhető félvezető eszközök alkalmasak kapcsolási feszültség azonos előjelű, triak használt kapcsolási pozitív és negatív feszültség, és mások.
A közös jellemzője a tirisztorok, hogy képesek két állapotban; - ki, ha az ellenállása magas és akkor engedélyezett, ha az ellenállása lecsökken, és a rajta átfolyó áram nagy (akár több száz amper). A kapcsolási tirisztor egyik állapotból a másik kis (tíz mikroszekundum). A bekapcsolás után a zárt állapotból a nyitott átfolyó áram tirisztor magas marad mindaddig, amíg nincs kapcsolva vagy helyébe annak jele közötti feszültség anód és a katód. Az alábbi összpontosít a figyelmet a SCR. SCR széles körben használják az építőiparban a vezérelt egyenirányítók, SWI-Leu feszültségek, valamint a inverterek.
SCR úgynevezett elektronikus készülék három p-n átmenetek és ohmikus három terminálok (sm.ris.6.7.). Két kimeneti tirisztor (anód és a katód) össze vannak kötve egy áramforráshoz, és a harmadik, hogy a forrás a vezérlő feszültség (Uy). Szabályozott tirisztoros trióda három p-n átmenetek I, II, és III. A tápfeszültség jut a tirisztor, hogy az átmenetek az I. és III nyitott és a zárt átmenet II. Ellenállás a Open-ek átmenetek alacsony, és ezért szinte az összes feszültség E alkalmaznak a zárt átmenet II, amelynek nagy a Vezetékellenállás-set.
Ebben az esetben az átfolyó áram tirisztor, nagyon kicsi (néhány mA), és a tirisztor zárt állapotában. Kikapcsoláskor a vezérlőfeszültség feszültségének növelésére az anód és a katód a tranzisztor, ami úgy érhető el növelésével áramforrás E elektromotoros erőt, áram tirisztor-Uwe lichivaetsya enyhén felfelé, amíg a feszültség eléri a letörési feszültséget „pn” átmenet II . Ezután van egy lavina számának növekedése a hordozók miatt lavina szaporodását hordozók a szállítás II, ami drasztikus csökkentését az ellenállása. Ennek eredményeként, a tirisztor átvált a nyitott állapotban van. FELSŐ feszültséget. ahol a lavina jelenlegi emelkedés kezdődik lehet csökkenteni bevezetésével kisebbségi töltéshordozók kapcsolatba a rétegek szomszédos az átmenet II. További töltéshordozók vezetünk a p2 réteg vezérlőáramkör táplált közvetlen független feszültségforrásra Uy.
6.7 ábra. A blokkdiagramja a tirisztor.
On ris.6.8. Kiállítások sztatikus feszültség jellemzőit sikerült triac
Ábra. 6.8.Voltampernye jellemzői a tirisztor
különböző értékeket vezérlő áramot.
Ris.6.8 Az abszcisszán a feszültség között az anód és a katód a tirisztor (UAK), és az ordinátán a átfolyó áram tirisztor (la).
Ábra. 6.8. azt mutatja, hogy amikor a növekedés az egységes Administration (Iy) kapcsolja-feszültségű a tirisztor csökken, azaz 1y jelenlegi ellenőrzések kapcsolási feszültség tirisztor.
igényel alacsony anód feszültség, amelynél a lavina jelenlegi emelkedés-nek nagy értékű meghajtó áramot.
AC pont található alsó része a VAC vonal ága a tirisztor hiányában a kontroll áram (1y = 0) a határ. Amikor a feszültség között az anód és a katód a tirisztor megfelelő ezen a ponton, van lavina bontása a pn átmenetet II. Ezért a feszültség a tirisztor ezen a ponton az úgynevezett kapcsolási feszültség UNEP.
A kiindulási állapotban, amikor a vezérlő áram nulla és a feszültség az anódon a tirisztor kapcsolási feszültség UAK kevesebb tirisztor, a tirisztor van zárva.
Ha a vezérlő impulzus feszültség tirisztoros nyit Ua kisebb FELSŐ. Minél több Iy, annál alacsonyabb az Ua nyitott tirisztor. Jellemzően IY választjuk meg, hogy a tirisztor akkor nyit, ha U egyenlő 1..2 B. Nyitáskor a tirisztor működési pont mozog pontból a B pont annak CVC. Váltás után a nyitott állapot tirisztor folyó áramot meredeken növekszik. Záró tirisztor csak akkor következik be, ha a megjelölés az alkalmazott feszültség az anód a kizáró és pozitív. Ebben egyenáram a tirisztor nullára esik, és felszívódás után a kisebbségi fuvarozó felelős tirisztor zárva.
A jelenlegi és a feszültségesés a tirisztor lehet grafikusan határozzuk építi a CVC tirisztor terhelés megfelelő sorban az ellenállás R. Ezt követi egy átmenő egyenes pontok koordinátái (0; E / R) és (E 0). A koordináták a metszéspontját ez a vonal CVC tirisztoros meghatározni áram és feszültség a tirisztor a zárt és nyitott állapotok (A és B pontok).