Tasasuuntaaja ( sähkövirta ) - sähköenergian muunnin ; mekaaninen, sähkötyhjiö-, puolijohde- tai muu laite, joka on suunniteltu muuttamaan vaihtosuunnan tulosähkövirta tasavirraksi [1] (eli yksisuuntaiseksi virraksi), tietyssä tapauksessa suoralähtöiseksi sähkövirraksi.
Useimmat tasasuuntaajat eivät tuota tasavirtaa, vaan sykkivää virtaa , suodattimia käytetään aaltoilun tasoittamiseen .
Laitetta, joka suorittaa päinvastaisen toiminnon - muuntaen tasavirran vaihtovirraksi, kutsutaan invertteriksi .
Sähkökoneiden käännettävyysperiaatteen vuoksi tasasuuntaaja ja invertteri ovat saman sähkökoneen kaksi muunnelmaa (koskee vain sähkökoneeseen perustuvaa invertteriä).
Tasasuuntaajat luokitellaan seuraavien kriteerien mukaan:
Tasasuuntaajia käytetään yleisesti silloin, kun vaihtovirta on muutettava tasavirraksi. Tasasuuntaajien käyttö vaihtovirran muuntamiseksi tasavirraksi synnytti käsitteen virran modulon keskiarvosta (eli ottamatta huomioon ordinaatan etumerkkiä) kyseiselle ajanjaksolle. Täysaallon korjauksella keskimääräinen moduloarvo määritetään molempien puoliaaltojen kaikkien ordinaattien aritmeettisena keskiarvona kokonaiselta ajanjaksolta ottamatta huomioon niiden etumerkkejä (eli olettaen, että kaikki jakson ordinaatit ovat positiivisia, mikä pätee kahden puoliaallon ihanteelliseen tasasuuntaukseen).
Sähkövastaanottimet, joilla on epälineaariset ominaisuudet, ovat ennen kaikkea kaikenlaisia AC-DC-muuntimia, joissa käytetään erilaisia venttiileitä.
Tämä sisältää tasasuuntaajat:
Viime aikoihin asti elohopeatasasuuntaajia (ohjaamattomia ja ohjattuja) käytettiin pääasiassa venttiileinä. Piipuolijohdetasasuuntaajia käytetään tällä hetkellä laajalti. Tyristoritasasuuntaajia otetaan käyttöön.
Yleensä tasasuuntaajaasennukset ovat suuritehoisia ja ne on kytketty erityisten muuntajien kautta syöttöverkkoon 6-10 kV jännitteellä. Pienen tehon tasasuuntaajan asennukset suoritetaan kolmivaiheisen piirin mukaisesti, jonka lähtö on nolla.
Laitteiden virtalähteetTasasuuntaajien käyttö radio- ja sähkölaitteiden virtalähteissä johtuu siitä, että rakennusten tai ajoneuvojen (lentokoneiden, junien) virransyöttöjärjestelmissä käytetään yleensä vaihtovirtaa ja minkä tahansa piirien galvaaniseen eristämiseen käytettävän sähkömagneettisen muuntajan lähtövirtaa . tai alentamiseksi jännite on aina vaihtovirta, kun taas useimmissa tapauksissa kohdelaitteiden elektroniikkapiirit ja sähkömoottorit on suunniteltu tasavirralle .
Pääsääntöisesti autonomisissa ajoneuvoissa ( autot , traktorit , veturit , moottorialukset , ydinkäyttöiset laivat , lentokoneet ) sähkön tuottamiseen käytetään vaihtovirtageneraattoreita , koska niillä on enemmän tehoa pienemmillä mitoilla ja painolla kuin tasavirtageneraattoreissa . Mutta propulsioajoneuvojen ajoissa käytetään yleensä tasavirtamoottoreita , koska niiden avulla voit ohjata liikkeen suuntaa yksinkertaisesti vaihtamalla syöttövirran napoja, ja niillä on vaadittu vetoominaisuus (suuri vääntömomentti alhaisella roottorin nopeudella). Tämä eliminoi monimutkaiset, raskaat ja epäluotettavat vaihteistot . Sitä käytetään myös porauslaitteiden poraamiseen .
Ajoneuvon sähköntuotanto tapahtuu yleensä vaihtovirtalaturilla, mutta ajoneuvon laitteiden tehon saamiseen tarvitaan tasavirtaa. Esimerkiksi henkilöautoissa DC-verkko saa virtansa vaihtovirtageneraattoriin rakennetusta puolijohteesta.
Hitsaajat _Tasavirtahitsauskoneissa siltapiirejä käytetään useimmiten tehokkaissa piitasasuuntaajadiodeissa - venttiileissä, jotta saadaan vakio hitsausvirta. Se eroaa vuorottelusta siinä, että sitä käytettäessä kaaren pinta-ala sen navan positiivisen ( ) lähellä lämpenee enemmän, mikä mahdollistaa joko hitsattavien osien kevyen hitsauksen pääosin kuluvalla hitsauselektrodilla, tai säästää elektrodeja leikkaamalla metallia sähkökaarihitsauksella. Joissakin tapauksissa erityisiä hitsauselektrodeja käytettäessä sähkökaarihitsaus vaihtovirralla ei ole ollenkaan mahdollista.
Tehonsyöttöjärjestelmien muuntavien sähköasemien venttiililohkotTehtaiden virransyöttö tapahtuu vaihtovirtaverkosta, mutta tasavirtamoottoreita on edullisempaa käyttää valssaamojen ja muiden yksiköiden käyttötarkoituksiin samasta syystä kuin moottoriajoneuvoissa.
Osana rectentaa :
Ballistinen tasasuuntaaja, joka on kuvattu kohdassa Room-Temperature Ballistic Nanodevices. Aimin M. Song [8] :lla voidaan havaita erittäin korkeataajuisia signaaleja (jopa 50 GHz).
Se voidaan rakentaa silta- tai puolisiltapiiriin (kun esim. yksivaiheisen virran tasasuuntauksen yhteydessä käytetään erityistä muuntajaa, jonka lähtö on toisiokäämin keskipisteestä ja puolet virran määrästä -tasasuuntauselementit ; tällaista piiriä käytetään nykyään harvoin, koska se on metalliintensiivisempi ja sillä on suurempi vastaava aktiivinen sisäinen vastus , eli suuret häviöt muuntajan käämien lämmittämiseksi).
Kun rakennat täysaaltotasasuuntaajaa tasoituskondensaattorilla, on aina muistettava, että vaihtojännite mitataan aina "tehollisessa" arvossa, joka on 1,41 kertaa pienempi kuin sen maksimiamplitudi , ja kondensaattorin tasasuuntautunut jännite. kuorman puuttuessa, on aina yhtä suuri kuin amplitudi. Tämä tarkoittaa, että esimerkiksi mitatulla yksivaiheisella 12 voltin vaihtovirtajännitteellä tasoituskondensaattorilla varustetussa yksivaiheisessa siltatasasuuntaajassa kondensaattorissa on jopa 17 voltin jännite (kuormituksen puuttuessa). ). Kuormituksen alaisena tehollinen tasasuunnattu jännite on pienempi (mutta ei pienempi kuin keskimääräinen tasasuunnattu vaihtojännite, koska tämä on suodattamaton jännite, jos vaihtovirtalähteen sisäisen resistanssin oletetaan olevan nolla) ja riippuu laitteen kapasitanssista. tasoituskondensaattori.
Vastaavasti muuntajan toisiokäämin vaihtojännitteen arvon valinnan tulisi perustua syötettävän jännitteen enimmäisarvoon, ja tasoituskondensaattorin kapasitanssin tulee olla riittävän suuri, jotta kuormitettu jännite ei pudota alle vähimmäistason. Käytännössä huomioidaan myös väistämätön jännitteen pudotus kuormituksen alaisena - johtimien, muuntajan käämin, tasasuuntaajan siltadiodien resistanssista sekä mahdollisesta poikkeamasta muuntajan tehonsyöttöjännitteen nimellisarvosta.
Tasasuuntaajissa, joissa on tasoituskondensaattori, diodit eivät avaudu jännitteen koko puolijakson ajaksi, vaan lyhyiksi ajanjaksoiksi, kun vaihtovirtajännitteen hetkellinen arvo ylittää suodatinkondensaattorin tasajännitteen (eli hetkittäin lähellä sinusoidin maksimia). Siksi diodien (ja muuntajan käämin) läpi kulkeva virta on lyhyitä voimakkaita monimutkaisen muotoisia pulsseja, joiden amplitudi ylittää merkittävästi tasasuuntaajan kuorman kuluttaman virran. Tämä seikka tulisi ottaa huomioon muuntajaa laskettaessa (laskentavaihtoehto työskennellessä ei aktiivisella kuormalla, vaan tasasuuntaajalla, jossa on kapasitiivinen suodatin), ja toimenpiteisiin on ryhdyttävä tuloksena olevan impulssimehinan vaimentamiseksi.
Yksinkertaisin puoliaaltotasasuuntaajapiiri koostuu vain yhdestä virran tasasuuntaavasta elementistä ( diodista ). Lähtö on sykkivä tasavirta. Teollisilla taajuuksilla (50-60 Hz) sitä ei käytetä laajalti, koska laitteiden tehon saamiseen tarvitaan tasoitussuodattimia, joilla on suuri kapasitanssi ja induktio, mikä johtaa tasasuuntaajan kokonaispainoominaisuuksien kasvuun. Puoliaaltotasasuuntauspiiri on kuitenkin löytänyt erittäin laajan levinneisyyden hakkuriteholähteissä , joiden vaihtojännitetaajuus on yli 10 kHz ja joita käytetään laajalti nykyaikaisissa kotitalous- ja teollisuuslaitteissa. Tämä selittyy sillä, että tasasuunnatun jännitteen korkeammilla aaltoilutaajuuksilla vaadittujen ominaisuuksien (annetun tai sallitun aaltoilukertoimen) saavuttamiseksi tarvitaan tasoituselementtejä, joiden kapasitanssi (induktanssi) on pienempi. Virtalähteiden paino ja mitat pienenevät AC-tulojännitteen taajuuden kasvaessa.
Puoliaaltotasasuuntaaja tai neljännessilta on yksinkertaisin tasasuuntaaja ja sisältää yhden venttiilin (diodi tai tyristori ).
Oletukset: kuorma on puhtaasti resistiivinen, venttiili on ihanteellinen sähkökytkin.
Jännite muuntajan toisiokäämistä kulkee venttiilin kautta kuormaan vain vaihtojännitteen positiivisissa puolijaksoissa. Negatiivisissa puolijaksoissa venttiili on kiinni, koko jännitehäviö tapahtuu venttiilissä ja jännite kuormalla Un on nolla. Vaihtojännitteen keskimääräinen arvo suhteessa summavirtaan on:
Tämä arvo on puolet täyden sillan tasasuuntaajan arvosta. Neliön keskiarvo (vanhentunut nimi - tehollinen, tehollinen ) jännitteen arvo puoliaaltotasasuuntaajan lähdössä on pienempi kuin summattu virta ja kuorman kuluttama teho on 2 kertaa pienempi (siniaaltomuodossa) .
Haitat [9] :
Edut:
Kahdella diodilla ja kahdella kondensaattorilla, jotka tunnetaan yleisesti nimellä "voltage dupling" tai " Latour -Delon-Grenacher doubler".
Tunnetaan myös virran kaksinkertaistuskaavio: rinnan muuntajan yhden toisiokäämin kanssa kytketään kaksi sarjaan kytkettyä kuristinta, joiden välisen yhteyden keskipistettä käytetään keskipisteenä "puoliaaltokeskipistetasasuuntaajassa". [yksitoista]
Neljällä diodilla, jotka tunnetaan yleisesti nimellä "täysaalto", jonka keksi saksalainen fyysikko Leo Graetz . Integraalikäyrän alla oleva pinta-ala on:
Keskimääräinen EMF on:
eli kaksi kertaa niin paljon kuin neljännessiltatasasuuntaajassa.
Vastaava sisäinen aktiivinen vastus on .
Aaltoilutaajuus on , missä on verkon taajuus.
Suurin hetkellinen jännite diodien yli on
Tunnetaan yleisesti nimellä "puoliaallon keskipiste", jonka professori V. F. Mitkevich ehdotti vuonna 1901 . Tässä tasasuuntaajassa kaksi vastavaihekäämiä muodostavat kaksivaiheisen vaihtovirran, jonka vaihesiirto on 180 astetta. Kaksivaiheinen vaihtovirta tasasuunnataan kahdella puoliaalto-neljännesiltatasasuuntaajalla, jotka on kytketty rinnan ja toimivat yhdellä yhteisellä kuormalla. Yhden puolijakson aikana virta virtaa kuormaan toisiokäämin toisesta puoliskosta yhden venttiilin kautta, toisessa puolijaksossa - käämin toisesta puoliskosta toisen venttiilin kautta. Sitä käytettiin, kun kupari oli halvempaa kuin diodit. Piirin haittana on muuntajan monimutkaisempi ja vähemmän järkevä (kuparille ja teräkselle) rakenne [12] . Nykyaikaisissa olosuhteissa sen käyttö on perusteltua, kun tasasuunnatun jännitteen amplitudi on verrattavissa jännitehäviöön solid-state-diodin liitoksessa (eli tasasuuntaajat useiden volttien luokkaa oleville jännitteille), koska näissä olosuhteissa sillä on paljon parempi hyötysuhde siltapiiriin verrattuna.
Integraalikäyrän alla oleva pinta-ala on:
Keskimääräinen EMF:
Suhteellinen ekvivalentti aktiivinen sisäinen vastus on yhtä suuri eli kaksi kertaa niin suuri kuin yksivaiheisessa täyssiltatasasuuntaajassa, joten sillä on suuret energiahäviöt muuntajan käämien kuparin lämmittämiseen (tai kuparin kulutukseen).
Pulssitaajuus:
missä on verkon taajuus.Mahdollistaa diodien käytön, joiden keskivirta on lähes puolet yksivaiheisen täyssiltatasasuuntaajan keskivirrasta.
Integraalikäyrän alla oleva pinta-ala on:
Keskimääräinen EMF on:
eli kertaa enemmän kuin yksivaiheisessa täyssillassa.
Lepotilassa ja lähellä sitä sillan EMF, jolla on suurin EMF tietyllä jaksolla, siltadiodit on lukittu pienemmällä EMF:llä tietyllä jakson segmentillä. Tässä tapauksessa ekvivalentti sisäinen aktiivinen vastus on yhtä suuri.Kuorman kasvaessa, eli kuorman pienentyessä , ilmaantuu ja kasvaa jaksoja, joilla molemmat sillat toimivat rinnakkain kokonaiskuorman kanssa, vastaava sisäinen aktiivinen vastus nämä jakson segmentit on Oikosulkutilassa molemmat sillat toimivat rinnakkain koko jakson kuormituksen kanssa, mutta hyötyteho tässä tilassa on nolla.
Integraalikäyrän alla oleva pinta-ala on:
Keskimääräinen EMF on: eli kaksi kertaa enemmän kuin yksivaiheisessa täyssiltatasasuuntaajassa.
Suhteellinen ekvivalentti sisäinen aktiivinen vastus on yhtä suuri kuin
Yleisimmät ovat kolmivaiheiset tasasuuntaajat Mitkevich V.F. -kaavion mukaan (kolmella diodilla, hänen ehdottamansa vuonna 1901) ja Larionov A.N. -kaavion mukaan (kuudella diodilla, ehdotettu vuonna 1923). Mitkevichin kaavion mukainen tasasuuntaaja on Larionovin kaavion mukaan neljännessillan rinnakkaissuuntainen puolisillan rinnakkaissuunta [13] .
("Osittain kolme puoliaaltoa keskipisteellä"). Integraalikäyrän alla oleva pinta-ala on:
Keskimääräinen EMF on:
Tyhjäkäynnillä ja lähellä sitä, EMF siinä haarassa, jossa on suurin tietyllä ajanjaksolla, sulkee diodit haaroissa, joilla on pienin EMF tietyllä ajanjaksolla ja suhteellinen ekvivalentti aktiivinen vastus on yhtä suuri kuin vastus. Kuorman kasvaessa (laskeessa ) ilmestyy ja kasvaa jaksosta osia, joilla molemmat haarat toimivat rinnakkain yhdellä kuormalla ja suhteellinen ekvivalentti aktiivinen vastus näissä osissa on yhtä suuri. Oikosulkutilassa nämä osat ovat maksimi, mutta hyötyteho tässä tilassa on nolla.
Aaltoilutaajuus on , missä on verkon taajuus.
Joissakin sähköalan kirjallisuuksissa joskus ei eroteta "kolmio-Larionov"- ja "tähti-Larionov"-piirejä, joilla on erilaiset keskimääräisen tasasuunnan jännitteen arvot, maksimivirta, vastaava aktiivinen sisäinen vastus jne.
"Kolmio-Larionov"-tasasuuntaajassa ohmiset häviöt muuntajan kuparikäämityksessä ovat suuremmat kuin "tähti-Larionov"-tasasuuntaajassa, joten käytännössä "tähti-Larionov" -mallia käytetään useammin.
Lisäksi Larionovin tasasuuntaajia kutsutaan usein siltatasasuuntaajiksi, itse asiassa ne ovat rinnakkaisia puolisiltaa.
Joissakin kirjallisuudessa Larionovin tasasuuntaajia ja vastaavia kutsutaan "täysaaltoiksi" ( eng. full wave ), itse asiassa "kolmen sarjan silta" tasasuuntaajat ja vastaavat ovat täysaaltoisia.
Integraalikäyrän alla oleva pinta-ala on:
Keskimääräinen EMF on:
, eli enemmän kuin Mitkevich-tasasuuntaajassa."Kolmio-Larionov" -järjestelmän työssä on kaksi jaksoa. Iso jakso on 360° tai pieni jakso 60° ja toistuu suuren sisällä 6 kertaa. Pieni jakso koostuu kahdesta pienestä 30° puolijaksosta, jotka ovat peilisymmetrisiä ja siksi riittää analysoida piirin toiminta yhdellä pienellä 30° puolijaksolla.
Tyhjäkäynnillä ja sitä lähellä olevissa tiloissa EMF siinä haarassa, jolla on suurin tietyllä jakson segmentillä, katodiin nähden negatiivinen jännite johdetaan diodien anodeihin, mikä sulkee ne pienemmällä EMF:llä. tietyllä ajanjaksolla.
Alkuhetkellä ( ) EMF toisessa haarassa on nolla ja EMF kahdessa muussa haarassa on yhtä suuri , kun taas kaksi ylempää diodia ja yksi alempi diodi ovat auki. Vastaava piiri koostuu kahdesta rinnakkaisesta haarasta, joilla on sama EMF (0,86) ja sama vastus , molempien haarojen ekvivalenttiresistanssi on Lisäksi pienellä puolijaksolla toinen kahdesta EMF:stä, joka on 0,86, kasvaa arvoon 1,0, muu laskee 0,5:een ja kolmas kasvaa 0,0:sta 0,5:een. Toinen kahdesta avoimesta ylädiodista sulkeutuu ja vastaava piiri on kahden haaran rinnakkaiskytkentä, joista toisessa on suuri EMF ja sen vastus on sama kuin toisessa, muodostuu kahden pienemmän EMF:n sarjakytkentä. , ja sen resistanssi on yhtä suuri kuin molempien haarojen vastaava vastus
Aaltoilutaajuus on , missä on verkon taajuus.
Pulsaatioiden absoluuttinen amplitudi on yhtä suuri:
Pulsaatioiden suhteellinen amplitudi on yhtä suuri kuin
Star-Larionov-tasasuuntaajaa (kuusi pulssia) käytetään junaverkon virransyöttögeneraattoreissa lähes kaikissa kulkuvälineissä (traktori, vesi, vedenalainen, ilma jne.). Dieselvetureiden ja diesel-sähkölaivojen sähkökäytössä lähes kaikki teho kulkee Star-Larionov-tasasuuntaajan läpi.
Integraalikäyrän alla oleva pinta-ala on:
Keskimääräinen EMF on:
eli kertaa enemmän kuin "kolmio-Larionov"- ja "kolme rinnakkaisen täyden sillan" kaavioissa ja kaksi kertaa enemmän kuin Mitkevich-kaaviossa.
Tällä tasasuuntaajalla on pitkä jakso 360° ja lyhyt 60°. Suuressa jaksossa on 6 pientä jaksoa. Pieni 60°:n jakso koostuu kahdesta peilisymmetrisestä 30°:n osasta, joten tämän piirin toiminnan kuvaamiseksi riittää sen toiminnan analysointi pienen jakson 30°:n yhdellä osalla.
Pienen ajanjakson ( ) alussa EMF toisessa haarassa on nolla, kahdessa muussa - by. Nämä kaksi haaraa on kytketty sarjaan. Tässä tapauksessa vastaava sisäinen aktiivinen vastus on yhtä suuri kuin Seuraava, yksi EMF:stä. nousee 0,86:sta 1,0:aan, toinen laskee 0,86:sta 0,5:een ja kolmas nousee 0,0:sta 0,5:een.
Tässä tapauksessa ekvivalenttipiiri koostuu kahdesta sarjaan kytketystä haarasta, joista toisessa yksi EMF ja sen resistanssi on yhtä suuri kuin yhden käämin resistanssi; toisessa kaksi rinnakkain kytkettyä EMF:ää, joissa kummassakin on vastaava resistanssi kaksi rinnakkaista haaraa on yhtä suuri kuin koko piirin aktiivinen sisäinen resistanssi on Suljetussa tilassa tyhjäkäynnille (pienillä kuormituksilla) EMF:n rinnakkaisissa haaroissa korkeamman EMF:n haarassa sulkee diodin haarassa pienemmällä EMF:llä , kun vastaava piiri muuttuu. Kuorman kasvaessa jakson segmenttejä ilmestyy ja kasvaa, jolloin molemmat haarat työskentelevät kuormalla rinnakkain. Oikosulkutilassa rinnakkaistoiminnan segmentit kasvavat koko jakson pituudeksi, mutta hyötyteho tässä tilassa on nolla.
Aaltoilutaajuus on missä on verkon taajuus.
Pulsaatioiden absoluuttinen amplitudi on yhtä suuri kuin
Pulsaatioiden suhteellinen amplitudi on yhtä suuri kuin
Joskus kutsutaan kirjallisuudessa "kuusivaiheiseksi" (katso myös Gleichrichter für Dreiphasenwechselstrom fig. Sechspuls-Sternschaltung (M6): 6-Phasen-Gleichrichter mit Mittelpunktanzapfungen am Drehstromtransformator) saksa. .
Se on melkein analoginen "kolme täyttä siltaa rinnakkain" tasasuuntaajalle ja sillä on lähes samat ominaisuudet kuin "kolme täyttä siltaa rinnakkain" tasasuuntaajalla, mutta vastaava sisäinen aktiivinen vastus on lähes kaksinkertainen, diodien määrä on puolet. yhtä paljon, keskimääräinen virta yhden diodin läpi on lähes kaksi kertaa suurempi.
Integraalikäyrän alla oleva pinta-ala on:
Keskimääräinen EMF on:
eli se on sama kuin "kolmio-Larionov" -kaaviossa ja on useita kertoja pienempi kuin "tähti-Larionov" -kaaviossa.
Se on melkein analoginen "kolme täyttä siltaa sarjassa" tasasuuntaajan kanssa ja sillä on lähes samat ominaisuudet, mutta vastaava sisäinen aktiivinen vastus on lähes kaksi kertaa niin suuri, diodien määrä on puolet pienempi, keskimääräinen virta yhden diodin läpi on melkein kaksi kertaa niin paljon.
Vähemmän tunnettuja ovat täyssillat kolmivaiheiset tasasuuntaajat kaavion "kolme rinnakkaista siltaa" (kahdestatoista diodilla), "kolme sarjan siltaa" (kahdestatoista diodista) jne., jotka monin tavoin ylittävät Larionovin tasasuuntaajan.
Tasasuuntaajakaavioista voidaan nähdä, että Mitkevich- tasasuuntaaja on keskeneräinen Larionov-tasasuuntaaja ja Larionov-tasasuuntaaja. on "kolmen rinnakkaisen sillan" epätäydellinen tasasuuntaaja.
Integrandin alla olevan käyrän alla oleva pinta-ala on:
Keskimääräinen EMF on:
eli se on sama kuin "kolmio-Larionov" -kaaviossa ja on useita kertoja pienempi kuin "tähti-Larionov" -kaaviossa.
Valmiustilassa sillan EMF, jolla on suurin EMF tietyllä segmentillä pitkän ajanjakson aikana, sulkee diodit silloissa, joilla on pienempi EMF tietyllä segmentillä pitkän ajanjakson aikana. Tässä tapauksessa ekvivalentti sisäinen aktiivinen vastus on yhtä suuri kuin yhden sillan resistanssi.Kuorman kasvaessa (vähenemässä ) jakson jaksot ilmaantuvat ja lisääntyvät, jolloin kaksi siltaa työskentelee kuormalla rinnakkain, vastaava sisäinen aktiivinen vastus nämä jakson segmentit ovat yhtä suuret kuin kahden rinnakkaisen sillan vastus . ja jakson segmentit, joissa kaikki kolme siltaa työskentelevät kuormalla rinnakkain, kasvavat, vastaava sisäinen aktiivinen vastus näissä jakson osissa on yhtä suuri kuin vastus kolmesta rinnakkaissillasta Oikosulkutilassa kaikki kolme rinnakkaista siltaa toimivat kuormalla, mutta hyötyteho tässä tilassa on nolla.
"Kolmen rinnakkaisen täyden sillan" tasasuuntaajalla tyhjäkäynnillä on sama keskimääräinen EMF kuin "kolmio-Larionov" -tasasuuntaajassa ja samat käämivastukset, mutta koska siinä on diodeilla varustettu piiri, joka on riippumaton viereisistä vaiheista, diodien kytkentämomentit eroavat diodin kytkentähetkistä "kolmio-Larionov" -piirissä. Näiden kahden tasasuuntaajan kuormitusominaisuudet ovat erilaiset.
Aaltoilutaajuus on , missä on verkon taajuus.
Pulsaatioiden absoluuttinen amplitudi on yhtä suuri kuin
Pulsaatioiden suhteellinen amplitudi on yhtä suuri kuin
Integraalikäyrän alla oleva pinta-ala on:
Keskimääräinen EMF on:
, eli enemmän kuin "tähti-Larionov" -järjestelmässä.Vastaava sisäinen aktiivinen vastus on yhtä suuri kuin kolmen sillan resistanssi, jotka on kytketty sarjaan kunkin resistanssin kanssa, eli
Aaltoilutaajuus on missä on verkon taajuus.
Tällä tasasuuntaajalla on korkein keskimääräinen EMF, ja sitä voidaan käyttää suurjännitelähteissä ( teollisuuskaasujen sähköstaattiseen puhdistukseen jne.).
Sekä kolmivaiheiset, monivaiheiset tasasuuntaajat voivat olla täyssilta-, puolisilta- ja neljännessilta-, rinnakkaisjako-, rinnakkaisyhdistetyt tähdet, rinnakkaiset yhdistetyt renkaat, sarjat, rinnakkaissarjat.
Se on kahden Larionov-tasasuuntaajan rinnakkaiskytkentä (tai joskus sarjaliitäntä), joissa tulon kolmivaihevirtojen vaihesiirto. Tällöin tasasuunnattujen puolijaksojen määrä kaksinkertaistuu tavanomaiseen Larionovin tasasuuntaajaan verrattuna, minkä seurauksena tasasuunnattujen jännitteen aaltoilujen suhteellinen amplitudi pienenee ja tasasuunnattujen jännitteen aaltoilujen taajuus kaksinkertaistuu, mikä myös helpottaa tasasuuntaisen jännitteen tasoitusta. Käytännössä tällainen järjestelmä on melko suosittu, sitä käytetään sekä sähköliikenteen vetoasemien voimakkaissa tasasuuntaajissa, joissa on tärkeää antaa virtaa keräilijän vetomoottoreille minimaalisilla aaltoiluilla, että lentokoneiden tasasuuntauslaitteissa, joissa sähkömagneettinen yhteensopivuus on tärkeä [14] [15] .
Jännitteenkerrointasasuuntaajia käytetään tapauksissa, joissa tulon AC-jännitteen on jostain syystä oltava alhaisempi kuin lähdön DC. Esimerkiksi kotimaisissa televisioissa, alkaen joistakin uusimman ULPCT-sarjan malleista ja aina 4USCT:hen asti, kineskoopin anodipiirissä käytettiin suurjännitekerrointa .
Willardin ehdottama vuonna 1901 [16] . Se koostuu kondensaattorista, joka on kytketty sarjaan käämin kanssa, ja diodista, joka on kytketty rinnan kuorman kanssa. Negatiivisen puolijakson aikana virta kulkee piirin läpi: "AC-lähde - kondensaattori - diodi", kondensaattori latautuu. Positiivisen puolijakson aikana varautunut kondensaattori kytketään sarjaan muuntajan käämin kanssa, ja kondensaattorin ja käämin jännitteet lasketaan yhteen.
Tämän tasasuuntaajan erityispiirre on, että kuristinta on käytettävä tasoitussuodattimena, koska kondensaattori purkautuu negatiivisen puolijakson aikana.
Greinacherin ehdotus vuonna 1913 (julkaistu vuonna 1914 [17] ). Tämä tasasuuntaaja sisältää 2 venttiiliä. Toimintaperiaate on sama kuin Willard-tasasuuntaajan, mutta tasoitussuodattimena voidaan käyttää kondensaattoria. Tällaista piiriä käytetään usein amplituditunnistimena radiovastaanottimissa.
Siltajännitteen tuplaaja muistuttaa Graetzin siltaa, mutta toisin kuin se, yhteen sillan varteen on asennettu kondensaattorit diodien sijaan. Tästä johtuen jokaisen puoliaallon aikana toinen tai toinen kondensaattori kytketään tulopiiriin, ja tasasuuntaajan lähdössä oleva jännite on kahden kondensaattorin jännitteiden summa.
Cockcroft-Walton-kertoimella voit nostaa lähtöjännitettä useita kertoja. Sitä käytetään piireissä, joissa on tarpeen saada erittäin korkea jännite.
Jännitekertoimilla on haittoja perinteisiin tasasuuntaajiin verrattuna:
Nämä ominaisuudet määrittelivät jännitteen kertoimien laajuuden - useimmiten pienitehoisissa ja korkeajännitelaitteissa, jotka eivät ole vaativia teholähteen laadulle.
Sanakirjat ja tietosanakirjat | ||||
---|---|---|---|---|
|