Classificação de retificadores de semicondutores

Um dispositivo projetado para converter a energia de uma fonte de corrente alternada em corrente contínua é chamado de retificador. O retificador pode ser representado na forma de um diagrama de blocos mostrado na fig. 1.

Vamos caracterizar os principais elementos do esquema:

a) um transformador de potência serve para combinar a tensão de entrada e saída do retificador e a separação elétrica dos circuitos retificadores individuais (ou seja, separa a rede de alimentação e a rede de carga);

b) um bloco de válvulas fornece um fluxo unidirecional de corrente no circuito de carga, como resultado da conversão da tensão alternada em tensão pulsante;

v) filtro de suavização projetado para reduzir as ondulações de tensão na carga ao valor requerido;

G) Regulador de tensão, utilizado para estabilizar o valor médio da tensão retificada quando a tensão de alimentação oscila ou quando a corrente de carga muda.

Arroz. 1 — Diagrama de blocos do retificador

A relação entre os parâmetros no retificador depende muito do circuito retificador.No circuito retificador, entenda o diagrama de ligação dos enrolamentos do transformador e o procedimento para conectar as válvulas aos enrolamentos secundários do transformador.

Os circuitos retificadores (retificadores) são classificados de acordo com as seguintes características principais:

1. Pelo número de fases do fornecimento de corrente alternada, distingue entre retificadores monofásicos e retificadores trifásicos.

2. Pelo método de conexão de válvulas ao enrolamento secundário do transformador - circuitos zero usando o ponto zero (meio) do enrolamento secundário do transformador e circuitos de ponte nos quais o ponto zero é isolado ou os enrolamentos secundários do transformador são delta conectado.

Circuito retificador de ponte monofásica

Diagramas de temporização de tensões e correntes de uma ponte retificadora

Com uma polaridade positiva da tensão no enrolamento secundário do transformador (a polaridade é indicada sem colchetes) no intervalo 0 — υ1 (0 — π), a corrente é transportada pelos diodos D1 e D2. A queda de tensão nos diodos no intervalo de condução é próxima de zero (válvulas ideais), portanto, uma meia onda positiva da tensão no enrolamento secundário do transformador é aplicada à carga, criando uma tensão ud = u2 sobre ela. No intervalo υ1 — υ2 (π — 2π) a polaridade das tensões u1 e u2 será invertida, o que levará ao desbloqueio dos diodos D3 e D4. Nesse caso, a tensão u2 será conectada à carga com a mesma polaridade do intervalo anterior. Portanto, a tensão de saída ud com uma carga puramente resistiva da ponte retificadora tem a forma de meias ondas de tensão unipolar (ud = u2).

3.O consumo de energia por retificadores de carga é dividido em baixa potência (unidades de kW), média potência (dezenas de kW) e alta potência (Ppot> 100 kW).

4. Independentemente da potência do retificador, todos os circuitos são divididos em ciclo único ou meio ciclo e dois ciclos (onda completa).

Ciclo único - são circuitos nos quais a corrente passa pelos enrolamentos secundários do transformador uma vez por período (meio período ou parte dele). Todos os circuitos zero são únicos.

Um circuito retificador monofásico de onda completa com a saída do ponto zero do transformador

Diagramas de temporização de um retificador monofásico de saída zero com uma carga ativa

A retificação de onda completa no circuito é obtida fazendo um transformador com dois enrolamentos secundários. Os enrolamentos são conectados em série e têm um ponto zero (centro) comum. As extremidades livres dos enrolamentos secundários do transformador são conectadas aos ânodos das válvulas D1 e D2, e os cátodos das válvulas conectados entre si formam o pólo positivo do retificador. O pólo negativo do retificador é o ponto de conexão comum (neutro) dos enrolamentos secundários. Assim, o transformador serve neste circuito tanto para igualar a magnitude da tensão de alimentação e a tensão na carga, quanto para criar um ponto médio (zero). É óbvio que as tensões nos terminais dos enrolamentos secundários do transformador u1 e u2 (ou EMF e1 e e2) são iguais em magnitude e são deslocadas em relação ao ponto zero em 180 °, ou seja, estão em antifase.

Em qualquer instante de tempo, este diodo conduz uma corrente cujo potencial anódico é positivo.Portanto, no intervalo 0 — π, o diodo D1 está aberto e a tensão de fase do enrolamento secundário do transformador ud = u2-1 é aplicada à resistência de carga Rn (Rd). O diodo D2 na faixa 0 - π é fechado porque uma tensão negativa é aplicada a ele. No final do intervalo, as tensões e correntes no circuito são zero.

No próximo intervalo de operação do circuito π - 2π, as tensões dos enrolamentos primário e secundário invertem sua polaridade, de modo que o diodo D2 será aberto e o diodo D1 será fechado. Além disso, os processos na cadeia de correção são iterativos. A curva de tensão retificada ud consiste em meias-ondas unipolares da tensão de fase do enrolamento secundário do transformador. A forma da corrente de carga com uma carga puramente resistiva segue a forma da tensão. Os diodos D1 e D2 conduzem corrente em série por meio período.

5. Mediante acordo prévio:

a) retificadores de baixa potência, em regra, monofásicos, utilizados em sistemas de controle, para alimentar blocos individuais de equipamentos eletrônicos, em equipamentos de medição, etc.;

b) retificadores de média e alta potência servem como fontes de energia para instalações industriais.

6. Os esquemas de alisamento são divididos em simples e complexos. Circuitos simples incluem circuitos monofásicos e trifásicos, neutros e em ponte. Em circuitos complexos (ou complexos), vários circuitos simples são conectados em série ou paralelo.

7. De acordo com o tipo (natureza) da carga. Os circuitos retificadores monofásicos são caracterizados por uma pulsação significativa da tensão retificada. Para reduzir a ondulação de tensão na carga, são utilizados filtros de suavização com base nos elementos reativos das bobinas (L) e capacitores (C). A natureza do circuito de entrada do filtro de suavização junto com a carga determina o tipo de carga no retificador. É feita uma distinção entre a operação do retificador para carga ativa (R — NG), carga indutiva ativa (RL — NG), carga ativa e filtro capacitivo (RC — NG).

Comum a todos os retificadores é seu uso principalmente com RL — NG. Isso se deve ao fato de que os retificadores de baixa potência geralmente funcionam com um filtro LC e os retificadores de alta potência com um filtro L.

7. Por controle, diferencie entre retificadores não controlados e controlados.

doutorado Kolyada L.I.