Керовані випрямлячі: принцип роботи, схема, область застосування

З метою керування напругою в мережі використовуються електронні випрямлячі. Дані пристрої працюють шляхом зміни частоти. Багато модифікації дозволяється застосовувати в мережі змінного струму. До основних параметрів випрямлячів відноситься провідність. Також варто враховувати показник допустимого перенапруги. Для того щоб більш детально розібратися в питанні, треба розглянути схему випрямляча.

Пристрій модифікацій

Схема випрямляча передбачає використання контактного тиристора. Стабілізатор, як правило, застосовується перехідного типу. В деяких випадках він встановлюється з системою захисту. Ще є безліч модифікацій на триодах. Дані пристрої працюють при частоті 30 Гц. Для колекторів вони непогано підходять. Також схема випрямляча включає в себе компаратори низької провідності. Чутливість у них відповідає показнику не менше 10 мВ. Певний клас пристроїв оснащується варикапом. За рахунок цього модифікації можна підключати до однофазної ланцюга.

Як це працює?

Як говорилося раніше, випрямляч працює за рахунок зміни частоти. Спочатку напруга попадає на тиристори силові. Процес перетворення струму здійснюється за допомогою тріода. Щоб уникнути перегріву пристрою, є стабілізатор. При появі хвильових перешкод у роботу включається компаратор.

Область застосування пристроїв

Найбільш часто пристрої встановлюються трансформатори. Також є модифікації для приводних модулів. Ще не варто забувати про автоматизовані пристрої, які використовуються на виробництві. У модуляторах випрямлячі відіграють роль регулятора напруги. Однак у даному випадку багато залежить від типу пристрою.

Існуючі типи модифікацій

По конструкції виділяють напівпровідникові, тиристорні і мостові модифікації. В окрему категорію відносять силові пристрої, які можуть працювати при підвищеної частотності. Двухполупериодние моделі для цих цілей не підходять. Додатково випрямлячі відрізняють по фазі. На сьогоднішній день можна зустріти одне-, двох - і трифазні пристрої.

Напівпровідникові моделі

Напівпровідникові випрямлячі чудово підходять для понижуючих трансформаторів. Багато модифікації випускаються на базі коннекторних конденсаторів. Провідність на вході у них не перевищує 10 мк. Також варто відзначити, що напівпровідникові випрямлячі відрізняються по чутливості. Пристрої до 5 мВ здатні використовуватися при напрузі 12 Ст. Системи захисту у них застосовуються класу Р30. Для підключення модифікацій використовуються перехідники. При напрузі 12 В параметр перезарузки в середньому дорівнює 10 А. Модифікації з обкладками виділяються високим параметром робочої температури. Багато пристрої здатні працювати від транзисторів. Для зниження спотворень використовуються фільтри.

Особливості тиристорних пристроїв

Тиристорний випрямляч призначений для регулювання напруги в мережі постійного струму. Якщо говорити про модифікації низької провідності, то у них використовується тільки один тріод. Граничне напруження при завантаженні в 2 А становить не менше 10 Ст. Система захисту у представлених випрямлячів використовується, як правило, класу Р44. Також варто відзначити, що моделі добре підходять для силових провідників. Як працює трансформатор на тиристорних випрямлячах? В першу чергу напруга попадає на реле.
Перетворення постійного струму відбувається завдяки транзистору. Для контролю вихідної напруги використовуються конденсаторні блоки. У багатьох моделей є кілька фільтрів. Якщо говорити про недоліки випрямлячів, то варто відзначити, що у них високі теплові втрати. При вихідному напрузі понад 30 В, показник перевантаження значно знижується. Додатково варто враховувати високу ціну на тиристорний випрямляч.

Мостові модифікації

Мостові випрямлячі працюють при частоті 30 Гц. Кут управління залежить від тріодів. Компаратори в основному кріпляться через діодні провідники. Для силового обладнання моделі підходять не кращим чином. Для модулів застосовуються стабілізатори з низькоомним перехідником. Якщо говорити про мінуси, то слід враховувати низьку провідність при високій напрузі. Системи захисту, як правило, застосовуються класу Р33. Багато модифікації підключаються через дипольний тріод. Як працює трансформатор на цих випрямлячах? Спочатку напруга подається на первинну обмотку. При напрузі понад 10 в роботу включається перетворювач. Зміна частоти здійснюється за допомогою звичайного компаратора. З метою зменшення теплових втрат на керований мостовий випрямляч встановлюється варикап.

Силові пристрої

Силові випрямлячі останнім час вважаються дуже поширеними. Показник перевантаження при невисокому напрузі у них не перевищує 15 А. Система захисту в основному використовується серії Р37. Моделі застосовуються для понижуючих трансформаторів. Якщо говорити про конструктивні особливості, те важливо відзначити, що пристрої випускаються з пентодами. Вони виділяються гарною чутливістю, але у них низький параметр робочої температури. Конденсаторні блоки дозволяється застосовувати на 4 мк. Вихідна напругу понад 10 В задіює перетворювач. Фільтри, як правило, використовуються на два ізолятора. Також варто відзначити, що на ринку є безліч випрямлячів з контролерами. Основна їх відмінність криється в можливості роботи при частоті понад 33 Гц. При цьому перевантаження в середньому відповідає 10 А.

Двухполупериодние модифікації

Двухполуперіодний однофазний випрямляч здатний працювати на різних частотах. Основна перевага модифікацій криється у високому параметрі робочої температури. Якщо говорити про конструктивні особливості, те важливо відзначити, що використовуються тиристори силові інтегрального типу, і провідність у них не перевищує 4 мк. При напрузі 10 В система в середньому видає 5 А. Системи захисту досить часто застосовуються серії Р48. Підключення модифікацій здійснюється через адаптери. Також варто відзначити недоліки випрямлячів цього класу. В першу чергу це низька сприйнятливість до магнітних коливань. Параметр перевантаження часом може швидко змінюватися. При частоті нижче 40 Гц відчуваються перепади струму. Ще експерти відзначають, що моделі не здатні працювати на одному фільтрі. Додатково для пристроїв не підходять польові транзистори.

Однофазні пристрою

Однофазний керований випрямляч здатний виконувати безліч функцій. Встановлюють моделі частіше всього на силові трансформатори. При частоті 20 Гц параметр перевантаження в середньому не перевищує 50 А. Система захисту у випрямлячів використовується класу Р48. Багато експертів говорять про те, що моделі не бояться хвильових перешкод і відмінно справляються з імпульсними стрибками. Чи є недоліки у моделей даного типу? В першу чергу вони стосуються низького струму при високій завантаженості. Щоб вирішити цю проблему, встановлюються компаратори. Однак варто враховувати, що вони не можу працювати в ланцюзі змінного струму. Додатково періодично виникають проблеми з провідністю струму. В середньому цей параметр дорівнює 5 мк. Зниження чутливості сильно впливає на працездатність тріода. Якщо розглядати однофазні некеровані випрямлячі, то обкладки у них використовується з перехідником. У багатьох моделей є кілька ізоляторів. Також варто відзначити, що випрямлячі даного типу не підходять для понижуючих трансформаторів. Стабілізатори найчастіше застосовуються на три виходи, і граничне напруження у них не повинно перевищує 50 Ст.

Параметри двофазних пристроїв

Двофазні випрямлячі виробляються для ланцюгів постійного і змінного струму. Багато модифікації експлуатуються на триодах контактного типу. Якщо говорити про параметри модифікацій, то варто відзначити малу напругу при великих перевантаженнях. Таким чином, пристрої погано підходять для силових трансформаторів. Однак перевагою пристроїв вважається хороша провідність. Чутливість у моделей стартує від 55 мВ. При цьому теплові втрати незначні. Компаратори застосовуються на дві обкладки. Досить часто модифікації підключають через один перехідник. При цьому ізолятори попередньо перевіряються на вихідний опір.

Трьохфазні модифікації

Трифазні випрямлячі активно застосовуються на силових трансформаторах. У них дуже високий параметр перевантаження, і вони здатні працювати в умовах підвищеної частотності. Якщо говорити про конструктивні особливості, те важливо відзначити, що моделі збираються з конденсаторними блоками. За рахунок цього модифікації дозволяється підключати до ланцюга постійного струму і не боятися про хвильові перешкоди. Імпульсні стрибки блокуються за рахунок фільтрів. Підключення через перехідник здійснюється за допомогою перетворювача. У багатьох моделей є три ізолятора. Вихідна напруга при 3 А не повинна перевищувати 5 Ст. Додатково варто відзначити, що випрямлячі цього типу використовуються при великих перевантаженнях мережі. Багато модифікації оснащуються блокаторами. Зниження частоти відбувається за допомогою компараторів, які встановлюються над конденсаторної коробкою. Якщо розглядати релейні трансформатори, то для підключення модифікацій буде потрібно додатковий перехідник.

Моделі з контактним компаратором

Керовані випрямлячі з контактним компаратором останнім часом користуються великим попитом. Серед особливостей модифікацій варто відзначити високу ступінь перевантаження. Системи захисту в основному застосовуються класу Р55. Працюють пристрої з однієї конденсаторної коробкою. При напрузі 12 В вихідний струм дорівнює не менше 3 А. Багато моделі здатні похвалитися високою провідністю при частоті 5 Гц. Стабілізатори досить часто застосовуються низкоомного типу. Вони добре себе показують в ланцюзі змінного струму. На виробництві випрямлячі застосовуються для роботи силових трансформаторах. Допустимий рівень провідності у них дорівнює не більше 50 мк. Робоча температура в цьому випадку залежить від типу динистора. Як правило, вони встановлюються з кількома обкладками.

Пристрої з двома компараторами

Електронні випрямлячі з двома компараторами цінуються за високий параметр вихідного напруги. При перевантаженні в 5 А модифікації здатні працювати без теплових втрат. Коефіцієнт згладжування у випрямлячів не перевищує 60 %. Багато модифікації володіють якісною системою захисту серії Р58. В першу чергу вона покликана справлятися з хвильовими перешкодами. При частоті 40 Гц пристрою в середньому видають 50 мк. Тетроди для модифікацій використовуються змінного типу, і чутливість у них дорівнює не більше 10 мВ. Чи є недоліки у випрямлячів даного типу? В першу чергу треба відзначити, що їх забороняється підключати до знижувальних трансформаторів. У мережі постійного струму у моделей малий параметр провідності. Робоча частотність в середньому відповідає 55 Гц. Під однополюсні стабілізатори модифікації не підходять. Щоб використовувати пристрої на силових трансформаторах, застосовується два перехідника.

Відмінність модифікацій з електродним триодом

Керовані випрямлячі з електродними триодами цінуються за високий параметр вихідного напруги. При низьких частотах вони працюють без теплових втрат. Однак варто враховувати, що параметр перевантаження в середньому дорівнює 4 А. Все це говорить про те, що випрямлячі не здатні працювати в мережі постійного струму. Фільтри дозволяється застосовувати лише на дві обкладки. Вихідна напруга, як правило, відповідає 50 В, а система захисту використовується класу Р58. Для того щоб підключити пристрій, перехідник застосовується. Коефіцієнт згладжування у випрямлячів даного типу становить не менше 60 %.

Моделі з ємнісним триодом

Керовані випрямлячі з ємнісним триодом здатні працювати в мережі постійного струму. Якщо розглядати параметри модифікацій, то можна відзначити високу вхідна напруга. При цьому перевантаження при роботі не буде перевищувати 5 А. Система захисту використовується класу А45. Деякі модифікації підходять для силових трансформаторів. У даному випадку багато залежить від конденсаторного блоку, який встановлений у випрямлячі. Як стверджують експерти, номінальна напруга багатьох модифікацій складає 55 Ст. Вихідний струм в системі становить 4 А. Фільтри для модифікацій підходять змінного струму. Коефіцієнт згладжування у випрямлячів становить 70 %.

Пристрої на базі канального тріода

Керовані випрямлячі з канальними триодами відрізняються високим ступенем провідності. Моделі даного типу чудово підходять для понижуючих трансформаторів. Якщо говорити про конструкцію, то варто відзначити, що моделі завжди виробляються з двома коннекторами, а фільтри в них використовуються на ізоляторах. Якщо вірити експертам, то провідність при частоті 40 Гц сильно не змінюється. Чи є недоліки у даних випрямлячів? Теплові втрати є слабкою стороною модифікацій. Багато експертів відзначають низьку провідність коннекторів, які встановлюються на випрямлячі. Щоб вирішити проблему, застосовуються кенотрони. Однак їх не дозволяється використовувати в мережі постійного струму.

Відмінність модифікацій

Випрямлячі на 12 використовуються тільки для понижуючих трансформаторів. Компаратори в пристроях встановлюються з фільтрами. Гранична перевантаження модифікацій складає не більше 5 А. Системи захисту досить часто застосовуються класу Р48. Для подолання хвильових перешкод вони чудово підходять. Ще часто застосовуються перетворювальні стабілізатори, у яких високий коефіцієнт згладжування. Якщо говорити про недоліки модифікацій, то варто зазначити, що вихідний струм в пристроях становить не більше 15 А.