Статья посвящена сравнению схем однофазных мостовых управляемых выпрямителей, использующихся в преобразовательной технике.
Ключевые слова: управляемый выпрямитель, нулевой вентиль, гальваническая развязка, управляемый вентиль.
Мостовой однофазный управляемый выпрямитель содержит четыре управляемых вентиля, для которых необходимо минимум три гальванически развязанных сигнала с системой управления. Последняя задача решается применением оптотиристоров. Либо управление тиристорами осуществляется через специальный импульсный трансформатор (рис.1).
Рис. 1. Однофазный мостовой управляемый выпрямитель
К достоинствам однофазного мостового управляемого выпрямителя можно отнести более простой трансформатор в отличие от нулевой схемы включения, так же выпрямитель может работать без трансформатора, если не требуется гальваническая развязка, либо согласования сети по уровню напряжения, следующими плюсами являются высокий КПД и низкие пульсации выпрямленного напряжения.
К недостаткам относят большое число элементов схемы выпрямления, а также сложность управления над ними.
Если однофазный мостовой управляемый выпрямитель не используется в инверторном режиме, то те же самые параметры относительно схемы с четырьмя управляемыми вентилями могут быть достигнуты более дешевыми средствами. Рассмотрим три варианта схем с неполным числом управляемых вентилей:
Схема А (рис.2) является наиболее понятной, поскольку похожа на схему полностью управляемого выпрямителя. Гальваническая развязка В1, В2 — обязательна. Диоды D3, D4 выполняют функцию нулевого вентиля, когда заперты оба тиристора.
Рис. 2. Однофазный мостовой управляемый выпрямитель с неполным числом управляемых вентилей по схеме включения А
В схеме Б (рис.3) импульсы можно подавать сразу на оба тиристора: отпирается только первый, на котором положительное напряжение. Функции нулевого вентиля поочередно выполняют В1, D2, В3, D4.
Рис. 3. Однофазный мостовой управляемый выпрямитель с неполным числом управляемых вентилей по схеме включения Б
Третья схема В (рис.4) — самая дешевая, так как содержит всего один управляемый вентиль. Использование нулевого вентиля при индуктивной нагрузке обязательно, так как в РНТ отсутствуют условия для запирания управляемого вентиля В1.
Рис. 4. Однофазный мостовой управляемый выпрямитель с неполным числом управляемых вентилей по схеме включения В
Как было сказано раннее, выбор схем управляемого однофазного мостового выпрямителя с неполным числом управляемых вентилей, обоснован их меньшей стоимостью, а также более простым управлением, относительно схемы с полным числом управляемых вентилей.
Вывод
В данной статье были рассмотрены однофазные мостовые управляемые выпрямители и их разновидности, а также их достоинства и недостатки.
Литература:
1. Горбачев Г. Н., Чаплыгин Е. Е., Промышленная электроника: Учебник для вузов. Под ред. В. А. Лабунцова. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 320 с.
- Зиновьев Г. С. Основы силовой электроники: Учебник для вузов. — Новосибирск: Изд-во НГТУ. 2004. — 664 с.
- Семенов В. Д., Мишуров В. С. Основы преобразовательной техники. Учебное методическое пособие. — Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования. 2002.- 132 с.
