VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_02_Jednofázové, třífázové a řízené usměrňovače Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing.

Transkript

1 Číslo projektu Číslo materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník CZ.1.07/1.5.00/ VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_02_Jednofázové, třífázové a řízené usměrňovače Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl ELEKTRONIKA druhý Datum tvorby Anotace Tematický celek je zaměřen na problematiku základů elektroniky. Prezentace je určena žákům 2.ročníku, slouží jako doplněk učiva. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

2

3 ROZDĚLENÍ USMĚRŇOVAČŮ NEŘÍZENÉ ŘÍZENÉ JEDNOFÁZOVÉ TROJFÁZOVÉ JEDNOFÁZOVÉ TROJFÁZOVÉ Jednocestný usměrňovač Jednopulsní usměrňovač Jednopulsní usměrňovač Třípulsní usměrňovače Dvoucestný usměrňovač Dvoupulsní usměrňovače

4 NEŘÍZENÉ JEDNOFÁZOVÉ

5 NEŘÍZENÉ JEDNOFÁZOVÉ JEDNOCESTNÝ USMĚRŇOVAČ - Proud I Z prochází do zátěže jen když na anodě A je větší napětí než na katodě K. Zátěží R Z prochází usměrněný, ale pulzující proud I Z. U 2 je střídavé napětí na sekundární straně transformátoru a před diodou, U d je usměrněné napětí za diodou I Z znázorňuje průběh proudu do zátěže. Obr. 1 Obr. 2 Dioda propouští jen kladné části střídavého sinusového napětí. Do zátěže může procházet proud pouze jednou cestou - proto se usměrňovač nazývá jednocestný.

6 Obr. 3 NEŘÍZENÝ JEDNOCESTNÝ USMĚRŇOVAČ S KONDENZÁTOREM Obr. 4 Upravíme usměrňovač vložením kondenzátoru za diodu, neboli paralelně k zátěži. Připojením kondenzátoru C se výrazně změní průběh pulzujícího napětí. Čím bude C větší, tím bude zvlnění stejnosměrného napětí menší, ale bude se zvětšovat proudový náraz diodou při zapnutí. Je proto maximální hodnota C udávána výrobcem diody. Průchodem proudu diodou se nabíjí kondenzátor C a to jen v úseku periody, kdy napětí na transformátoru (tj. i na anodě diody) je větší než napětí na kondenzátoru (katodě diody). Tento časový úsek se nazývá úhel vedení a označuje se ("psí'). V době, kdy dioda nevede, vybíjí se kondenzátor přes zátěž R Z. Z průběhů napětí je vidět, že napětí U d na zátěži R Z kolísá při nabíjení a vybíjení kondenzátoru C okolo střední hodnoty U SS. Toto tzv. zvlnění má amplitudu U ZV, frekvenci stejnou jako elektrická síť a je tím menší, čím menší je zatěžovací proud I Z.

7 NEŘÍZENÝ DVOUCESTNÝ USMĚRŇOVAČ

8 Obr. 5 NEŘÍZENÝ DVOUCESTNÝ USMĚRŇOVAČ Obr. 6 Sekundární vinutí transformátoru má vyvedený střed, který se obvykle uzemní. Výstupní napětí U 2 a U 2 jsou vůči sobě fázově posunuta o 180. Proud prochází střídavě diodami D 1 a D 2. Diodou D 1 prochází kladná půlvlna U 2 a ve stejné době je dioda D 2 zavřená. Diodou D 2 prochází proud ve druhé polovině periody a dioda D 1 je přitom uzavřena. Proto zátěží prochází proud v obou půlperiodách. Pulzování proudu má dvojnásobný síťový kmitočet a zvlnění je přibližně poloviční, než u jednocestného usměrňovače. Vzhledem k tomu, že se napětí na kondenzátoru sčítá s napětím na diodě v závěrném směru, jsou diody při chodu naprázdno namáhány ve zpětném směru dvojnásobným napětím, tj. 2 U 2. Proto je nutno při volbě diod tuto skutečnost respektovat. U 2 napětí před diodami U d usměrněné napětí za diodami (tepavé), zapojení bez kondenzátoru U d + C usměrněné napětí za diodami, zapojení s kondenzátorem.

9 Obr. 7 Obr. 8 NEŘÍZENÝ DVOUCESTNÝ MŮSTKOVÝ USMĚRŇOVAČ Transformátor má pouze jednoduché vinutí. Diody jsou zde dvakrát méně namáhány, neboť jsou po dvou v sérii. Diod musí být ovšem dvakrát víc. Průběhy napětí jsou shodné jako u dvoucestného usměrňovače. U 2 napětí před diodami U d usměrněné napětí za diodami (tepavé), zapojení bez kondenzátoru U d + C usměrněné napětí za diodami, zapojení s kondenzátorem.

10 TŘÍFÁZOVÉ

11 JEDNOCESTNÝ TŘÍFÁZOVÝ USMĚRŇOVAČ U 2 napětí před diodami U d usměrněné napětí za diodami (tepavé), zapojení bez kondenzátoru Obr. 9 Obr. 10 U ZVL

12 MŮSTKOVÝ TŘÍFÁZOVÝ USMĚRŇOVAČ U 2 napětí před diodami U d usměrněné napětí za diodami (tepavé), zapojení bez kondenzátoru Obr. 11 Obr. 12 U ZVL Můstk. usm. ZVL 1fáz.

13 Použité zdroje: Kesl, Jan. Elektronika I Analogová technika. Praha :BEN, s. ISBN Obr. 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10;11; 12: Kesl, Jan. Elektronika I Analogová technika. Praha :BEN, s. ISBN Ilustrace: archiv autora