Введение.

Выпрямители находят широкое применение в источниках питания электронных и электротехнических устройств. Во многих случаях улучшение технических характеристик устройств тесно связано с повышением качества их источников питания, поэтому к параметрам выпрямителей применяются весьма высокие требования. Целью расчетно-графической работы является разработка схемы выпрямителя для блока питания систем автоматического управления, электроприводов постоянного тока, радиоэлектронных устройств и т.д. В процессе выполнения задания необходимо выбрать схему выпрямителя и фильтра, рассчитать режимы работы элементов, определить тип вентиля, параметры трансформатора, а также рассчитать значения элементов сглаживающего фильтра.

1.Общие сведения.

Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения в постоянное. В зависимости от числа фаз переменного напряжения различают однофазные и многофазные (обычно трёхфазные) выпрямители. По величине мощности выпрямители подразделяются на выпрямители малой (до 1 кВт), средней (от 1 кВт до 100 кВт) и большой (> 100 кВт) мощности. Структурная схема выпрямителя приведена на рис.1. Она включает в себя: Т – трансформатор, необходимый для преобразования напряжения сети U_С до величины U₂, определяемой требованиями нагрузки; В– вентильную группу, которая обеспечивает одностороннее протекание тока в цепи нагрузки, в результате чего переменное напряжение U₂ преобразуется в пульсирующее; Ф – фильтр, передающий на выход схемы постоянную составляющую напряжения Ки сглаживающий его пульсации.

Основными показателями работы выпрямителя являются: среднее значение выпрямленного тока и напряжения I_dиU_d; коэффициент пульсаций:

К_П= U_О.Г./U_d , (1.1)

где U_О.Г. – амплитуда основной (первой) гармоники выпрямленного напряжения; выходное сопротивление постоянному току R_ВЫХ., коэффициент полезного действия ; коэффициент использования вентилей по напряжению:

К_О= U_О.М./U_О.Д. , (1.2)

где U_О.М. – максимальное обратное напряжение на вентиле; U_О.Д. – допустимое обратное напряжение вентиля; коэффициент использования вентилей по току:

К_i = I_а/I_а.н. , (1.3)

Где I_а – среднее значение тока, протекающего через вентиль, I_а.н. – номинальное значение тока вентиля. Основной характеристикой выпрямителя, как и любого источника питания, является внешняя (нагрузочная) характеристика U_d = f( I_d ). Она позволяет определить номинальное значение выпрямленного напряжения и выходное сопротивление выпрямителя:

R_ВЫХ. = U_d / I_d , (1.4)

Свойства выпрямителя в значительной степени зависят от характера на его выходных зажимах, которая может быть активной (омической), начинающейся с ёмкости.