Выпрямители переменного тока и принцип их работы

Переменный ток является результатом выработки электроэнергии. Он используется для передачи и подачи энергии. Однако есть ряд приборов, аппаратов и систем, для работы которых необходим постоянный ток. А это значит, что существует потребность преобразовывать переменный ток в постоянный. Именно с этой целью были изобретены выпрямители переменного тока.

Выпрямители переменного тока

Устройства данного типа включают полупроводниковые элементы, необходимые для преобразования энергии из переменой в постоянную. Этот процесс и называется выпрямлением.

Где используют выпрямители

Выпрямители незаменимы и используются в контактных сетях электрифицированного транспорта, электроприводах, для работы которых требуется постоянный ток, в блоках питания для компьютеров, зарядках для электроники и во многих других случаях.

Наиболее часто в роли элемента, выпрямляющего ток, выступает диод, а второй по значимости деталью является тиристор. Выбирая устройство, необходимо исходить из того, какой нагрузке оно будет подвержено в процессе работы. Кроме того, стоит обратить внимание на характеристики компонентов схемы выпрямителя тока, такие как напряжение пробоя, номинальный ток, мгновенный ток, диапазоны температур, рекомендации по монтажу и т. д. Ознакомиться с характеристиками тиристорных выпрямитель можно по ссылке.

Классификация выпрямляющих устройств осуществляется в соответствии с рядом особенностей. Сюда относится:

• Количество фаз. Существуют двух- и трехфазные выпрямители.
• Возможность управления. Устройства на диодах не управляются. Выпрямители на тиристорах управляемые и их используют в тех случаях, когда необходимо не только выпрямить ток, но и осуществить контроль напряжения. Есть и устройства с частичным управлением, в их конструкцию входят и диоды, и тиристоры.
• Показатели мощности. Выпрямители могут быть силовыми или предназначены для преобразования сигнала для использования энергии в устройствах небольшой мощности.

Как работает выпрямитель

Компонентами самой простой схемы выпрямителя являются диоды. Их подключают между источниками энергии и нагрузкой. Принцип работы такого устройства обоснован на особенностях диода, он может проводить ток в одном направлении. При этом полностью исключена возможность пропуска энергии в обратную сторону. Таким образом, в итоге удаётся получить напряжение, созданное полностью исключительно из положительных полуволн, что и является выпрямленным током. В случае подключения диода в обратном направлении, компонентами итогового сигнала станут отрицательные полуволны.

Выпрямления полуволн

Пройдя процесс выпрямления, ток перемещается в одном направлении. В этом случае положительная полуволна и нулевое напряжение перемещаются поочерёдно.

В этом случае возможна фиксация пульсации, но его можно избежать, для чего рекомендовано внедрение конденсатора. Однако есть ограничения касательно их использования, из-за чего на практике применять полуволновое выпрямление реально только для устройств с небольшим уровнем потребления энергии.

Полноволновое преобразование

Данная схема получила максимальное распространение и используется практически всегда, когда есть необходимость в наличии устойчивого и плавного напряжения постоянного тока. Достичь необходимого эффекта возможно, используя каждый полупериод входного напряжения.

Полноволновые выпрямители выгодно отличаются на фоне аналогов – их показатели среднего выходного напряжения больше по сравнению с полуволновыми. Кроме того, выход полноволнового выпрямителя отличается низкой пульсацией.

Редактировано: 9.02.2024 15:39:11