Kolmivaiheinen siltatasasuuntaaja - toimintaperiaate ja piirit
Jos yksivaiheisia tai yksivaiheisia siltatasasuuntaajia käytetään pienitehoisissa tasavirtapiireissä, silloin tarvitaan joskus kolmivaiheisia tasasuuntaajia suurempien tehokuormien syöttämiseen.
Kolmivaiheiset tasasuuntaajat mahdollistavat korkeiden vakiovirtojen arvojen saamisen alhaisella lähtöjännitteen aaltoilulla, mikä vähentää tasoituslähtösuodattimen ominaisuuksien vaatimuksia.
Joten ensin harkitse alla olevassa kuvassa näkyvää yksivaiheista kolmivaiheista tasasuuntaajaa:
Kuvassa esitetyssä yksipäisessä piirissä vain kolme on kytketty kolmivaiheisen muuntajan toisiokäämien liittimiin. tasasuuntaaja… Kuorma on kytketty piiriin diodien katodit konvergoivan yhteisen pisteen ja muuntajan kolmen toisiokäämin yhteisen liittimen välille.
Tarkastellaan nyt muuntajan toisiokäämeissä ja kolmivaiheisen yksipäisen tasasuuntaajan yhden diodin virtojen ja jännitteiden aikakaavioita:
Jotkut tasavirtalaitteet vaativat korkeamman syöttöjännitteen kuin yllä oleva yksittäinen piiri voi tarjota. Siksi joissakin tapauksissa kolmivaiheinen ulostyöntöpiiri on sopivampi. Sen kaaviokuva on esitetty alla olevassa kuvassa.
Kuten jo totesimme, suodatinvaatimukset ovat pienentyneet, näet tämän kaavioista. Tämä piiri tunnetaan kolmivaiheisena Larionovin siltasuuntaajana:
Katso nyt kaavioita ja vertaa niitä yksikkökaavioon. Siltapiirin lähtöjännite on helppo esittää kahden vastakkaisissa vaiheissa toimivan tasasuuntaajan jännitteiden summana. Jännite Ud = Ud1 + Ud2. Lähtövaiheiden määrä on selvästi suurempi ja verkkoaaltojen taajuus suurempi.
Tässä nimenomaisessa tapauksessa kuusi tasavirtavaihetta niiden kolmen sijasta, jotka olivat yhdessä piirissä. Näin ollen anti-aliasing-suodattimen vaatimukset pienenevät, ja joissain tapauksissa se voidaan poistaa kokonaan.
Käämien kolme vaihetta yhdistettynä kahteen tasasuuntauksen puolijaksoon antavat perusaaltotaajuuden, joka on kuusi kertaa hilan taajuus (6 * 50 = 300). Tämä näkyy jännite- ja virtakaavioista.
Siltakytkentä voidaan nähdä kahden yksivaiheisen kolmivaiheisen nollapistepiirin yhdistelmänä, jolloin diodit 1, 3 ja 5 ovat diodien katodiryhmä ja diodit 2, 4 ja 6 anodiryhmä.
Nämä kaksi muuntajaa näyttävät yhdistyneen yhdeksi. Milloin tahansa virta kulkee diodien läpi, prosessissa on samanaikaisesti mukana kaksi diodia - yksi jokaisesta ryhmästä.
Katodidiodi avautuu, johon kohdistetaan suurempi potentiaali verrattuna vastakkaisen diodiryhmän anodeihin, ja anodiryhmässä täsmälleen se diodi, johon potentiaali on kohdistettu pienempi verrattuna katodiryhmän diodien katodeihin. avautuu.
Työaikavälien siirtyminen diodien välillä tapahtuu luonnollisen vaihdon hetkinä, diodit toimivat järjestyksessä. Tämän seurauksena yhteisten katodien ja yhteisten anodien potentiaali voidaan mitata vaihejännitekäyrien ylemmillä ja alemmilla verhokäyrillä (katso kaavioita).
Tasasuunnattujen jännitteiden hetkelliset arvot ovat yhtä suuria kuin diodien katodi- ja anodiryhmien välinen potentiaaliero, eli verhokäyrien välisen kaavion ordinaattien summa. Toisiokäämien myötävirta näkyy resistiivisessä kuormituskaaviossa.
Samoin kolmivaihemuuntajasta voidaan saada yli kuusi vakiojännitevaihetta: yhdeksän, kaksitoista, kahdeksantoista ja jopa enemmän. Mitä enemmän vaiheita (mitä enemmän diodipareja) tasasuuntaajassa, sitä pienempi on lähtöjännitteen aaltoilutaso. Katso tästä piiriä 12 diodilla:
Tässä kolmivaiheinen muuntaja sisältää kaksi kolmivaiheista toisiokäämiä, joista toinen on yhdistetty "kolmio"-piiriin, toinen "tähteen". Ryhmien käämien kierrosten lukumäärä eroaa 1,73 kertaa, mikä mahdollistaa samat jännitearvot "tähdestä" ja "kolmiosta".
Tässä tapauksessa näiden kahden toisiokäämien ryhmän jännitteiden vaihesiirto suhteessa toisiinsa on 30 °.Koska tasasuuntaajat on kytketty sarjaan, lähtöjännite summataan ja kuorman aaltoilutaajuus on nyt 12 kertaa suurempi kuin verkkotaajuus, kun taas aaltoilutaso on pienempi.
Katso myös:
Ohjatut tasasuuntaajat - laite, kaaviot, toimintaperiaate
Yleisimmät AC–DC-tasasuuntausmenetelmät
Täysaallon keskipisteen tasasuuntaaja