Что такое полностью контролируемый выпрямитель?

Полностью контролируемый выпрямитель:глубокое погружение

A полностью контролируемый выпрямитель это тип схемы выпрямителя, который использует тиристоры (также известные как SCRS - контролируемые кремниевыми выпрямителями) для управления потоком тока. Это означает, что выходное напряжение может быть отрегулировано путем изменения угла стрельбы тиристоров.

Вот разбивка его ключевых функций:

1. Компоненты:

* thyristors: Это полупроводниковые устройства с тремя терминалами (анод, катод и затворы). Они действуют как однонаправленные переключатели, которые можно включить сигналом затвора и оставаться включенными до тех пор, пока ток не упадет ниже определенного порога.

* диоды: Они используются для свободного и для предотвращения обратного напряжения на тиристорах.

* трансформаторы (необязательно): Может использоваться для регулировки уровня входного напряжения.

2. Операция:

* Угол стрельбы (α): Угол стрельбы определяет точку в цикле переменного тока, когда тиристоры запускаются для включения. Он контролирует количество тока, которое течет через нагрузку.

* Управление выходным напряжением: Изменив угол стрельбы, мы можем контролировать средний выходной сигнал постоянного напряжения. Меньший угол стрельбы позволяет пройти большую часть формы волны переменного тока, что приводит к более высокой мощности постоянного тока.

* dc output: Выходное напряжение представляет собой пульсирующую форму волны постоянного тока, которая фильтруется для получения более плавного напряжения постоянного тока.

3. Преимущества:

* управление выходным напряжением: Позволяет точно управлять выходом постоянного тока, что имеет решающее значение для многих приложений, таких как управление скоростью двигателя.

* Высокая эффективность: Тиристоры имеют низкие потери мощности, что делает их эффективными для преобразования энергии.

* широкий эксплуатационный диапазон: Они могут работать в широком диапазоне входных напряжений и уровней тока.

4. Недостатки:

* сложная схема управления: Требуется специализированная схема для контроля угла стрельбы тиристоров.

* Увеличенное гармоническое искажение: Пульсирующий выход постоянного тока содержит гармоники, которые могут повлиять на систему питания.

* возможные проблемы коммутации: Переключение тиристоров может привести к тому, что полосы напряжения и шум.

5. Приложения:

* управление скоростью двигателя DC: Регулируя напряжение, приложенное к двигателю, мы можем контролировать его скорость.

* зарядка батареи: Контролируемое напряжение постоянного тока требуется для зарядки батарей.

* Системы питания: Они используются в расходных материалах для различных устройств.

* Сварные системы: Они обеспечивают контролируемый ток для сварочных приложений.

* электролиз: Используется в таких процессах, как электролиз, где требуется контролируемое напряжение постоянного тока.

6. Типы:

* полностью контролируемый выпрямитель: Использует два тиристора и может использоваться для преобразования однофазных AC в DC.

* Трехфазный полностью контролируемый выпрямитель: Использует шесть тиристоров и более эффективен для преобразования трехфазного переменного тока в DC.

В результате полностью контролируемый выпрямитель является мощным инструментом для преобразования переменного тока в DC с точным управлением выходным напряжением. Его универсальность делает его важным компонентом в различных промышленных и электронных применениях.

Помните, это базовый обзор. Подробная работа и конструкция полностью контролируемых выпрямителей могут быть сложными и включать в себя расширенные концепции в электронике.