Схемы выпрямителей, фильтров. Расчет устройств

Схемы выпрямителей, фильтров
MATLAB приложение Simulink
Основные схемы выпрямления
Двухполупериодная схема со средней точкой
Мостовая схема схема Греца
Трехфазная нулевая (схема звезда-звезда)
Трехфазная мостовая схема (схема Ларионова)
Выпрямительные диоды
Выбор вентилей выпрямительного устройства
Классификация сглаживающих фильтров
Коэффициенты фильтрации и сглаживания фильтра
Расчет Г-образного индуктивно-емкостного фильтра
Методики анализа и расчета выпрямителей
Примеры расчета выпрямителя с емкостным фильтром
Находим коэффициент трансформации
Расчет выпрямителей при нагрузке, начинающейся с индуктивного элемента
Модель выпрямителя с учетом активных сопротивлений в фазах
Моделирование электротехнических устройств в пакете MATLAB
Состав библиотеки Simulink
Измерительные блоки библиотеки Simulink
Осциллограф Scope
Создание собственных измерительных блоков в Simulink
Моделирование электротехнических устройств в SimPowerSystems
Источники электрической энергии Electrical Sources
Электротехнические элементы Elements
Особенности моделирования трансформаторных схем
Модели полупроводниковых ключевых элементов в SimPowerSystems
Примеры моделирования выпрямителя с емкостным фильтром в пакете MATLAB
Вариант модели мостового выпрямителя для параметрического анализа
Пример моделирования выпрямителя с индуктивно-емкостным фильтром в пакете MATLAB

Выбор вентилей выпрямительного устройства

В технических справочниках [12] и каталогах производителей выпрямительные диоды характеризуются статическими (, ), динамическими (, , , , ) и предельно допустимыми параметрами (, , , , , , ).

 По назначению выпрямительные диоды разделяют на три группы: малой, средней и большой мощности.

 Выпрямительные диоды малой мощности выпускаются на прямые токи от десятка миллиампер до 300 мА, обратные напряжения этих диодов лежат в диапазоне от десятков вольт до 1200 В, а обратные токи – от десятка микроампер до 300 мкА. Обычно маломощные диоды применяются в выпрямителях без дополнительных теплоотводов. Типовыми представителями этого класса являются отечественные диоды КД103А с  = 0,1 А,  = 75 В, 2Д106А с  = 0,3 А,  = 100 В [12], зарубежные диоды BAS116 с  = 0,25 А,  = 80 В, 1N487A с  = 0,2А,  = 300 В.

 Выпрямительные диоды средней мощности выпускаются на прямые токи от 0,3 до 10 А, обратные напряжения этих диодов лежат в диапазоне от десятков вольт до 1200 В, а обратные токи – до 300 мкА. В зависимости от теплового режима диоды средней мощности применяются без теплоотводов или с установкой на теплоотводящие радиаторы. Типовыми представителями этого класса являются отечественные диоды КД204В с  = 0,6 А,  = 50 В, Д243Б с  = 5 А,  = 200 В [12], зарубежные: серия 1N400(1-7) с  = 1,0 А,  = 50 – 1000 В, серия 6F(10-120) с   = 6,0 А,  = 100 – 1200 В.

 Мощные выпрямительные диоды выпускаются на прямые токи от 10 до 1000 А и обратные напряжения до 3500 В. Конструкция корпуса таких диодов рассчитана на установку их на теплоотводящий радиатор. В выпрямителях с мощными диодами может применяться воздушное или жидкостное охлаждение. Типовыми представителями этого класса являются зарубежные диоды серий 12F(10-120) с  = 12 А,  = 100 – 1200 В, 16F(10-120) с  = 16 А,  = 100 – 1200 В.

 Наряду с выпуском множества типов диодов промышленность выпускает диодные сборки (мостовые однофазные, трехфазные и т.д.), представляющие собой конструктивно законченные элементы, в которых размещено различное число полупроводниковых диодов, соединенных по определенной схеме. Наличие диодных сборок позволяет оптимизировать конструкцию, улучшить массогабаритные и эксплуатационные характеристики выпрямительных устройств [8].

Для выбора вентилей определяют значения среднего  или действующего  прямого тока вентиля, обратного напряжения на вентиле  и максимальное значение тока через вентиль , которые находятся в зависимости от схемы выпрямителя и характера нагрузки. При этом используют точные или приближенные формулы (см. таблицы 2.1 и 2.5), в последнем случае по ходу расчета эти значения уточняются. По результатам расчетов, на основе полученных данных, выбираются выпрямительные диоды.

На сайтах ведущих производителей (см. список интернет-ресурсов) и поставщиков элементной базы силовой электроники обычно реализован параметрический поиск элементов (рис. 1.11). При его использовании поиск выпрямительных диодов с требуемыми параметрами значительно облегчается.

ris1_11

 а) б)

Рис. 1.11. Примеры параметрического поиска выпрямительных диодов:

Трехфазная мостовая схема (схема Ларионова)