Выпрямитель с малым уровнем пульсаций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Источники питания обычно собирают по схеме: выпрямитель переменного напряжения, фильтр и стабилизатор. Однако в ряде случаев можно обойтись без фильтра, зачастую наиболее громоздкого узла.

Известно, что конденсатор, включенный в цепь переменного напряжения, сдвигает фазу тока на 90 град. Фазосдвигающий конденсатор часто используют, например, при подключении трехфазных электродвигателей к однофазной сети [1].

На рис. 1 показана форма выпрямленного трехфазного напряжения. Видно, что здесь отсутствуют "провалы" напряжения до нулевого уровня, которые характерны для однофазного выпрямителя (рис. 2).

Емкостный фильтр сглаживает пульсации выходного напряжения однофазных выпрямителей, создавая приемлемое значение его постоянной составляющей, причем, чем больше емкость конденсаторов фильтра, тем меньше пульсации и, соответственно, больше постоянная составляющая. В трехфазных же выпрямителях благодаря взаимному "перекрытию" полуволн напряжения постоянная составляющая больше, что во многих случаях позволяет обойтись без емкостного фильтра.

Если в однофазном выпрямителе применить фазосдвигающий конденсатор, обеспечивающий взаимное "перекрытие" полуволн выпрямленного напряжения, во многих случаях при постоянной нагрузке можно обойтись без громоздкого емкостного фильтра или существенно уменьшить его емкость [2]. Схема подобного стабилизированного выпрямителя показана на рис. 3.

Трехфазный выпрямитель VD1-VD6 подключен к источнику однофазного переменного напряжения через активное (резистор R1) и емкостное (конденсатор С1) сопротивления. Выходное напряжение выпрямителя стабилизирует стабилитрон VD7.

Расчет сопротивления резистора и емкости конденсатора подобен обычному расчету балластного сопротивления стабилитронов. Его вычисляют по формуле R=(0,75Uпит-Uст)/lст. Коэффициент 0,75 учитывает минимальный уровень выпрямленного напряжения в точках "перекрытия" полуволн тока, протекающего через активное (резистор R1 - сплошная линия) и емкостное (конденсатор С1 - штриховая линия) сопротивления (см. рис. 2). Емкость фазосдвигающего конденсатора (в фарадах) рассчитывают по формуле C=(27πfR)^-1 где f - частота переменного тока, Гц; R - ранее вычисленное активное сопротивление, Ом. На схеме приведены конкретные значения сопротивления резистора и емкость конденсатора для стабилизированного выпрямителя с напряжением питания 220 В. Конденсатор (или несколько параллельно включенных для получения необходимой емкости) должен быть рассчитан на работу в цепях переменного тока. Здесь, например, подойдут два параллельно включенных конденсатора К73-17 емкостью по 0,1 мкФ.

Описанный выпрямитель можно применять там, где необходимо уменьшить габариты электронного устройства, поскольку размеры оксидных конденсаторов емкостного фильтра, как правило, больше, чем фазосдвигающего конденсатора сравнительно небольшой емкости. Выигрыш в габаритах особенно заметен в сетевых выпрямителях, когда выпрямляют непосредственно сетевое напряжение без использования понижающего трансформатора.

Еще одно преимущество предложенного варианта состоит в том, что потребляемый ток практически постоянен (в случае постоянной нагрузки), тогда как в выпрямителях с емкостным фильтром в момент включения пусковой ток значительно превышает установившееся значение (вследствие зарядки конденсаторов фильтра), что в некоторых случаях нежелательно.

Описанное устройство можно применять и с последовательными стабилизаторами напряжения, имеющими постоянную нагрузку, а также с нагрузкой, не требующей стабилизации напряжения.

Литература

1. Шаталов Н. Подключение трехфазного асинхронного электродвигателя к однофазной сети. - Радио, 2000, № 7. с. 39.
2. Патент РФ № 2159460 (автор Машкинов Л. Б.) - Бюллетень "Открытия, изобретения, ...", 2000, № 32.

Автор: Л.Машкинов, г.Черноголовка Московской обл.

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива 3D-карта Nvidia GeForce GTX Titan X 21.03.2015 Компания Nvidia представила 3D-карту GeForce GTX Titan X. Основой карты служит GPU GM200 на архитектуре Maxwell, выпускаемый по 28-нанометровой технологии. В его конфигурацию входит 24 вычислительных блока, каждый из которых объединяет 128 ALU (ядер CUDA), то есть общее их число равно 3072. Текстурных блоков - 192, растровых - 96. Базовая частота GPU равна 1000 МГц, повышенная - 1075 МГц, эффективная частота памяти GDDR5 составляет 7,0 ГГц. Объем памяти равен 12 ГБ, а к GPU память подключена с помощью 384-разрядной шины памяти. Для дополнительного питания есть по одному разъему с восемью и шестью контактами. Пиковое энергопотребление изделия оценивается в 257 Вт. При работе с двухмерной графикой оно снижается до 98 Вт, а в спящем режиме - до 14 Вт. Карта оснащена одним видеовыходом DL DVI, одним - HDMI 2.0 и тремя - DisplayPort 1.2 (одновременно можно подключить до четырех мониторов). Рекомендованная производителем цена новинки равна $999.

Другие интересные новости:

▪ Высокоинтегрированный драйвер электромотора ATA6026

▪ Нанорезонаторы сделают сотовую связь лучше

▪ Выбросы углекислого газа превратили в камень

▪ Вкус виртуальной еды

▪ Санитарки будут драить медяшку

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Применение микросхем. Подборка статей

▪ статья С компасом сверлить надежнее. Советы домашнему мастеру

▪ статья Название какой картины Рембрандта противоположно замыслу художника? Подробный ответ

▪ статья Заведующий архивом. Должностная инструкция

▪ статья Мигающие светодиодные сигнализаторы на микросхемах КМОП. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Превращение платка в яйцо и его исчезновение. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026