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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Первый советский метеоспутник через 43 года после запуска сошел с орбиты 04.04.2012 Как сообщает пресс-служба Войск воздушно-космической обороны РФ, во вторник, 27 марта, прекратил свое существование первый советский метеорологический спутник "Метеор 1-1" одноименной серии. Фрагменты космического аппарата упали на территории Антарктиды в точке с координатами 80,9o ЮШ и 5,63o ЗД. По данным Главного центра разведки космической обстановки войск ВКО, вхождение фрагментов космического аппарата в плотные слои атмосферы произошло в 02.17 мск во вторник. Запуск зонда "Метеор 1-1" состоялся ровно 43 года назад - 26 марта 1969 года с космодрома Плесецк. Спутник стал первым полноценным орбитальным метеорологическим инструментом после серии экспериментальных аппаратов "Космос". Зонд был оснащен телевизионной, инфракрасной и актинометрической аппаратурой. На Землю транслировались данные о температуре и облачности, а также снимки, сделанные в видимом и инфракрасном диапазоне, которые передавались в Гидрометцентр и метеослужбам других государств. Срок полезной эксплуатации первого "Метеора" составил немногим более года. По данным NASA, аппарат прекратил работу в июле 1970 года, когда прервалась передача с него видеоинформации и данных инфракрасной съемки из СССР в США по специальным каналам связи, созданным в годы "холодной войны". Первоначально аппарат массой около 1,2 т был выведен на полярную круговую орбиту высотой 650 км. Летом 2011 года спутник находился на высоте около 400 км, но спустя девять месяцев, в марте 2012 года, она снизилась до 250 км. Информационный ресурс n2yo.com сообщает, что "Метеор 1-1" до вхождения в плотные слои атмосферы находился на орбите с параметрами: перигей - 137,4 км, апогей - 152,3 км, наклонение - 81,1o, период обращения - 87,2 мин.

Другие интересные новости:

▪ Советник с грядки

▪ Микросхемы радиочастотных синтезаторов STW81101 и STW81102

▪ Древние рудники и современная экология

▪ Защищенный ПК Connect Tech ESG501

▪ Смартфоны Prestigio MultiPhone

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тембра, громкости. Подборка статей

▪ статья Из прекрасного далека. Крылатое выражение

▪ статья Какой дефис был назван самым дорогим дефисом в истории? Подробный ответ

▪ статья Расклейщик объявлений. Должностная инструкция

▪ статья Омметр с линейной шкалой. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Быстрый взгляд. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026