Повышение частоты преобразования электроэнергии в источниках вторичного электропитания. Допускаемое отклонение читающего напряжения от номинального, страница 44

В схеме на рис. 6.23г при максимальном напряжении питания тиристоры Д3 и Д4 закрыты, напряжение на нагрузке определяется напряжением обмотки ω2, выпрямленным мостовой схемой выпрямителя Д1, Д2, Д5, Д6. При открывании тиристоров Д3 (или Д4) диоды Д5 и Д6 закрываются напряжением обмотки ω′3 (ω′′3). Напряжение на нагрузке будет определяться обмотками ω2+ω′3, ток поочередно проходит через Д3 и Д2 или Д4 и Д1.

При малых кратностях изменения питающего напряжения (1<ε<2) минимальная расчетная мощность трансформатора – у схемы на рис. 6.23в.  При кратности ε>2 для получения минимальных габаритов трансформатора выгоднее использовать схему на рис. 6.23б.

Пульсацией выходного напряжения в схемах регулируемых выпрямителей с вольтодобавочным напряжением оказывается намного меньшими, чем в схемах на рис. 6.21. Коэффициент пульсаций выходного напряжения для второй и четвертой гармоник соответственно равны:

Зависимость  при фиксированных значениях n в интервале 0<α<π имеет максимум и минимум, а зависимость  - два максимума и минимума.

Вместо тиристоров в качестве регулирующих элементов выпрямителя могут быть использованы магнитные усилители. Так, схемы выпрямителей с двухполупериодными магнитными усилителями и мостовой схемой выпрямления (рис. 6-24, а), а также с трансформатором Тр, имеющим среднюю точку вторичной обмотки (рис. 6.24.б), обеспечивают практически ту же форму выходного напряжения, что и соответствующие схемы регулируемых тиристорных выпрямителей, приведенные на рис. 6.21б,г. Под углом регулирования α здесь следует понимать интервал времени насыщения сердечников магнитного усилителя. На рис. 6.24в приведена схема регулируемого выпрямителя на магнитном усилителе с вольтодобавочным напряжением, аналогичная схеме, приведенной на рис. 6.23а.

Применение магнитных усилителей в регулируемых выпрямителях целесообразно в тех случаях, когда не предъявляются высокие требования к быстродействию регулирующего элемента. Масса и габариты выпрямителей с магнитными усилителями соизмеримы с аналогичными показателями тиристорных выпрямителей при повышенный частоте питающего напряжения (около 400 Гц). Благодаря отсутствию сложных фазоимпульсных схем управления или широтно-импульсных модуляторов, необходимых для управления тиристорами, применение магнитных усилителей позволяет существенно упростить и повысить надежность схемы выпрямителя.

Любая тиристорная схема регулируемого выпрямителя может быть выполнена на диодно-транзисторных элементах, однако это приводит к существенному усложнению схемы, увеличению числа элементов, снижению надежности. Поскольку транзисторы уступают тиристорам и по максимально допустимым значениям токов и напряжений, то такие схемы выпрямителей не получили широкого применения.

6.3. Стабилизированные преобразователи напряжения постоянного тока.

Стабилизация выходного напряжения в источниках вторичного электропитания с высокочастотным инвертором может осуществляться централизованным стабилизатором, включенным в цепь питания инвертора, индивидуальными стабилизаторами, включенными в каждую из выходных цепей инвертора, а также одновременным использованием этих способов. Для обеспечения сравнительно высокого к.п.д используются импульсные способы регулирования напряжения. Во всех этих вариантах стабилизированные источники вторичного электропитания получаются сложными, содержат большое количество элементов, что приводит к увеличению их объема и массы, снижению надежности работы.

Выполнение нескольких функций в одном узле источника вторичного электропитания позволяет упростить схему, сократить количество элементов в схеме, повысить к.п.д. и надежность.

Совмещение функций стабилизации напряжения и инвертирования, а также трансформации (при наличии в схеме трансформатора) достигается в инверторах и конвертерах источников вторичного электропитания. Стабилизированные инверторы и конвертеры в источнике используются в качестве основных стабилизирующих устройств или предварительных стабилизаторов напряжения.