整流器とは現在の整流器電流の運転原理と露光計画

電気を発生させると交流が得られます。伝送およびエネルギー消費量は、主に交流で行われます。しかし、定電流で動作するデバイス、デバイス、システムがあります。可変信号を永続的なものに変換する必要がある。この役割の整流器について。

整流器とは

AC整流器は、AC電力を一方向DC電力に変換するために半導体素子を使用する方式です。このコンバータプロセスはまっすぐにも呼ばれます。

整流器の範囲：

電化輸送のネットワークネットワーク
定電流で動作する電力発電所。
コンピュータ電源。
電子機器などの充電器

通常はダイオードが整流要素として使用されます。 2番目の使用細部はサイリスタです。整流器の選択は負荷の要件によって異なります。同時に、電流整流回路の構成要素の特性は考慮されます。耐圧、定格電流、瞬時電流、温度範囲、設置要件など

整流装置は異なる機能に従って分類される。

位相数によって：

単相
3相。

管理性によって：

ダイオードで制御できない。
サイリスタで制御されている（交流電流と電圧制御を矯正するのに必要な場合）。
スキーム内のダイオードとサイリスタを使用して部分的に管理されています。

電力値によって：

パワー;
低電力装置における信号の整流器

動作原理

最も単純な整流回路は、電源と負荷の間に接続されたダイオードで構成されています。この方式の動作は、一方向に電流を実行するためのダイオードの特性に基づいており、それを反対に渡さない。出力は電圧であり、正の半減量のみ、したがって直線状の電流から発生します。ダイオードが反対方向に接続されている場合、信号は負の半減量から生じる。

中にまっすぐむ

電流を一方向に矯正した後、ゼロ電圧値を有する正の半波を交互に交互にする。この変化する電圧の定量的インジケータは同等のものと同等になります絶対張力ここで、Uは入力正弦波信号の最大値です。

スキームの不利な点：

負荷の電圧は周期の正の半分（入力信号の50％）にのみ存在するので、これは負荷に供給されるDCの低い平均弁をもたらす。

重要！ この機能は、例えば二重照明制御でシステムリミット制限方式で適用されることがあります。

まっすぐな出力を変更すると、波形が発生するたくさんの望ましくない脈動。

コンデンサが脈動するためにコンデンサが使用されることがあります。しかし、使用されるコンデンサのコストとサイズに制限があります。実際には、半波の矯正はめったに適用されず、低電力スキームに電力を供給するためだけに適用されます。

フルント整流

ほとんどすべてのスキームでは、定常的で滑らかなDC電圧が必要です。これを達成する1つの方法は、各入力電圧半周期を使用することです。

フルント整流器は、半波の類似体の前に基本的な利点を持っています。

平均出力電圧は半波長信号よりも高い。
全波整流器の出力ははるかに少ないリップルがあります。

この図は、サイクルの半分の半分に対して1つずつ2つのダイオードを使用します。他の主成分は変圧器であり、その二次巻線は共通の中央接続を有する2つの半分に分割されている。この構成は、そのアノード出力がトランスの中心点に対して正のときにその半波に電流を伝導するという事実をもたらし、その出口は両方の半寸法の間に生成される。

その結果、負荷を流れる電流は半寸法の両方に対して一方向に通過し、出力電圧は2つの信号の全周波数を表す。このタイプのスキームは二相として知られています。

負荷抵抗を通る平均出力電圧は、0.637Uの2倍であり、ここでUは最大入力電圧、または二乗平均二乗値から0.9Uです。

重要！ 別の出力電圧を得るために、さまざまな変換係数を使用できます。

この方式の主な欠点は、2つの別々の、しかし同一の二次巻線を有する所与の出力電力に対して大きな変圧器を使用する必要があり、それは全波ブリッジと比較して高価にする。

ブリッジスキーム

このタイプの単相整流器は、閉回路を用いて「ブリッジ」構成に接続された4つの別々のダイオードを使用して、所望の出力を得る。

ブリッジ回路の主な利点は特別なメインロックトランスを必要としません。単一の二次巻線はダイオードブリッジの片側に接続されており、負荷は別のものです。

ダイオードブリッジの機能：

正の半減体の継続では、反対側のブリッジ肩部の1対のダイオードが開いているので、もう一方はロックされています。現在の信号は、負荷を一方向に通過させます。
マイナスのセミチックが到来すると、別のペアのダイオードが開き、最初はロックされています。電流の出力では同様の方向になります。
出力電圧は永続的であり、最大振幅値から0.637です。

重要！ 実際、ダイオード自体では、ある電圧降下が発生します（シリコンでは2 x 0.7 \u003d 1.4V）。しかし、この欠陥は小さい電圧方式でのみ重要です。

直線状の信号のリップルの周波数は電力周波数の2倍です。出力で50Hzの場合、100Hzが得られます。

これらのスキームの実用的な実装では、4つの別々のダイオードを使用できますが、既製のブリッジ整流部品が販売されています。異なる値電圧と電流取り付け式コーナーは、最も近い出力接点がそれとは反対（+）であることを示し、それは負（ - ）とは反対側であり、他の2つの出力は変圧器の二次巻線からの入力電圧を目的としています。

平滑化コンデンサー

負荷と並列に接続された平滑コンデンサを使用して平滑性信号を同時に追加する整流器の直流出力電圧を向上させることができます。

凝縮器は出力パルスのピーク電圧に電荷をかけます。しかし、電圧がゼロになると、時定数RC方式のために瞬時に放電することはできません。キャパシタは、次のピークで再び充電されるまで負荷の電圧を維持し、ある値にのみ放電されます。したがって、電圧変化は小さいが、凝縮器の静電容量を増大させることによってスムージングを増大させることができる。

通常、DC電源回路の場合、アルミニウムまたは電解質のキャパシタは100μF以上の容量で使用されています。

スムージングコンデンサを選択するときは、考慮に入れる：

要素の動作電圧は、負荷なしで整流器の出力値を上回る必要があります。
脈動の大きさを決定する容量。低すぎる場合は、出力信号に影響を与えるのに十分ではありません。

重要！ 大容量と低負荷電流では、ほぼ純粋な定数信号を得ることができます。

平滑コンデンサの存在下での最大脈動電圧は周波数電流と電流に依存し、次式によって決定されます。

u \u003d I / F x c、fは入力電圧の周波数です。

ブリッジ整流器の利点は、三相版への光変換です。各相の線は2つのダイオードの間に接続されています。全相電流信号を矯正した後、位相シフトを有するパルスは互いに重なり、DC出力の滑らかな滑り止めが得られる。これは強力な整流電気的キャップにおける決定的な利点であり、そこではフィルタ成分の物理的寸法はそのようなパラメータと共にエクササントされるであろうが、装置は最も平滑化されたリップルで定電流を必要とする。

単相制御整流器

部分的に制御された方式では、橋脚内の部分的な方式で、2つのダイオードが設置され、2つのサイリスタがあります。完全に制御された方式では、すべてのダイオードがサイリスタに置き換えられます。サイリスタが直ちに制御電流に供給されると、アノードが正の半波の電圧であるとすぐに、ダイオードのように機能する。開始信号が遅延されている場合、サイリスタは後で現在の電流をスキップし始める。従って、平均電圧率が低下する。

栄養のために電子デバイスさまざまな値の定電圧が必要です。最も一般的な電気エネルギー源は、周波数が50Hzの交流電圧の産業ネットワークです。交流電圧を一定（ユニポーラ）に変換するために、整流器装置が使用される。交流の1台の概要と2話者の矯正があります。

図。ワンアルバイター整流器のスキーム。

半導体シングルアルパイパ整流器のスキームを図1に示す。この整流器では、半導体ダイオード vd負荷抵抗で順次に含まれています r n そして変圧器の二次巻線 t。変圧器の主巻線は、ネットワークから、原則として食べます。

一時図（図10）から、電流が分かることが分かる私。 n 負荷にはパルス文字があります。第1の電圧半期間中 u ab。 , 電位が点であるときだがポイントの可能性に関して肯定的です b, ダイオードは開いており、負荷を通って電流が流れます。

後半期間では、変圧器の二次巻線の電圧の極性が点の逆の電位に変化するだが点の電位に関連して否定的になる b. この極性では、ダイオードは反対方向にオンになり、負荷の電流はゼロになります。

図。 1つのアルパイパ整流器の一時図。

広範囲に使用されている2音声整流器が見つかりました、その中に単一のポリプード整流器とは異なり、ネットワーク電圧の両方の半字形が使用されます。これらのうち、最大の普及は、トランス、4つの半導体ダイオードからなる橋の二重フッディーヨード、整流器（図11）によって得られた。 vd1 – vd4 （ブリッジ回路に含まれています）と負荷抵抗。

図。 2音声整流器の図。

点があるときにネットワーク電圧の一方のセマにだが点に関して前向きな b 可能性のあるダイオード VD2。そして vd3 オープンダイオード vd1 そして VD4。閉まっている。この半期間の電流は方向を有する：クランプだが二次トランスの巻き、ダイオード VD2。、耐荷重 r n 、ダイオード VD3。そしてクランプ b. 次の半期間で、ポイントの電位がだが点に関して負になります b、ダイオードは開いています vd1。そして VD4、ダイオード VD2。そして VD3。閉まっている。電流回路を流れるには、次の方向があります。 b、ダイオード VD4。、耐荷重 r n 、ダイオード vd1。そして点だが二次トランスの巻き。したがって、負荷抵抗器内の電流の全期間中 r n 同じ方向です。図1において、No。ブリッジビプタイヤ整流器の電流の時間的電流と応力の時間的電流を示す。

図。 2音声整流器の一時図。

1キャプペリンと比較したブリッジ整流器は多くの利点を有する。特に、変圧器の二次巻線と負荷抵抗の同じ電圧で r n 中程度の電流/ n CF そして緊張 u n CF ブリッジ整流器では、1キャプペリンのほぼ2倍です。

整流器のブリッジ方式の不利な点は、4つのダイオードを使用する必要があることです。

脈動電圧を避けるために u n そして現在の私。 n ロード、さまざまな用途が整流器デバイスで使用されます。 平滑化フィルタ。最も単純なそれらの最も簡単なフィルタは容量フィルタです。これを行うために、コンデンサは負荷抵抗と平行に接続されています。

図。平滑化フィルタを有するシングルアロコード整流器のスキーム。

図1において、No。図13は、容量平滑化フィルタを有する単一標準整流器の図およびその動作を説明する図である。

変圧器の二次巻線のクリップ上の電圧として u ab。 コンデンサー C.充電と電圧が上がります。肯定的な半周期ダイオードの間 vdコンデンサを充電する電流を（ほぼ交流電圧の振幅値）と同時に耐荷重を供給します。それから電圧 u ab。 減少し、コンデンサの電圧より低くなるとダイオード vdロックアップし、コンデンサーは抵抗器で排出され始めます r n 。コンデンサの放電速度は時定数によって決まります。急襲 =r n から。将来的には、説明されたプロセスは定期的に繰り返される。

図。平滑化フィルタを備えた2音声整流器の一時図。

そのような整流器の動作中、直線状の電圧のリップルは著しく減少する。しかしながら、容量平滑化フィルタを有する整流器では、負荷電流からの整流電圧の平均値の大きな依存性が観察されるべきである。

整流器の主な特徴は次のとおりです。

定格DC電圧- 技術要件で指定された直線状の電圧の平均値。通常、U0フィルタへの電圧とフィルタの後の電圧（またはその個々のリンクU.は、デバイスが整流器を供給するのに必要な電圧の値によって決まります。

公称直立電流I0- 整流電流の平均値、すなわちその定数コンポーネントは技術的な要件によって尋ねました。結果として生じるすべてのチェーンの電流によって整流器に供給される。

電圧ネットワークutesti。- 交流電圧供給整流器。家庭用ネットワーク用電圧の標準値-220ボルトは、許容されていない偏差が10％以下である。

脈動- 整流器の出力における電圧または電流の可変成分。これは定性的な整流器です。

脈動周波数- 整流器の出力における電圧または電流の最も急激な顕著な高調波成分の周波数。最も単純なシングルポーラム整流回路の場合、脈動周波数は供給ネットワークの周波数に等しい。 2スピーカのブリッジ回路は、周波数が供給ネットワークの二重周波数に等しいリップルを与えます。多相矯正方式は、整流器および位相数方式に応じてリップルの周波数を有する。

脈動係数- 整流器の出力における最も急激な顕著な高調波成分の振幅と平均電圧または電流値までの比。区別する フィルタ入口における脈動係数（P0％）そして フィルタの出力における脈動係数（p％）フィルタの出力におけるリップル係数の許容値は、ロード文字によって決まります。

濾過係数（平滑化係数）- フィルタ入口の比比は、フィルタk c \u003d p0 / pの出力における脈動係数への脈動係数となる。マルチスクリーンフィルタの場合、濾過係数は個々のユニットのフィルタリング係数の積に等しい。

振動（不安定）電圧整流器の出力で、公称に対するDCの電圧を変える。電圧安定剤が存在しない場合、ネットワーク電圧偏差が決定される。

矯正方式

単相世帯ネットワークに使用される整流器は、3つの主要なスキームに従って実行されます：シングルアルパシート、ゼロ点（単純な2ファイバ）、2音声舗装（または単に単にa-like、頻繁に呼ばれる ""ヘルツスキーム」）多相産業ネットワークでは、2つの種類のスキームが使用されています：単一ALTARIODE MULTIPHASEおよびLARIONOV方式。

最も多くの場合、三相ストレートライナーを使用しました。整流器の方式を特徴付ける主な指標は、3つのグループに分類できます。

全体としての整流器全体に関連して、U0 - DC - DCDフィルタへのI0は整流電流の平均値であり、P0はフィルタ入力におけるリップル係数である。

整流素子の選択（バルブ）：URB - 逆電圧（整流素子上の電圧（弁）の非導電性部分への電圧）、IMAXは整流素子（バルブ）を通過する最大電流です。期間の導電性部分

変圧器の選択を定義する：u2は変圧器の二次巻線の活性電圧値であり、I2は変圧器の二次巻線における活性電流値であり、PDは計算された変圧器電力である。

この記事では、整流器があるもので、整流器の特徴とは何ですか。私たちがデバイスを収集するか、単に準備をする必要がある場合は、電力要素（バッテリ）から電力を使用するか、またはこれらの目的のために電池を使用することができます。しかし、無線装置が持ち運びに予定されていない場合にはどうすればいいですか？そのような場合、220ボルトネットワークからの装置は電源を供給される。

もちろん、220ボルトから直接電力を供給すると、電圧が高すぎて電流変数があり、電子機器に電力を供給する必要があります。 d.C. そしてより低い電圧。それはいわゆる必要があります ネットワークアダプター.

トランスフォトグラフィー

トランスを使って電圧を下げることができます、トランスフォーマーの助けを借りて交流で電圧を下げるか増加させることができることを私たちは、次の記事のいずれかでそれについて話します。次に、これらの目的のために交流から一定の電流を作る必要があり、整流器です。整流器には3つのメインタイプがあります。

シングルアルパイン整流器

この整流器は正弦波の正の半水の間にのみ機能します。これは、次のグラフで見ることができます。

ダイオード後の出口では、脈動電圧を得て、永久的なものを得るために脈動電流からそれを一定にする必要があります。これらの目的のために、極性に応じて電力出力と並列に接続された大容量の電解コンデンサが提供される。下の写真ではあなたが見ることができます外観同様のコンデンサー：

大容量によるコンデンサは、正弦波のマイナスの準決策の間に放電されます。通常、2200マイクロファラッドからの電解コンデンサは整流器の電圧をフィルタリングするために使用されます。増幅器および他の装置では、電圧が負荷電力の増加と共に現れないことが重要であるため、コンデンサを2200マイクロフレードよりも大容量にします。家庭用機器の供給装置の場合、通常そのような容器の凝縮器で十分です。次のグラフ（赤で強調表示されている）では、負の半波の通過中にコンデンサが安定した電圧をどのようにサポートしているかを確認できます。

中ドットを備えた2スピーカー整流器

この方式では、2つの二次巻線で変圧器が必要です。ダイオードの電圧は、ダイアグラムが単一のaltariodic整流器でONまたはブリッジ回路がオンになっているときよりも2倍です。この方式では、半周期の両方が交互に機能します。正の半周期のために、指定されたスキームの一部 1で、負の半周期の間、指定された方式の2番目の部分 2で。この方式は、ブリッジ方式、特に彼女のより低いトランス利用率より経済的ではありません。この方式では、ダイオードの後、脈動電圧も得られるが、リップルの周波数は2倍の高さである。次の表に見ることができるもの：

2話者整流器、ブリッジ回路

最後に、ブリッジ整流器の図を考慮して、すべてのリリースされたトランス電源の大部分が最も一般的なスキームを考慮しています。今、私は仕事の原則を説明します。

トランス変数からの出力でのUSの電流と交流電流は、2倍の期間に既知です。言い換えれば、もちろん、50ヘルツの周波数を有する交流電流を用いて、電流は毎秒100回の方向を変えるであろう。すなわち、最初にそれはダイオードブリッジの出力から数えない 12番目の半波のために、彼は数の下の撤退から流れます二最初に。

電圧が送信されたときにダイオードブリッジで何が起こるかを考えると、図中、赤い電流経路をマークしたところに直接接続されたダイオードブリッジの出力に直接接続されていることがわかります。ダイオードを覚えておくと電流を覚えているので、逆にすると、反対の方向に点灯します。電流は、負荷を介して、負荷を介して1つの方法のみ（図中に強調表示されています）のみです。電流がその方向を変えると、ダイオードブリッジの第2の部分が有効になり、それは上記のものと同様に動作する。その結果、同じ電圧スケジュールの出口と平均点の2音声整流器を入手します。

整流器を組み立てるときは、電解コンデンサを正しく接続していれば、ダイオードブリッジの出力で極性を考慮する必要があります。したがって、ダイオードブリッジを組み立てるとき、1つの規則を覚えておくことが重要であり、プラスは橋からの出口で、常にダイオードのカソードの接続点2と、アノードの接続点でのマイナスがある。ダイオードブリッジの図に関するそのような指定もあります。

ダイオードブリッジは、両方の別々のダイオードから組み立てられ、すでにブリッジ回路に沿って接続され、4つの出力を有する4つのダイオードの特別な組み立てを行うことができる。この場合、トランスの二次巻線から橋の二次巻線から走っている交流電流を提出することだけが残り、残りの2つの結論からプラスとマイナスを取り除く。通常、部分自体では、橋での結論があるところです。これがインポートされたダイオードブリッジのようなものです。

ダイオードブリッジKC405 |写真ダイオードブリッジKC405

三相整流器

三相変圧器があります。そのような変圧器を有する通常の単相ダイオードブリッジは、定電流の出力にはないであろう。もちろん、小さな負荷を1つの位相に接続することができれば、ゼロトランスワイヤに接続することはできませんが、そのような解決策を呼び出すことはできません。

にとって三相電流整流器の特別なスキームがあり、そのようなスキームは2つの図に示されています。最初に公知のAS mitkevich Scheme それは低いトランス出力係数を持ちます。この方式は小さな負荷容量で適用されます。

第2のスキームAS 、私は、Mitkevichの方式と比較して最高の技術的および経済的な指標を持っているので、私は電気工学で幅広く使用されていました。

Larionovaスキームは、「スターラリオン」および「三角形 - ラリオン」として使用することができる。接続ビューは、トランス接続方式、またはジェネレータによって異なります。出力は、この整流器が接続されている出力です。文献著者 - AKV.

記事の整流器について話し合います

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詳細カテゴリー：電気工学

AC整流器

電力ステーションは交流電流を生成します。しかしながら、電気エネルギーの25~30％が定電流デバイスで使用される。 ACを定電流印加に変換するには 整流器 .
使用されている交流電流を矯正するため 電磁コンバータ、水銀、イオン、電子ランプ。現在、半導体整流器が主に使用されている。設計によると、設計がより少なく、運転時により信頼性が高く、メンテナンスに便利で効率が高くなります。

半導体 電気伝導率についての中間地点を占める 導体と絶縁体。それらは2種類の導電率が存在することを特徴としています。電子又は又は n 電子のない電子のために、保証さ。 マララの 又は又は p - 電子電子（穴）のために、復帰。特定の不純物の導入は半導体伝導を得ることを可能にします n - またはまたは p -タイプ。半導体に2つのゾーンがある場合様々なタイプ導電率、それから彼らの国境形式で n - Pの - 電流の片側伝導の行為。

確かに、ポジティブソースポールをコンジットゾーンに接続するとき r - タイプ、否定的 - 導電率を持つ領域へ n 型穴は電流源の正電位によって反発され、電子は負です。その結果、それらは互いに向かって移動し、遷移ゾーン内で部分的に再結合し、次いで電流を流す電流を供給する電源電極に引き付ける。 ダイオード （右、だが）。最後に接続した場合（図1の図1、 b その後、遷移ゾーンは電荷のキャリアによってシフトされ、その抵抗は急激に増加し、ダイオードを通る電流は通過しない。

ダイオードの片側伝導は、図1に概略的に示されている設備によって実証されている。左。

そのようなダイオード設計は特定の電圧電流依存性を有し、形式を有する。 クラブ"" 抵抗器の場合、ボルトアンペア特性は直線の視点を有する。

観察のために
それを通過する印加電圧からの電流電流の依存性を表すダイオードのボルトアンペア特性のオシログラムは、図4に示す設置を集めることである。右側、だが。ダイオードのボルトアンペア特性を使用して、電流および電圧グラフを描画することによって交流電流を真っ直ぐにすることを説明することが可能である（図1、 b ）。インストール内のオシロスコープ掃引発生器をオンにすると、整流された電流の波形を観察できます。

導体の場合、拡張された電流図は正弦波の外観を示しています。

整流器get.を使う パルス電流の方向は変化しないが値が変化します。電流脈動を滑らかにするために、ダイオードと一貫して スロットル （コア付きコイル）、並列に - コンセンター 大容量（左）チョークとコンデンサー フィルタ これは現在の脈動を滑らかにします。整流器の出口では、大きさと方向に定電流を受けます。