Skim pembetulan AC ke DC yang paling biasa
Penerus ialah peranti elektronik yang direka untuk menukar tenaga elektrik daripada arus ulang alik kepada arus terus. Penerus adalah berdasarkan peranti semikonduktor dengan pengaliran satu sisi - diod dan thyristor.
Pada kuasa beban rendah (sehingga beberapa ratus watt), penukaran arus ulang alik kepada arus terus dilakukan menggunakan penerus fasa tunggal. Penerus sedemikian direka untuk menggerakkan pelbagai peranti elektronik dengan arus terus, belitan pengujaan motor DC kuasa kecil dan sederhana, dsb.
Untuk pemahaman yang lebih mudah tentang pengendalian litar penerus, kami akan meneruskan dari pengiraan bahawa penerus berfungsi pada beban rintangan.
Litar pembetulan fasa tunggal, separuh gelombang (kitaran tunggal).
Rajah 1 menunjukkan litar pembetulan termudah. Litar ini mengandungi penerus yang disambungkan antara belitan sekunder pengubah dan beban.
Rajah 1 - Penerus separuh gelombang satu fasa: a) litar - diod terbuka, b) litar - diod tertutup, c) gambar rajah pemasaan operasi
Voltan u2 berubah secara sinusoidal, i.e.mengandungi separuh gelombang positif dan negatif (separuh tempoh). Arus dalam litar beban hanya mengalir dalam separuh kitaran positif apabila potensi positif dikenakan pada anod diod VD (Rajah 1, a). Dengan kekutuban terbalik voltan u2, diod ditutup, arus dalam beban tidak mengalir, tetapi voltan terbalik Urev digunakan pada diod (Rajah 1, b).
Che. hanya satu separuh gelombang voltan belitan sekunder dilepaskan merentasi beban. Arus dalam beban mengalir hanya dalam satu arah dan adalah arus terus, walaupun ia mempunyai watak berdenyut (Rajah 1, c). Bentuk voltan (arus) ini dipanggil nadi DC.
Voltan dan arus diperbetulkan mengandungi komponen DC (berguna) dan komponen AC (riak). Bahagian kualiti operasi penerus dinilai oleh hubungan antara komponen berguna dan pengujaan voltan dan arus. Faktor riak litar ini ialah 1.57. Nilai purata voltan diperbetulkan untuk tempoh Un = 0.45U2. Nilai maksimum voltan terbalik diod Urev.max = 3.14Un.
Kelebihan litar ini ialah kesederhanaannya, kelemahannya: penggunaan pengubah yang lemah, voltan terbalik yang besar diod, nisbah riak tinggi voltan diperbetulkan.
Litar penerus jambatan fasa tunggal
Ia terdiri daripada empat diod yang disambungkan dalam litar jambatan. Penggulungan sekunder pengubah disambungkan ke satu pepenjuru jambatan, dan beban ke yang lain (Rajah 2). Titik sepunya katod diod VD2, VD4 ialah kutub positif penerus, titik sepunya anod diod VD1, VD3 ialah kutub negatif.
Rajah 2-Penerus jambatan fasa tunggal: a) litar pembetulan separuh gelombang positif, b) pembetulan separuh gelombang negatif, c) gambar rajah pemasaan operasi
Kekutuban voltan dalam belitan sekunder berubah dengan kekerapan rangkaian bekalan. Diod dalam litar ini beroperasi secara berpasangan secara bersiri. Dalam separuh kitaran positif voltan u2, diod VD2, VD3 mengalirkan arus, dan voltan terbalik digunakan pada diod VD1, VD4 dan ia ditutup. Semasa separuh kitaran negatif voltan u2, arus mengalir melalui diod VD1, VD4, dan diod VD2, VD3 ditutup. Arus beban mengalir sepanjang masa dalam satu arah.
Litar adalah gelombang penuh (tolak-tarik), kerana kedua-dua separuh tempoh voltan sesalur Un = 0.9U2, pekali riak — 0.67 diagihkan ke atas beban.
Penggunaan litar jambatan pensuisan diod membolehkan pengubah satu fasa digunakan untuk membetulkan dua separuh kitaran. Di samping itu, voltan terbalik yang digunakan pada diod adalah 2 kali kurang.
Pengguna kuasa sederhana dan tinggi dibekalkan dengan arus terus daripada penerus tiga fasa, penggunaannya mengurangkan beban semasa pada diod dan mengurangkan faktor riak.
Litar penerus jambatan tiga fasa
Litar ini terdiri daripada enam diod, yang dibahagikan kepada dua kumpulan (Rajah 2.61, a): katod - diod VD1, VD3, VD5 dan anod VD2, VD4, VD6. Beban disambungkan antara titik sambungan katod dan anod diod, i.e. ke pepenjuru jambatan berdiri. Litar disambungkan ke rangkaian tiga fasa.
Rajah 3 — Penerus jambatan tiga fasa: a) litar, b) gambar rajah pemasaan operasi
Pada bila-bila masa, arus beban mengalir melalui dua diod.Dalam kumpulan katod, diod dengan potensi anod tertinggi beroperasi pada setiap pertiga tempoh (Rajah 3, b). Dalam kumpulan anod, dalam bahagian tempoh ini, diod yang katodnya mempunyai potensi negatif terbesar berfungsi. Setiap diod beroperasi untuk satu pertiga daripada tempoh. Faktor riak litar ini hanya 0.057.
Penerus terkawal - penerus yang, bersama-sama dengan pembetulan voltan ulang-alik (semasa), menyediakan peraturan nilai voltan yang diperbetulkan (semasa).
Penerus terkawal digunakan untuk mengawal kelajuan motor DC, kecerahan cahaya lampu pijar, semasa mengecas bateri, dsb.
Litar penerus terkawal dibina pada thyristor dan berdasarkan kawalan momen pembukaan thyristor.
Rajah 4a menunjukkan gambar rajah penerus terkawal satu fasa. Untuk kemungkinan membetulkan dua separuh gelombang voltan utama, pengubah dengan penggulungan sekunder dua fasa digunakan, di mana dua voltan dengan fasa bertentangan terbentuk. Tiristor dihidupkan dalam setiap fasa. Separuh kitaran positif voltan U2 membetulkan thyristor VS1, negatif - VS2.
Litar kawalan CS menjana denyutan untuk membuka thyristor. Masa nadi pembukaan menentukan berapa banyak separuh gelombang dilepaskan dalam beban. Thyristor terbuka apabila terdapat voltan positif pada anod dan nadi pembukaan pada elektrod kawalan.
Jika nadi tiba pada masa t0 (Rajah 4, b), thyristor dibuka untuk keseluruhan separuh kitaran dan voltan maksimum pada beban, jika pada masa t1, t2, t3, maka hanya sebahagian daripada voltan rangkaian adalah dilepaskan ke dalam beban.
Rajah 4 — Penerus fasa tunggal: a) litar, b) gambar rajah masa operasi
Sudut kelewatan, diukur dari saat penyalaan semula jadi thyristor, dinyatakan dalam darjah, dipanggil sudut kawalan atau pelarasan dan dilambangkan dengan huruf α. Dengan menukar sudut α (anjakan fasa denyutan kawalan berbanding voltan anod thyristor), kami menukar masa keadaan terbuka thyristor dan, dengan itu, voltan yang diperbetulkan dalam beban.