Nezen usmrovae Komutace diody dj pi kterm polovodiov

Neřízené usměrňovače

Komutace diody – děj při kterém polovodičová součástka přechází ze stavu propustného do závěrného – dochází k tzv. zotavení závěrných vlastností součástky IRRM – maximální komutační proud trr – doba komutace – pokles IRna 10% IRRM V okolí P-N přechodu se v okamžiku přivedení závěrného napětí nachází ještě velké množství volných nosičů náboje. Závěrné napětí způsobí odčerpání těchto nosičů z oblasti P-N přechodu – důsledkem je proud, který po dobu komutace trr protéká součástkou v závěrném (opačném) směru.

Komutace tyristoru Průběh komutace: t 1 – IT=0 – začátek komutace t 2 – maximum závěrného proudu t 3 – konec komutace (IR=10%IRmax) t 4 – přechod do blokovacího stavu trr – doba komutace K vypnutí tyristoru dojde jestliže: 1) proud projde nulou až do oblasti zpětného proudu 2) minimálně po dobu tq je na tyristoru záporné napětí 3) strmost nárůstu obnoveného napětí nepřekročí mezní hodnotu

Měniče • zařízení měnící průběh a hodnotu napětí (proudu) • změna napětí může být realizovaná přímo nebo pomocí stejnosměrného či střídavého mezistupně Druhy měničů:

Označení napětí a proudů • • • napětí na diodě u. D napětí na zátěži ud procházející zátěží id střední hodnota usměrněného napětí Udav maximální napětí v závěrném směru URWM efektivní hodnota napájecího napětí U Pro napájení je použito harmonické napětí: u=Umax. sin( t)

Rozdělení usměrňovačů v jednofázové Ø jednopuzní – usměrňují pouze jednu půlvlnu Ø dvojpulzní – usměrňují obě půlvlny • uzlový • můstkový v trojfázové Ø uzlový Ø můstkový

JEDNOFÁZOVÝ 1 -PULZNÍ USMĚRŇOVAČ s odporovou zátěží Propouští pouze klanou půlvlnu

Jednopulsní usměrňovač s RL zátěží Ve střídavém obvodu dochází na indukčnosti k fázovému posunu – zpoždění proudu za napětím, proto je na diodě po část periody záporné napětí! K uzavření diody dojde až v okamžiku průchodu proudu nulou ! ( v bodě 2)

Jednopulsní usměrňovač s RL zátěží a nulovou diodou Při velké hodnotě indukčnosti způsobí na indukované napětí, že v obvodu nedochází k poklesu proudu k nule Id=i. D+i. D 0

Vlastnosti jednopulsního usměrňovače • jsou jednoduché • lze je přímo připojit k síti • zvlnění výstupního napětí je značné • při napájení z transformáoru prochází v důsledku jeho vlastní indukčnosti vinutím transformátoru stejnosměrná složka proudu způsobující jeho přehřívání Průběhy proudů na jednopulzním usměrňovači při velké hodnotě indukčnosti

Jednofázový uzlový usměrňovač Usměrněny jsou obě půlvlny D 1 – propouští kladné půlvlny D 2 – propouští záporné půlvlny

Vlastnosti jednofázového uzlového usměrňovače • propouští obě půlvlny • postačí dvě diody – ale proud prochází vždy pouze 1 diodou • dobrá účinnost • malé ztráty • napájení pouze transformátorem s vyvedeným středem vinutí • používají se v nízkonapěťových pluzních zdrojích, např. počítačů

Jednofázový můstkový usměrňovač Usměrněny jsou obě půlvlny Kladnou půlvlnu propouští D 1 a D 4 Kladnou půlvlnu propouští D 3 a D 2

Vlastnosti jednofázového můstkového usměrňovače • napájení lze provést přímo ze střídavé sítě bez speciálního transformátoru • diody jsou v závěrném směru méně napěťově namáhány něž u uzlového zapojení • 4 diody – proud vždy prochází přes 2 diody větší ztráty a úbytek napětí něž uzlové zapojení • vyhlazení usměrněného napětí lze pro odporovou zátěž realizovat v sérii zapojenou tlumivkou nebo paralelně zapojeným kondenzátorem - tlumivka omezuje i nabíjecí proud kondenzátoru

Trojfázový uzlový usměrňovač

Vlastnosti trojfázového uzlového usměrňovače • menší zvlnění výstupního napětí něž u dvojčinných jednofázových usměrňovačů • postačí 3 diody malé ztráty a malé úbytky napětí • dobrá „účinnost“ – střední hodnota usměrněného napětí je větší než napětí fázové • diody jsou značně namáhány velikým závěrným napětím • je nutné připojení ke středu sítě (napájecího transformátoru) • po dobu půlperiody je z fáze je odebírán proud pouze v rozsahu 120° = ± 60° okolo kladného maxima napětí fáze dochází k výraznému elektromagnetickému rušení

Trojfázový můstkový usměrňovač

Vlastnosti trojfázového můstkového usměrňovače • velmi malé zvlnění výstupního napětí • nepotřebuje vyvedený střed napájecí sítě (transformátoru) – musí být použito 6 diod • nejvyšší hodnota usměrněného napětí při stejném fázovém napětí zdroje • po dobu půlperiody je z fáze odebírán proud pouze rozsahu 60° = ± 30° okolo kladného maxima napětí fáze dochází k výraznému elektromagnetickému rušení