أكثر مخططات تصحيح التيار المتردد إلى التيار المتردد شيوعًا

المعدل هو جهاز إلكتروني مصمم لتحويل الطاقة الكهربائية من التيار المتردد إلى التيار المباشر. تعتمد المقومات على أجهزة أشباه الموصلات ذات التوصيل أحادي الجانب - الثنائيات والثايرستور.

عند طاقة تحميل منخفضة (تصل إلى عدة مئات من واط) ، يتم تحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر باستخدام مقومات أحادية الطور. تم تصميم هذه المعدلات لتشغيل العديد من الأجهزة الإلكترونية بالتيار المباشر ، ولفات الإثارة لمحركات التيار المستمر ذات الطاقة الصغيرة والمتوسطة ، إلخ.

من أجل فهم أسهل لتشغيل دارات المعدل ، سننطلق من حساب أن المعدل يعمل على حمل مقاوم.

دائرة تصحيح أحادية الطور ونصف الموجة (دورة واحدة)

يوضح الشكل 1 أبسط دائرة تصحيح. تحتوي الدائرة على مقوم متصل بين الملف الثانوي للمحول والحمل.

الشكل 1 - مقوم نصف الموجة أحادي الطور: أ) الدائرة - الصمام الثنائي مفتوح ، ب) الدائرة - الصمام الثنائي مغلق ، ج) المخططات الزمنية للعملية

يتغير الجهد u2 بطريقة جيبية ، أييحتوي على موجات نصف موجبة وسالبة (نصف فترات). يمر التيار في دائرة الحمل فقط في دورات نصف موجبة عندما يتم تطبيق جهد إيجابي على أنود الصمام الثنائي VD (الشكل 1 ، أ). مع القطبية العكسية للجهد u2 ، يتم إغلاق الصمام الثنائي ، ولا يتدفق التيار في الحمل ، ولكن يتم تطبيق الجهد العكسي Urev على الصمام الثنائي (الشكل 1 ، ب).

تشي. يتم تحرير نصف موجة واحدة فقط من جهد اللف الثانوي عبر الحمل. يتدفق التيار في الحمل في اتجاه واحد فقط وهو تيار مباشر ، على الرغم من أنه له طابع نابض (الشكل 1 ، ج). يسمى هذا الشكل من الجهد (التيار) نبضة التيار المستمر.

تحتوي الفولتية والتيارات المصححة على مكون DC (مفيد) ومكون AC (تموجات). يتم تقييم جانب الجودة لعملية المقوم من خلال العلاقة بين المكون المفيد وإثارة الجهد والتيار. عامل التموج لهذه الدائرة هو 1.57. متوسط ​​قيمة الجهد المصحح للفترة Un = 0.45U2. الحد الأقصى لقيمة الجهد العكسي للديود Urev.max = 3.14Un.

ميزة هذه الدائرة هي بساطتها ، وعيوبها: سوء استخدام المحول ، الجهد العكسي الكبير للديود ، نسبة تموج عالية للجهد المعدل.

دائرة مقوم الجسر أحادي الطور

يتكون من أربعة صمامات ثنائية متصلة في دائرة الجسر. يتم توصيل اللف الثانوي للمحول بقطر واحد من الجسر ، والحمل بالآخر (الشكل 2). النقطة المشتركة لكاثودات الثنائيات VD2 ، VD4 هي القطب الموجب للمقوم ، والنقطة المشتركة لأنودات الثنائيات VD1 ، VD3 هي القطب السالب.

الشكل 2-مقوم الجسر أحادي الطور: أ) دائرة تصحيح نصف موجية موجبة ، ب) تصحيح نصف موجة سلبي ، ج) مخططات توقيت العملية

يتغير قطبية الجهد في الملف الثانوي مع تواتر شبكة الإمداد. تعمل الثنائيات في هذه الدائرة في أزواج على التوالي. في الدورة النصف الموجبة للجهد u2 ، تقوم الثنائيات VD2 و VD3 بإجراء التيار ، ويتم تطبيق الجهد العكسي على الثنائيات VD1 و VD4 ويتم إغلاقهما. خلال الدورة النصفية السالبة للجهد u2 ، يتدفق التيار عبر الثنائيات VD1 و VD4 ، ويتم إغلاق الثنائيات VD2 و VD3 ، ويتدفق تيار الحمل طوال الوقت في اتجاه واحد.

الدائرة عبارة عن موجة كاملة (دفع-سحب) ، نظرًا لأن كلتا الفترتين النصفيتين لجهد التيار الكهربائي Un = 0.9U2 ، يتم توزيع معامل التموج - 0.67 على الحمل.

يسمح استخدام دارة جسر تبديل الصمام الثنائي باستخدام محول أحادي الطور لتصحيح دورتين نصفيتين. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الجهد العكسي المطبق على الصمام الثنائي أقل مرتين.

يتم تزويد مستهلكي الطاقة المتوسطة والعالية بالتيار المباشر من مقومات ثلاثية الطور، حيث يقلل استخدامه من الحمل الحالي على الثنائيات ويقلل من عامل التموج.

دائرة مقوم الجسر ثلاثية الطور

تتكون الدائرة من ستة ثنائيات مقسمة إلى مجموعتين (الشكل 2.61 ، أ): الكاثود - الثنائيات VD1 ، VD3 ، VD5 والأنود VD2 ، VD4 ، VD6. يتم توصيل الحمل بين نقاط الاتصال الخاصة بالكاثودات والأنودات الخاصة بالثنائيات ، أي إلى قطر الجسر الدائم. الدائرة متصلة بشبكة ثلاثية الطور.

الشكل 3 - مقوم الجسر ثلاثي الأطوار: أ) الدائرة ، ب) المخططات الزمنية للعملية

في أي لحظة من الزمن ، يتدفق تيار الحمل عبر صمامين ثنائيين.في مجموعة الكاثود ، يعمل الصمام الثنائي ذو أعلى جهد للأنود خلال كل ثلث الفترة (الشكل 3 ، ب). في مجموعة الأنود ، في هذا الجزء من الفترة ، يعمل الصمام الثنائي الذي يمتلك كاثوده أكبر جهد سلبي. يعمل كل من الثنائيات لثلث الفترة. عامل التموج لهذه الدائرة هو 0.057 فقط.

المقومات التي يتم التحكم فيها - المقومات التي توفر ، جنبًا إلى جنب مع تصحيح الجهد المتردد (التيار) ، تنظيمًا لقيمة الجهد المصحح (التيار).

تستخدم المعدلات التي يتم التحكم فيها للتحكم في سرعة محركات التيار المستمر ، وسطوع وهج المصابيح المتوهجة ، عند شحن البطاريات ، إلخ.

دارات المعدل المتحكم به مبنية على الثايرستور وتستند إلى التحكم في لحظة فتح الثايرستور.

يوضح الشكل 4 أ مخططًا لمعدل تحكم أحادي الطور. لإمكانية تصحيح موجتين نصفيتين لجهد التيار الكهربائي ، يتم استخدام محول ذو ملف ثانوي ثنائي الطور ، حيث يتم تشكيل جهدين مع أطوار معاكسة. يتم تشغيل الثايرستور في كل مرحلة. تعمل نصف الدورة الموجبة للجهد U2 على تصحيح الثايرستور VS1 ، والسالب - VS2.

تولد دائرة التحكم CS نبضات لفتح الثايرستور. يحدد توقيت نبضة الفتح مقدار نصف الموجة التي يتم تحريرها في الحمل. يفتح الثايرستور عندما يكون هناك جهد موجب على القطب الموجب ونبضة افتتاحية على قطب التحكم.

إذا وصلت النبضة في الوقت t0 (الشكل 4 ، ب) ، يكون الثايرستور مفتوحًا لدورة نصف كاملة والجهد الأقصى عند الحمل ، إذا كان في بعض الأحيان t1 ، t2 ، t3 ، يكون جزء فقط من جهد الشبكة هو صدر في الحمل.

الشكل 4 - المعدل أحادي الطور: أ) الدائرة ، ب) المخططات الزمنية للعملية

زاوية التأخير ، المقاسة من لحظة الاشتعال الطبيعي للثايرستور ، معبراً عنها بالدرجات ، تسمى زاوية التحكم أو الضبط ويُشار إليها بالحرف α. من خلال تغيير الزاوية α (تحول طور نبضات التحكم بالنسبة إلى جهد أنودات الثايرستور) ، نقوم بتغيير وقت الحالة المفتوحة للثايرستور ، وبالتالي الجهد المصحح في الحمل.