Kõige tavalisemad vahelduvvoolu-alalisvoolu alaldiskeemid

Alaldi on elektrooniline seade, mis on loodud elektrienergia muundamiseks vahelduvvoolust alalisvooluks. Alaldid põhinevad ühepoolse juhtivusega pooljuhtseadmetel - dioodidel ja türistoritel.

Madala koormusvõimsusega (kuni mitusada vatti) toimub vahelduvvoolu muundamine alalisvooluks ühefaasiliste alaldite abil. Sellised alaldid on ette nähtud mitmesuguste alalisvooluga elektroonikaseadmete toiteks, väikese ja keskmise võimsusega alalisvoolumootorite ergutusmähised jne.

Alaldi ahelate töö lihtsamaks mõistmiseks lähtume arvutusest, et alaldi töötab takistuslikul koormusel.

Ühefaasiline, poollaine (ühetsükliline) alaldusahel

Joonis 1 näitab lihtsaimat alaldusahelat. Ahel sisaldab alaldit, mis on ühendatud trafo sekundaarmähise ja koormuse vahele.

Joonis 1 - Ühefaasiline poollaine alaldi: a) vooluahel - diood avatud, b) ahel - diood suletud, c) töö ajastusskeemid

Pinge u2 muutub sinusoidselt, st.sisaldab positiivseid ja negatiivseid poollaineid (poolperioode). Koormusahela vool läbib ainult positiivseid poolperioode, kui dioodi VD anoodile rakendatakse positiivset potentsiaali (joonis 1, a). Pinge u2 vastupidise polaarsusega suletakse diood, vool koormuses ei voola, kuid dioodile rakendatakse pöördpinge Urev (joon. 1, b).

Che. üle koormuse vabaneb ainult üks poollaine sekundaarmähise pingest. Koormuse vool liigub ainult ühes suunas ja on alalisvool, kuigi sellel on pulseeriv iseloom (joon. 1, c). Seda pinge (voolu) vormi nimetatakse alalisvooluimpulsiks.

Alaldatud pinged ja voolud sisaldavad alalisvoolu (kasulik) komponenti ja vahelduvvoolu komponenti (pulsatsioonid). Alaldi töö kvaliteedipoolt hinnatakse kasuliku komponendi ning pinge ja voolu ergastuse vahelise suhte järgi. Selle vooluringi pulsatsioonitegur on 1,57. Korrigeeritud pinge keskmine väärtus perioodi Un = 0,45U2. Dioodi pöördpinge maksimaalne väärtus Urev.max = 3,14Un.

Selle skeemi eeliseks on lihtsus, puudused: trafo halb kasutamine, dioodi suur pöördpinge, alaldatud pinge kõrge pulsatsioonisuhe.

Ühefaasiline sillaalaldi ahel

See koosneb neljast sillaahelasse ühendatud dioodist. Trafo sekundaarmähis on ühendatud silla ühe diagonaaliga ja koormus teisega (joonis 2). Dioodide VD2, VD4 katoodide ühispunkt on alaldi positiivne poolus, dioodide VD1, VD3 anoodide ühispunkt on negatiivne poolus.

Joonis 2-Ühefaasiline sildalaldi: a) positiivne poollaine alaldusahel, b) negatiivne poollaine alaldus, c) töö ajastusskeemid

Sekundaarmähise pinge polaarsus muutub koos toitevõrgu sagedusega. Selle vooluringi dioodid töötavad paarides järjestikku. Pinge u2 positiivses poolperioodis juhivad dioodid VD2, VD3 voolu ning dioodidele VD1, VD4 rakendatakse pöördpinge ja need sulguvad. Pinge u2 negatiivse poolperioodi ajal liigub vool läbi dioodide VD1, VD4 ja dioodid VD2, VD3 on suletud Koormusvool liigub kogu aeg ühes suunas.

Ahel on täislaineline (tõuke-tõmbe), kuna võrgupinge Un = 0,9U2 mõlemad poolperioodid jaotatakse koormuse peale pulsatsioonikoefitsient 0,67.

Dioodlülitussilla kasutamine võimaldab ühefaasilist trafot kasutada kahe pooltsükli alaldamiseks. Lisaks on dioodile rakendatav pöördpinge 2 korda väiksem.

Keskmise ja suure võimsusega tarbijaid varustatakse alalisvooluga kolmefaasilised alaldid, mille kasutamine vähendab dioodide voolukoormust ja vähendab pulsatsioonitegurit.

Kolmefaasiline sillaalaldi ahel

Ahel koosneb kuuest dioodist, mis on jagatud kahte rühma (joonis 2.61, a): katood — dioodid VD1, VD3, VD5 ja anood VD2, VD4, VD6. Koormus on ühendatud dioodide katoodide ja anoodide ühenduspunktide vahel, st. seisva silla diagonaalini. Ahel on ühendatud kolmefaasilise võrguga.

Joonis 3 — Kolmefaasiline sildalaldi: a) vooluahel, b) töö ajastusskeemid

Igal ajahetkel liigub koormusvool läbi kahe dioodi.Katoodirühmas töötab suurima anoodipotentsiaaliga diood perioodi iga kolmandiku jooksul (joonis 3, b). Anoodirühmas töötab selles perioodi osas diood, mille katoodil on suurim negatiivne potentsiaal. Iga diood töötab kolmandiku perioodist. Selle vooluringi pulsatsioonitegur on ainult 0,057.

Juhitavad alaldid - alaldid, mis koos vahelduvpinge (voolu) korrigeerimisega reguleerivad korrigeeritud pinge (voolu) väärtust.

Juhitavaid alaldeid kasutatakse alalisvoolumootorite pöörlemissageduse, hõõglampide heleduse reguleerimiseks, akude laadimisel jne.

Juhitavad alaldi ahelad on ehitatud türistoritele ja põhinevad türistorite avanemismomendi juhtimisel.

Joonisel 4a on kujutatud ühefaasilise juhitava alaldi skeem. Võrgupinge kahe poollaine korrigeerimise võimaluseks kasutatakse kahefaasilise sekundaarmähisega trafot, milles moodustatakse kaks vastandfaasiga pinget. Igas faasis lülitatakse sisse türistor. Pinge U2 positiivne pooltsükkel alaldab türistori VS1, negatiivne - VS2.

CS-juhtahel genereerib türistorite avamiseks impulsse. Avanemisimpulsi ajastus määrab, kui suur osa poollainest vabaneb koormuses. Türistor avaneb, kui anoodil on positiivne pinge ja juhtelektroodil avanemisimpulss.

Kui impulss saabub ajahetkel t0 (joonis 4, b), on türistor avatud kogu poolperioodi ja maksimaalse pinge koormuse juures, kui ajahetkedel t1, t2, t3, siis on ainult osa võrgupingest. lasti sisse lastud.

Joonis 4 – Ühefaasiline alaldi: a) vooluahel, b) töö ajastusskeemid

Viitenurka, mõõdetuna türistori loomuliku süttimise hetkest, väljendatuna kraadides, nimetatakse juhtimis- või reguleerimisnurgaks ja seda tähistatakse tähega α. Muutes nurka α (juhtimpulsside faasinihe türistorite anoodide pinge suhtes), muudame türistorite avatud oleku aega ja vastavalt sellele ka koormuse korrigeeritud pinget.