Classification des redresseurs à semi-conducteurs

Un appareil conçu pour convertir l'énergie d'une source de courant alternatif en courant continu est appelé redresseur. Le redresseur peut être représenté sous la forme d'un schéma de principe illustré à la fig. 1.

Caractérisons les principaux éléments du schéma:

a) un transformateur de puissance sert à faire correspondre la tension d'entrée et de sortie du redresseur et la séparation électrique des circuits redresseurs individuels (c'est-à-dire qu'il sépare le réseau d'alimentation et le réseau de charge) ;

b) un bloc de vannes fournit un flux de courant unidirectionnel dans le circuit de charge, à la suite de quoi la tension alternative est convertie en une tension pulsée ;

v) filtre de lissage conçu pour réduire les ondulations de tension dans la charge à la valeur requise ;

G) Régulateur de tension, utilisé pour stabiliser la valeur moyenne de la tension redressée lorsque la tension d'alimentation fluctue ou lorsque le courant de charge change.

Riz. 1 — Schéma fonctionnel du redresseur

La relation entre les paramètres dans le redresseur dépend en grande partie du circuit redresseur.Sous circuit redresseur comprendre le schéma de connexion des enroulements du transformateur et la procédure de connexion des vannes aux enroulements secondaires du transformateur.

Les circuits redresseurs (redresseurs) sont classés selon les caractéristiques principales suivantes :

1. Par le nombre de phases de l'alimentation en courant alternatif, il distingue les redresseurs monophasés et redresseurs triphasés.

2. Par la méthode de connexion des vannes à l'enroulement secondaire du transformateur - circuits zéro utilisant le point zéro (milieu) de l'enroulement secondaire du transformateur et des circuits en pont dans lesquels le point zéro est isolé ou les enroulements secondaires du transformateur sont en triangle connecté.

Circuit redresseur en pont monophasé

Chronogrammes des tensions et courants d'un pont redresseur

Avec une polarité positive de la tension sur l'enroulement secondaire du transformateur (la polarité est indiquée sans crochets) dans l'intervalle 0 - υ1 (0 - π), le courant est transporté par les diodes D1 et D2. La chute de tension aux bornes des diodes dans l'intervalle de conduction est proche de zéro (vannes idéales), donc une demi-onde positive de la tension sur l'enroulement secondaire du transformateur est appliquée à la charge, créant une tension ud = u2 dessus. Dans l'intervalle υ1 — υ2 (π — 2π) la polarité des tensions u1 et u2 sera inversée, ce qui conduira au déverrouillage des diodes D3 et D4. Dans ce cas, la tension u2 sera connectée à la charge avec la même polarité que dans l'intervalle précédent. Par conséquent, la tension de sortie ud avec une charge purement résistive du pont redresseur a la forme d'alternances de tension unipolaires (ud = u2).

3.La consommation d'énergie par les redresseurs de charge est divisée en basse puissance (unités de kW), moyenne puissance (dizaines de kW) et haute puissance (Ppot> 100 kW).

4. Quelle que soit la puissance du redresseur, tous les circuits sont divisés en cycle unique ou demi-cycle et en deux cycles (pleine onde).

Cycle unique - ce sont des circuits dans lesquels le courant traverse les enroulements secondaires du transformateur une fois par période (une demi-période ou une partie de celle-ci). Tous les circuits zéro sont uniques.

Un circuit redresseur pleine onde monophasé avec la sortie du point zéro du transformateur

Chronogrammes d'un redresseur monophasé à sortie nulle avec une charge active

Le redressement pleine onde dans le circuit est obtenu en fabriquant un transformateur à deux enroulements secondaires. Les enroulements sont connectés en série et ont un point zéro (centre) commun. Les extrémités libres des enroulements secondaires du transformateur sont reliées aux anodes des vannes D1 et D2, et les cathodes des vannes reliées entre elles forment le pôle positif du redresseur. Le pôle négatif du redresseur est le point de connexion commun (neutre) des enroulements secondaires. Ainsi, le transformateur sert dans ce circuit à la fois à faire correspondre l'amplitude de la tension d'alimentation et la tension dans la charge, et à créer un point médian (zéro). Il est évident que les tensions aux bornes des enroulements secondaires du transformateur u1 et u2 (ou EMF e1 et e2) ont la même amplitude et sont décalées par rapport au point zéro de 180 °, c'est-à-dire sont en antiphase.

A tout instant, cette diode conduit un courant dont le potentiel d'anode est positif.Par conséquent, dans l'intervalle 0 - π, la diode D1 est ouverte et la tension de phase de l'enroulement secondaire du transformateur ud = u2-1 est appliquée à la résistance de charge Rn (Rd). La diode D2 dans la plage 0 - π est fermée car une tension négative lui est appliquée. A la fin de l'intervalle, les tensions et les courants dans le circuit sont nuls.

Dans l'intervalle de fonctionnement suivant du circuit π - 2π, les tensions des enroulements primaire et secondaire inversent leur polarité, de sorte que la diode D2 sera ouverte et la diode D1 sera fermée. De plus, les processus de la chaîne de correction sont itératifs. La courbe de tension redressée ud est constituée d'alternances unipolaires de la tension de phase de l'enroulement secondaire du transformateur. La forme du courant de charge avec une charge purement résistive suit la forme de la tension. Les diodes D1 et D2 conduisent le courant en série pendant une demi-période.

5. Sur accord préalable :

a) redresseurs de faible puissance, en règle générale monophasés, utilisés dans les systèmes de contrôle, pour alimenter des blocs individuels d'équipements électroniques, dans des équipements de mesure, etc. ;

b) les redresseurs de moyenne et haute puissance servent de sources d'alimentation pour les installations industrielles.

6. Les schémas de redressement sont divisés en simples et complexes. Les circuits simples comprennent les circuits monophasés et triphasés, neutres et en pont. Dans les circuits complexes (ou complexes), plusieurs circuits simples sont connectés en série ou en parallèle.

7. Selon le type (nature) de la cargaison. Les circuits redresseurs monophasés se caractérisent par une pulsation importante de la tension redressée. Pour réduire l'ondulation de tension sur la charge, on utilise des filtres de lissage basés sur les éléments réactifs des inductances (L) et condensateurs (C). La nature du circuit d'entrée du filtre de lissage ainsi que la charge déterminent le type de charge sur le redresseur. Une distinction est faite entre le fonctionnement du redresseur pour charge active (R — NG), charge active-inductive (RL — NG), charge active et filtre capacitif (RC — NG).

Le point commun à tous les redresseurs est leur utilisation principalement avec RL — NG. Cela est dû au fait que les redresseurs de faible puissance fonctionnent le plus souvent avec un filtre LC et les redresseurs de forte puissance avec un filtre L.

7. Par contrôle, différencier les redresseurs non contrôlés et contrôlés.

doctorat Kolyada L.I.