monofazni ispravljači

7/23/2019 monofazni ispravljai

1/17

POLITEHNIKA PULA

Visoka tehniko-poslovna kola

Kolegij: Elektronika 1Nositelj: Branimir Ruoji pro!" #r" s$" %anja &r'a$ Ba'i mag"ing"$omp"

MONOFAZNI ISPRAVLJAI

()ra#ili: *ilip &rmua +arino ,eta

ula ./"11".01"


2/17

SADRAJ

1",V23""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""4

." oluvalni ispravljaki sklopovi"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""5

4" unovalni ispravljaki sklopovi""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""

5" &la6enje ispravljenog napona"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""7

" %ta'ili)irani ispravljaki sklopovi"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""11

/"(ntegrirani sta'ili)atori"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""15

7" 89K;,


3/17

1.UVOD

8a normalan ra# elektroniki sklopovi tre'aju istosmjerni napon napajanja" , tu sesvrhu i)mjenini napon mree trans!ormira na potre'nu vrije#nost i )atim ispravlja"(spravljanje se o'avlja spojevima ispravljakih #io#a koje se na)ivaju ispravljaki sklopoviispravljai" (spravljaki sklopovi mogu 'iti poluvalni i punovalni" Najosonovniji elementisvakog ispravljaa su #io#e" 3io#e su elementi sa #vije elektro#e koje imaju nelinearnunaponsku strujnu karakteristiku" 2ne se i)ra6uju o# homogenog ili nehomogenog ili Nvo#ljiva materijala koji )aje#no ine N spoj" , #ananje vrijeme se proi)vo#i veliki 'rojtipova #io#a sa ra)liitim karakteristikama" 3io#e se )natno ra)likuju po o'liku i

#imen)ijama po i)'oru koritenog materijala i po postupku kojim se proi)vo#e" Najvanijipo#a$i koji su nam vani prilikom koritenja #io#a su: Najjaa struja u propusnom smjeru- toje ona vrije#nost struje koju u trajnom ra#u moe #io#a po#njeti 'e) pregaranja i najvei#oputeni napon u inver)nom smjeru- to je onaj napon koji #io#a moe po#njeti a #a jo nenastupi elektrini pro'oj N spoja"

1


4/17

2. Poluvalni ispravljaki sklopovi

oluvalni spravljaki sklop je najje#nostavniji ispravljaki spoj" 3io#a proputa strujusamo )a vrijme je#ne poluperio#e i)mjeninog napona" 8a spoj na sli$i 1"a to je po)itivna

poluperio#a " %toga se na troilu javlja samo ppo)itivni #io i)mjeninog napona >slika 1"'?"%re#nja vrije#nost istosmjernog napona >istosmjerna komponenta? u) )anemareni pa# naponana #io#i i)nosi:

S

Sm

St U

UU 51"0==

je su ,%m i ,% vrna o#nosno e!ektivna vrije#nost napona na sekun#aru trans!ormatora tj"na ula)u ispravljaa" 3oputena vrije#nost napona )aporne polari)a$ije #io#e mora 'iti veao# ,%m"

%lika 1"

a? oluvalni ispravlja: spoj s je#nom #io#om

'? ula)ni i i)la)ni napon poluvalnog ispravljaa


5/17

3. Punovalni ispravljaki sklopovi

8natno 'olja svojstva imaju punovalni ispravljai" =o su spojevi s #vije #io#e >slika."a? i mosni ili &ret)ov spoj >slika ."'?" , spoju s #vije #io#e )a vrijeme po)itivne

poluperio#e napona na sekun#aru trans!ormatora vo#ljiva je #io#a 31 a )a vrijeme negativnepoluperio#e vo#ljiva je #io#a 3." %truja tee kro) troilo uvijek u istom smjeru pa se nanjemu #o'ije po)itivan napon u o'je poluperio#e" %re#nja vrije#nost ispravljenog napona> istosmjerna komponenta? u) )anemarni pa# napona na #io#i i)nosi:

S

Sm

st U

UU @"0. ==

je su ,sm i ,s vrna o#nosno e!ektivna vrije#nost napona na sekun#aru trans!ormatora> napon gornjeg ili #onjeg i)vo#a prema sre#njem i)vo#u? tj na ula)u ispravljaa" 3oputenavrije#nost napona )aporne polari)a$ije #io#e mora 'iti vea o# .,sm" (sti o'lik napona #o'ijese pomou ispravljaa u mosnome spoju >&ret)ov spoj?" ,sm je vrna a ,s e!ektivna

vrije#nost napona na sekun#aru trans!ormatora tj" na ula)u ispravljaa" 3oputena vrije#nostnapona )aporne polari)a$ije #io#e mora 'iti vea o# ,sm" %poj )ahtjeva etiri #io#e ali jetrnas!ormator je#nostavniji"

%lika .a: unovalni ispravlja: spoj sa #vije #io#e i sa trans!ormatorom sa sre#njim it)vorom


6/17

%lika .': unovalni ispravlja sa trans!ormatorom i &ret)ovim spojem

%lika .$: rika)uje ula)ni napon>us? i i)la)ni napon >uR?


7/17

4. Glaenje ispravljenog napona

()la)ni napon ptporno optereenog ispravljaa ima veliku valovitost tj" ,) istosmjernukomponentu sa#ri jako i)raenu i)mjeninu komponentu t)v" Napon 'rujanja" =akav napon

nije pogo#an )a napajanje elektronikih sklopova" o'oljanje o'lika i)la)nog napona

>poveanje istosmjerne komponente u) smanjenje valovitosti? #o'ije se postupkom gla6enja

>!iltriranja? ispravljenog napona" 8a gla6enje ispravljenog napona najee se upotre'ljavaju

ko#en)atori ra)liitog kapa$iteta"

3io#a vo#i samo #ok je ano#a po)itivnija o# kato#e" , tome se #ijelu perio#e

i)mjeninog napona kon#en)ator na'ija" , ostalome #ijelu perio#e #io#a je )apornopolari)irana" %truju troilu #aje na'ijeni kon#en)ator pa se napon na njemu smanjuje" Ato je

optereenje vee 'it e )natnije smanjenje i)la)nog napona" 3a se to sprijei potre'no je

primjeniti kon#en)atore velikog kapa$iteta"

%lika 4"

Napon 'rujanja

()nos napona 'rujanja ,'m >mjeren o# vrha #o vrha? ovisi o vrnoj vrije#nosti

ispravljenog napona > pri'lino je#naka vrnoj vrije#nosti na sekun#arnom namotu

trans!ormatora ,%m? o !rekven$iji napona 'rujanja !' >)a poluvalni ispravlja !'0C) )a

punovalni ispravlja !'100C)? o optereenju ispravljaa R i kapa$itetu kon#en)atora D:

RCf

UU

b

Sm

bm =


8/17

%lika 5a: oluvalni ispravlja s je#nom #io#om i kon#en)atorom )a gla6enje napona

a? %lika 5$: ()la)ni napon napon )a poluvalni ispravlja s je#nom #io#om i

kon#en)atorom )a gla6enje napona ako je D10*

a? %lika 5#: ()la)ni napon napon )a poluvalni ispravlja s je#nom #io#om i

kon#en)atorom )a gla6enjenapona ako je D100*


9/17

%lika a: unovalni ispravlja u &reat)ovom spoju s kon#en)atorom )a gla6enje napona

%lika ': ,la)ni napon )a punovalni ispravlja &reat)ovom spoju s kon#en)atorom

)a gla6enje napona

%lika $: ()la)ni napon napon )a poluvalni ispravlja s &reat)ovom spoju skon#en)atorom )a gla6enje napona ako je D10*


10/17

%lika #: ()la)ni napon napon )a poluvalni ispravlja s &reat)ovom spoju s

kon#en)atorom )a gla6enje napona ako je D100*


11/17

5. Staili!irani ispravljaki sklopovi

Veina elektronikih sklopova )ahtjeva sta'ilan napon napajanja" %talan i)nos napona

napajanja neovisno o tome mijenja li se mreni napon struja optereenja ili temperatura

okoline #aju sta'ili)atori napona" 3anas su najee u upotre'i integrirani sta'ili)atori

napona"

2snovne )naajke sta'ili)atora napona jesu:

o#ruje vrije#nosti napona koji se moe #ovesti na ula) a #a i)la)ni napon ostane u

)a#anim grani$ama

Vrije#nost i)la)nog napona

3oputeno o#stupanje i)la)nog napona

Vrije#nost struje kojom se moe opteretiti sta'ili)ator tj" i)la)na struja

,inkovitost sta'ili)atora iska)uje se pomou:

*aktor sta'ili)a$ije

()la)ni otpor

=emperaturni koe!i$ijent

*aktor potiskivanja 'rujanja

*aktor sta'ili)a$ije je omjer promjene i)la)nog naponai promjene ula)nog napona koja

u)rokuje promjenu i)la)nog napona u) stalnu vrije#nost struje optereenja i temperature

okoline:

u

i

U

UFS

=


12/17

rema gornjoj #e!ini$iji )a #o'ar sta'ili)ator !aktor sta'ili)a$ije tre'a 'iti to manji 'roj kako

'i )a o#re6enu promjenu ula)nog napona 'ila to manja promjena i)la)noga" %toga se

poneka# !aktor sta'ili)a$ije #e!inira kao omjer promjene ula)nog napona i njome i)a)vanepromjene i)la)nog napona" , tom sluaju !aktor sta'ili)a$ije mora 'iti to vei 'roj"

i

u

U

UG

=

()la)ni otpor sta'ili)atora je omjer promjene i)la)nog napona i promjene stuje optereenja

sta'ili)atora koja u)rokuje promjenu i)la)nog napona u) stalnu vrije#nost ula)nog napona i

temperature okoline:

P

i

i

I

UR

=

=emperaturni koe!i$ijent je omjer promjene i)la)nog napona i promjene temperature okoline

koja je i)a)vala promjenu i)la)nog napona u) stalnu vrije#nost ula)nog napona i struje

optereenja" (ska)uje se u milivoltima po Del)ijevu stupnju:

T

UTK i

=

*aktor potiskivanja 'rujanja omjer je vrije#nosti napona 'rujanja >i)mjenina komponenta

ispravljenog napona? o# vrha #o vrha na ula)u i vrije#nost napona 'rujanja o# vrha #o vrha na

i)la)u sta'ili)atora i)raen u #e$i'elima"


13/17

VVBi

VVBu

B

U

UF log.0=

%lika /"

,ulF

V

5 / G @ 10 1.

,i)FV 44G 54G 5@ 5/ 57 577

%erijski tran)istorski sta'ili)ator

%lika 7"


14/17

%erijski sta'ili)ator s 3arilngtonovim spojem tran)istora

".#ntegrirani staili!atori

ostoji veliki 'roj ra)liitih tipova integriranih sta'ili)atora napona" +ogu se svrstati u etiri

skupine:

-%ta'ili)atori ope namjene

-%ta'ili)atori stalnog i)la)nog napona s tri i)vo#a

-%ta'ili)atori po#esivog i)la)nog napona s tri i etiri i)vo#a

-(mpulsni sta'ili)atori

%ta'ili)atori ope namjene mogu posluiti )a gra#nju velikog 'roja ra)liitih i)ve#'i

sta'ili)iranih i)vora napona napajanja" ,la)ni napon moe im se kretati u irokom rasponu a

#o#avanjem vanjskih elemenata moe se #o'iti i)la)ni napon tako6er u irokom rasponu" Kao

primjer moe se navesti integrirani sklop 7.4"

%ta'ili)atori stalnog i)la)nog napona s tri i)vo#a #aju na i)la)u napon o#re6ene vrije#nosti"

roi)vo#e se u serije s ra)liitim i)nosima koji se najee upotre'ljavaju"

Ko# sta'ili)atora po#esivog i)la)nog napona s tri i etiri i)vo#a i)nos i)la)nog napona

o#re6uje se vrije#nostima otpora #ijelila koje se #o#aje i)vana"

Ko# serijskih sta'ili)atora napona serijski element >tran)istor? #jeluje kao promjenjivi otpor

koji na se'e preu)ima promjene i)la)nog napona" 2visno o ra)li$i ula)nog i i)la)nog napona

te struji optereenja na serijskom tran)istoru moe #oi #o )natnog utroka snage" %toga je

stupanja iskoristivosti >o#nos snage pre#ane troilu i snage prive#ene i) i)vora? ko# serijskih

sta'ili)atora vrlo ni)ak esto ispo# .0H"


15/17

rimjenon impulsnih sta'ili)atoran napona mogue je smanjiti utroak snage na serijskom

tran)istoru te ga uiniti gotovo neovisnim o ra)li$i ula)nog i i)la)nog napona i tako poveati

stupanja iskoristivosti i)na# 7H"

2snovne karakteristine veliine integriranih i)ve#'i jesu:

o#ruje vrije#nosti ula)nih napona

Vrije#nosti napona koje se mogu #o'iti na i)la)u

+ogua o#stupanja i)la)nog napona

Vrije#nost struje kojom se moe opteretiti sta'ili)ator tj" i)la)na struja

Naponski !aktor sta'ili)a$ije

2pteretni !aktor sta'ili)a$ije

=emperaturni koe!i$ijent

*aktor potiskivanja 'rujanja


16/17

$. %&'()U*&'

(spravlaja je elektroniki sklop koji slui )a pretvaranje i)mjenine struje napona u

istosmjernu" Najee se u ispravljaima koriste poluvo#ike #io#e kao glavni elektroniki

elementi kojima se vri ispravljanje" 2sim #io#a koriste se i tiristori" o# ispravljanjem

i)mjenine struje > napona? u istosmjernu esto se po#ra)umjeva i gla6enje > !iltra$ija

smanjivanje valovitosti? i)la)nog napona te sta'ili)iranje napona" npr".40V na

1V?"


17/17

(#+,-&+U-&

monofazni ispravljači

Documents