Силовая электроника | Лекция - 7D | Однофазные двухполупериодные управляемые мостовые выпрямители

Однофазные двухполупериодные мостовые выпрямители с управлением: Преобразование переменного постоянного тока 💡

Однофазный двухполупериодный мостовой выпрямитель с управлением — это фундаментальная силовая электронная схема, используемая для эффективного преобразования однофазного входного переменного напряжения в регулируемое постоянное выходное напряжение. В отличие от неуправляемых диодных выпрямителей, этот «полностью управляемый преобразователь» использует четыре кремниевых управляемых выпрямителя (SCR) или тиристора в мостовой конфигурации.

Главной особенностью является возможность точного управления средним выходным постоянным напряжением путем регулировки угла отпирания ($\alpha$) тиристоров. Пара диагонально расположенных тиристоров открывается одновременно в течение каждого полупериода входного переменного тока.

Принцип работы: во время положительного полупериода одна пара тиристоров проводит ток при открытии под углом $\alpha$. Во время отрицательного полупериода другая пара проводит ток, обеспечивая протекание тока в том же направлении через нагрузку для двухполупериодного выпрямления. Изменяя $\alpha$ (от $0^\circ$ до $180^\circ$ для резистивной нагрузки), можно регулировать длительность импульса напряжения и, следовательно, среднее выходное постоянное напряжение.
Характеристики: Мостовая конфигурация обладает преимуществами по сравнению с двухполупериодным преобразователем со средней точкой, такими как меньшее пиковое обратное напряжение (PIV) на тиристорах и отсутствие необходимости в трансформаторе со средней точкой. Среднее выходное постоянное напряжение при непрерывном токе определяется по формуле $V_{dc} = \frac{2V_{m}}{\pi} \cos(\alpha)$, где $V_m$ — пиковое входное напряжение.
Режимы работы: С индуктивными (RL) нагрузками схема может работать как в режиме непрерывной, так и в режиме прерывистой проводимости. Полностью управляемый мост обеспечивает двухквадрантный режим работы, то есть полярность выходного напряжения может быть положительной или отрицательной, что позволяет работать как в режиме выпрямителя (мощность поступает на нагрузку/двигатель), так и в режиме инвертора (мощность поступает от нагрузки/двигателя обратно к источнику переменного тока, что полезно для рекуперативного торможения в приводах двигателей постоянного тока).

Применение: Широко используется в промышленных и мощных системах, требующих регулируемого напряжения постоянного тока. К распространенным применениям относятся управление скоростью двигателей постоянного тока, системы зарядки аккумуляторов, промышленные источники постоянного тока и инверторы для ИБП и тяговых систем.

Важные поисковые запросы
Анализ однофазного полностью управляемого мостового выпрямителя, нагрузка однофазного полноприводного преобразователя RLE, формы сигнала полностью управляемого выпрямителя, формула среднего выходного напряжения двухполупериодного тиристорного выпрямителя, работа однофазного полноприводного мостового преобразователя, двухквадрантный преобразователь.

#ПолноприводнойУправляемыйВыпрямитель #СиловаяЭлектроника #УправляемыйВыпрямитель #Тиристор #Тиристор #УправлениеДвигателемПостоянногоТока #ПреобразовательПеременногоТокаВПостоянныйТок #УголОтпирания #ПолноприводнойПреобразователь