Источник питания без преобразователя частоты (СЛ90).

Выпрямители.

В маломощных источниках обычно используются однофазные выпрямители, а в мощных - трехфазные.

Основные параметры:

· среднее значение выходного напряжения Uср

· среднее значение выходного тока Iср

· коэффициент пульсаций ε=Um/Uср - отношение амплитудного значения выходного напряжения к среднему

· действующее значение входного напряжения выпрямителя

· максимальное обратное напряжение на отдельном диоде или тиристоре (т.е. на вентиле)

· среднее значение тока отдельного вентиля

· максимальное (амплитудное) значение тока отдельного вентиля

Однофазный однополупериодный выпрямитель  является простейшим и имеет следующую схему (сл91). В таком выпрямителе ток через нагрузку протекает лишь в течение полупериода сетевого напряжения (для промышленной сети период Т = 20мс). Такой выпрямитель находит ограниченное применение в маломощных устройствах.

Однофазный  мостовой выпрямитель (сл92) и временные диаграммы работы (СЛ93, 94).  Диоды в рассматриваемой схеме включаются и выключаются парами. Одна пара - это диоды D₁ и D₂, а другая - D₃ и D₄. Т.о., к примеру, диоды 1 и 2 или оба включены и проводят ток, или оба выключены. Такой выпрямитель характеризуется высокими технико-экономическими показателями и широко используется на практике. Часто все четыре диода выпрямителя помещают в один корпус.   

Сглаживающие фильтры и стабилизаторы напряжения.

Выпрямленное напряжение имеет существенные пульсации, поэтому широко используют сглаживающие фильтры - устройства, уменьшающие эти пульсации. Важнейшим параметром сглаж. фильтра является коэффициент сглаживания S. S=ε₁/ε₂, где ε₁ и ε₂ коэффициенты пульсаций на входе и выходе соответственно. На выходе фильтра напряжение оказывается хорошо сглаженным, а S может иметь значение от 10^-3 до 10^-5.

Простейшим фильтром является емкостной фильтр (С-фильтр) (сл95). На некотором отрезке времени (полпериода) диод открыт и конденсатор заряжается. На втором полупериоде диод закрыт, источник входного напряжения отключен от конденсатора и нагрузки. Разряд конденсатора характеризуется экспонентой с постоянной времени τ = R_НC. Ток через диод протекает только часть полупериода, и чем короче этот отрезок времени, тем больше амплитуда тока диода. На практике также используют L- , LC- и RC-фильтры. 

Важнейшим параметром стабилизатора напряжения являются:

· коэффициент стабилизации К_СТ - это отношение относительного изменения напряжения на входе к соответствующему относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора. Чем больше К_СТ, чем меньше изменяется выходное напряжение при изменении входного. У простейших стабилизаторов К_СТ составляет единицы, а у более сложных - сотни и тысячи.

· выходное сопротивление стабилизатора

· коэффициент полезного действия η_СТ - это отношение мощности, отдаваемой в нагрузку, к мощности, потребляемой от входного источника напряжения.

Традиционно стабилизаторы разделяют на параметрические и компенсационные. Наиболее простые параметрические стабилизаторы выполняются на основе стабилитрона. Компенсационные стабилизаторы представляют собой замкнутые системы автоматического регулирования.

Инверторы, умножители напряжения и

Управляемые выпрямители.

Инверторы - это устройства, преобразующие постоянный ток в переменный ток. Наибольшее распространение получил инвертор на биполярных транзисторах. Транзисторы работают в ключевом режиме, т. е. включаются поочередно. На выходе схемы возникает переменное напряжение    

Умножители напряжения преобразуют переменное напряжение в постоянное, причем выходное постоянное напряжение значительно превышает амплитуду входного переменного напряжения.

Управляемые выпрямители позволяют регулировать выходное напряжение. Обычно они построены на незапираемых тиристорах.