Raddrizzatore a basso ripple. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Gli alimentatori sono generalmente assemblati secondo il seguente schema: raddrizzatore di tensione CA, filtro e stabilizzatore. In alcuni casi però si può fare a meno del filtro, spesso l'unità più ingombrante.

È noto che un condensatore collegato a un circuito a tensione alternata sposta la fase della corrente di 90 gradi. Un condensatore di sfasamento viene spesso utilizzato, ad esempio, quando si collegano motori elettrici trifase a una rete monofase [1].

Nella fig. La Figura 1 mostra la forma di una tensione trifase raddrizzata. Si può vedere che non ci sono cali di tensione al livello zero, tipici di un raddrizzatore monofase (Fig. 2).

Il filtro capacitivo attenua l'ondulazione della tensione di uscita dei raddrizzatori monofase, creando un valore accettabile della sua componente costante e maggiore è la capacità dei condensatori del filtro, minore è l'ondulazione e, di conseguenza, maggiore è la componente costante. Nei raddrizzatori trifase, a causa della reciproca “sovrapposizione” delle semionde di tensione, la componente continua è maggiore, il che in molti casi consente di fare a meno del filtro capacitivo.

Se in un raddrizzatore monofase viene utilizzato un condensatore di sfasamento, che garantisce la reciproca "sovrapposizione" delle semionde della tensione raddrizzata, in molti casi, con un carico costante, è possibile fare a meno di un ingombrante filtro capacitivo o ridurre significativamente la sua capacità [2]. Il circuito di un tale raddrizzatore stabilizzato è mostrato in Fig. 3.

Il raddrizzatore trifase VD1-VD6 è collegato a una sorgente di tensione alternata monofase tramite resistenze attive (resistore R1) e capacitive (condensatore C1). La tensione di uscita del raddrizzatore stabilizza il diodo zener VD7.

Il calcolo della resistenza del resistore e della capacità del condensatore è simile al consueto calcolo della resistenza di zavorra dei diodi Zener. Si calcola utilizzando la formula R=(0,75Upit-Ust)/lst. Il coefficiente di 0,75 tiene conto del livello minimo di tensione raddrizzata nei punti di "sovrapposizione" delle semionde di corrente che fluiscono attraverso la resistenza attiva (resistore R1 - linea continua) e capacitiva (condensatore C1 - linea tratteggiata) (vedere Fig. 2). La capacità del condensatore di sfasamento (in farad) si calcola utilizzando la formula C=(27πfR)^-1 dove f è la frequenza della corrente alternata, Hz; R - resistenza attiva precedentemente calcolata, Ohm. Il diagramma mostra valori specifici della resistenza del resistore e della capacità del condensatore per un raddrizzatore stabilizzato con una tensione di alimentazione di 220 V. Il condensatore (o più condensatori collegati in parallelo per ottenere la capacità richiesta) deve essere progettato per il funzionamento in corrente alternata circuiti. Qui sono adatti ad esempio due condensatori K73-17 collegati in parallelo con una capacità di 0,1 μF.

Il raddrizzatore descritto può essere utilizzato laddove è necessario ridurre le dimensioni di un dispositivo elettronico, poiché le dimensioni dei condensatori all'ossido di un filtro capacitivo sono, di regola, maggiori di quelle di un condensatore di sfasamento di capacità relativamente piccola . Il guadagno dimensionale è particolarmente evidente nei raddrizzatori di rete, quando la tensione di rete viene raddrizzata direttamente senza l'uso di un trasformatore step-down.

Un altro vantaggio dell'opzione proposta è che il consumo di corrente è quasi costante (nel caso di un carico costante), mentre nei raddrizzatori con filtro capacitivo, al momento dell'accensione, la corrente di avviamento supera significativamente il valore di regime ( a causa della carica dei condensatori del filtro), il che in alcuni casi è indesiderabile.

Il dispositivo descritto può essere utilizzato anche con stabilizzatori di tensione in serie con carico costante, nonché con un carico che non richiede stabilizzazione della tensione.

Letteratura

1. Shatalov N. Collegamento di un motore elettrico asincrono trifase a una rete monofase. - Radio, 2000, n. 7. p. 39.
2. Brevetto RF n. 2159460 (autore L. B. Mashkinov) - Bollettino "Scoperte, invenzioni, ...", 2000, n. 32.

Autore: L.Mashkinov, Chernogolovka, regione di Mosca

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