半導体整流器の分類

交流電源のエネルギーを直流に変換するように設計されたデバイスは、整流器と呼ばれます。整流器は、図 1 に示すブロック図の形式で表すことができます。 1.

スキームの主な要素を特徴づけてみましょう。

a) 電源変圧器は、整流器の入力電圧と出力電圧を一致させ、個々の整流器回路を電気的に分離する役割を果たします (つまり、電源ネットワークと負荷ネットワークを分離します)。

b) バルブブロックは負荷回路に一方向の電流を流し、その結果交流電圧が脈動電圧に変換されます。

v) 負荷の電圧リップルを必要な値まで低減するように設計された平滑フィルタ。

G) 電圧レギュレータ。電源電圧が変動したり、負荷電流が変化したときに、整流された電圧の平均値を安定させるために使用されます。

米。 1 — 整流器のブロック図

整流器内のパラメータ間の関係は、整流器回路に大きく依存します。整流回路では、変圧器の巻線の接続図と、変圧器の二次巻線にバルブを接続する手順を理解します。

整流回路（整流器）は、次の主な特性に従って分類されます。

1. 交流電源の相数により、単相整流器と単相整流器が区別されます。 三相整流器.

2. トランスの二次巻線にバルブを接続する方法 トランスの二次巻線のゼロ点（中間）を利用したゼロ回路と、ゼロ点を絶縁またはトランスの二次巻線をデルタにしたブリッジ回路接続されています。

単相ブリッジ整流回路

ブリッジ整流器の電圧と電流のタイミング図

変圧器の二次巻線の電圧が 0 - υ1 (0 - π) の範囲で正極性 (極性は括弧なしで示されています) になると、電流はダイオード D1 と D2 によって流れます。導通期間中のダイオード間の電圧降下はゼロに近いため (理想的なバルブ)、トランスの 2 次巻線の電圧の正の半波が負荷に印加され、負荷に電圧 ud = u2 が生成されます。間隔 υ1 — υ2 (π — 2π) では、電圧 u1 と u2 の極性が反転し、ダイオード D3 と D4 のロックが解除されます。この場合、電圧 u2 は前の期間と同じ極性で負荷に接続されます。したがって、ブリッジ整流器の純粋な抵抗負荷による出力電圧 ud は、ユニポーラ電圧半波 (ud = u2) の形式になります。

3.負荷整流器による消費電力は、低電力 (kW 単位)、中電力 (数十 kW)、高電力 (Ppot> 100 kW) に分類されます。

4. 整流器の電力に関係なく、すべての回路は 1 サイクルまたは半サイクルと 2 サイクル (全波) に分割されます。

シングルサイクル — これらは、電流が周期ごとに 1 回 (半周期またはその一部) 変圧器の 2 次巻線を通過する回路です。すべてのゼロ回路は単一です。

トランス零点出力付単相全波整流回路

能動負荷を備えた単相ゼロ出力整流器のタイミング図

回路内の全波整流は、2 つの二次巻線を備えたトランスを作成することによって実現されます。巻線は直列に接続され、共通のゼロ (中心) 点を持ちます。変圧器の二次巻線の自由端はバルブ D1 および D2 のアノードに接続され、一緒に接続されたバルブのカソードは整流器の正極を形成します。整流器の負極は、二次巻線の共通 (中性) 接続点です。したがって、この回路では、変圧器は、電源電圧と負荷の電圧の大きさを一致させ、中間（ゼロ）点を作成する両方の役割を果たします。変圧器 u1 と u2 (または EMF e1 と e2) の二次巻線の端子の電圧は大きさが同じで、ゼロ点に対して 180 °、つまり 180 ° シフトしていることは明らかです。逆位相にあります。

このダイオードは、いかなる瞬間においても、アノード電位が正となる電流を流します。したがって、0～πの区間ではダイオードD1が開き、変圧器ud=u2-1の2次巻線の相電圧が負荷抵抗Rn(Rd)に印加されます。 0 ～ π の範囲のダイオード D2 は、負の電圧が印加されるため閉じています。間隔の終わりには、回路内の電圧と電流はゼロになります。

π — 2π 回路の次の動作期間では、一次巻線と二次巻線の電圧の極性が反転し、ダイオード D2 が開き、ダイオード D1 が閉じます。また、修正チェーンのプロセスは反復的です。整流された電圧曲線 ud は、変圧器の二次巻線の相電圧の単極半波で構成されます。純粋な抵抗負荷の場合、負荷電流の形状は電圧の形状に従います。ダイオード D1 と D2 は、半周期にわたって直列に電流を流します。

5. 事前の取り決めにより：

a) 低電力整流器は、原則として単相であり、制御システムで使用され、電子機器の個々のブロックに電力を供給するため、測定機器などで使用されます。

b) 中出力および高出力の整流器は、産業用設備の電源として機能します。

6.矯正スキームは単純なものと複雑なものに分けられます。単純な回路には、単相および三相、中性点およびブリッジ回路が含まれます。複雑な (または複雑な回路) では、いくつかの単純な回路が直列または並列に接続されます。

7. 負荷の種類（性質）による。単相整流回路は、整流された電圧の脈動が大きいという特徴があります。負荷の電圧リップルを低減するために、チョーク (L) とチョーク (L) の無効要素に基づいて平滑化フィルターが使用されます。 コンデンサ (C)。平滑フィルタの入力回路の性質と負荷によって、整流器の負荷のタイプが決まります。能動負荷 (R_NG)、能動誘導負荷 (RL_NG)、能動負荷および容量性フィルタ (RC_NG) の整流器動作が区別されます。

すべての整流器に共通するのは、主に RL — NG で使用されることです。これは、低電力整流器はほとんどの場合 LC フィルタで動作し、高電力整流器は L フィルタで動作するという事実によるものです。

7. 制御によって、制御されていない整流器と制御された整流器を区別します。

博士号コリャダ L.I.