100 в и токе от нескольких ампер до десятков ампер находят применение схемы, приведенные на рис. 3-1,6, в.

Трехфазная мостовая схема (рис. 3-2,6) применяется при работе на активную нагрузку и фильтр с индуктивной реакцией для получения выпрямленных напряжений от десятков вольт до десятков киловольт при токах нагрузки от единиц ампер до нескольких тысяч ампер.

Шестифазная схема (рис. 3-2,б) применяется при работе на активную нагрузку и фильтр с индуктивной реакцией для получения выпрямленных напряжений до 10-12 В при токах нагрузки от единиц до нескольких тысяч ампер.

3-2. ВЫБОР СХЕМ И РАСЧЕТ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ ПРИ РАБОТЕ НА АКТИВНУЮ НАГРУЗКУ

Выбор схем и принцип их расчета определяются выходными параметрами (напряжением Uo, током /о и пульсацией Uq) и элементной базой, которую можно использовать в реальной аппаратуре.

В настоящее время практически во всех схемах выпрямления применяются кремниевые вентили, падение напряжения на которых на постоянном токе не превышает 1 В. При расчетах схем падение напряжения на вентилях необходимо учитывать в выпрямителях с выходным напряжением меньше 27 В, при этом можно использовать кусочно-линейную аппроксимацию вольт-амперной характеристики [2] (рис. 3-3). Падение напряжения на вентиле С/дро увеличивает расчетное значение выпрямленного напряжения на величину ЯвС/про ( в - количество последовательно включенных вентилей). Расчетное значение выпрямленного напряжения определяется формулой

f/o= Bt/npo+f/o, (3-1)

где Uo - среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке. 44

Рис. 3-3. Вольт-амперная характеристика кремниевых вентилей.

в выпрямителях, в которых- ток, протекающий через вентиль, превышает предельно допустимый, применяется либо параллельное соединение диодов, либо одна из многофазовых схем выпрямления параллельного типа. При параллельном соединении вентилей следует выбирать ко-

Ао-8 о-С о-

I-1-i-r~)-I

. 2к i i

+ 10

a, wi wt i i i i i

Рис. 3-4. Выпрямители на большие токи.

а - параллельное соединение вентилей; б - двенадцатифазиая схема выпрямления параллельного типа; в -схема параллельного включения шести-фазных выпрямителей.

личество диодов с учетом разброса их вольт-амперных характеристик или применять токовыравнивающие сопротивления Ri=R2=R (рис, 3-4,а). Функции этих сопротивлений при больших токах могут выполнять токо-ведущие шины или провода, соединяющие диоды со схемой и имеющие одинаковое омическое сопротивление.

Двенадцатифазная схема параллельного типа (рис. 3-4,6) позволяет уменьшить средний ток вентиля до /, и

при симметричных питающих напряжениях уменьшить амплитуду пульсаций до 1,25-1,5% при частоте 12/с. Для уменьшения тока вентиля может быть использована шестифазная схема с несколькими идентичными трансформаторами в фазе (рис. 3-4,б). В этой схеме разница токов в вентилях при одинаковых вторичных напряжениях трансформаторов определяется разбросом внутренних сопротивлений трансформаторов и дросселей фильтров. Эта разница токов не превышает 10%.

Равномерное распределение токов в парал-

Рие. 3-5. Параллельное включение однофазных диодных мостов.

лельно соединенных диодах схемы (рис. 3-5) обеспечивается при равенстве коэффициентов трансформации обоих трансформаторов.

В высоковольтных выпрямителях, в которых обратное напряжение на один вентиль больше предельно допустимого, применяются либо последовательное соединение вентилей (рис. 3-6,а), либо используются каскадные схемы (рис. 3-6,6, в). При последовательном соединении вентилей (кроме лавинообразных типа ВЛ) рекомендуется шунтировать их выравнивающими сопротивлениями (i?i-i?n на рис. 3-6,а). Обратные напряжения при этом распределяются пропорционально значениям сопротивлений. Количество последовательно включенных вентилей (Пв) определяется по формуле

обр1 max

(3-2)

где v7o6pn max - максимальнос обратное напряжение на всей группе последовательно включенных вентилей; f/обр imax - предельно допустимое обратное напряжение на один вентиль с учетом коэффициента запаса; 6R\ 46