Выпрямительным устройством (ВУ) называется статическое устройство, обеспечивающее преобразование электрической энергии переменного тока в. электрическую энергию постоянного тока. ВУ является одним из основных элементов любой системы бесперебойного электропитания аппаратуры телекоммуникаций и информационных сетей.
В качестве источника энергии u1(t) в основном используется однофазная или трехфазная сеть переменного тока промышленной частоты 50 Гц. ВУ преобразует знакопеременное напряжение источника энергии u1(t) в напряжение постоянного тока u0(t), содержащее, кроме полезного продукта преобразования — постоянной составляющей напряжения U0, также переменную составляющую, называемую пульсацией uп(t) = u0(t) — U0. Допустимый уровень пульсации на выходе ВУ и критерии (параметры) ее оценки определяются требованиями аппаратуры.
Выпрямительные устройства могут быть выполнены по традиционной схеме или по схеме с двойным преобразованием энергии. В состав такого ВУ входит низкочастотный силовой трансформатор Т, работающий на частоте Д = 50 Гц источника энергии, вентильный блок (диодный блок) ВБ и сглаживающий фильтр СФ.
Трансформатор обеспечивает преобразование уровня напряжения питающей сети (источника энергии) u1(t) до значений u2(t), при которых на выходе ВУ может быть получено требуемое значение постоянной составляющей напряжения U0. Кроме того, трансформатор необходим для обеспечения гальванической развязки между источником энергии и выходными зажимами ВУ, что позволяет заземлять один из выходных полюсов (зажимов) ВУ. ВБ преобразует переменное напряжение u2(t) в знакопостоянное (однополярное) напряжение u01(t). В простейшем случае ВБ представляет собой набор неуправляемых вентилей (диодов), собранных по той или другой схеме выпрямления. В стабилизированных ВУ, выполненных по традиционной схем, ВБ может быть также реализован полностью на полууправляемых приборах — тиристорах или в его состав могут входить как диоды, так и тиристоры. ВУ, в которых ВБ реализован с применением тиристоров, называются чаще управляемыми выпрямителями. После ВБ практически в любом выпрямительном устройстве, предназначенном для электропитания аппаратуры телекоммуникаций, следует сглаживающий фильтр СФ, представляющий собой фильтр нижних частот. СФ необходим для уменьшения уровня пульсации на выходе ВУ до значений, удовлетворяющих требованиям аппаратуры.
Достоинством выпрямителей, выполненных по традиционной схеме, является их высокая надежность и простота обслуживания. К недостаткам подобных ВУ следует отнести их низкие удельные объемно-массовые показатели (менее 20 Вт/дм3) и относительно низкие энергетические показатели (КПД и коэффициент мощности).
В ВУ, выполненных по схеме с двойным преобразованием энергии (в отечественной литературе подобные ВУ называются выпрямителями с бестрансформаторным входом), отсутствует низкочастотный силовой трансформатор и напряжение источника энергии (сети переменного тока) подается непосредственно на вентильный блок ВБ1, на выходе которого устанавливается либо сглаживающий фильтр СФ1, либо корректор коэффициента мощности. Далее напряжение постоянного тока высокого уровня подается на регулируемый инвертор РИ, преобразующий это. напряжение постоянного тока в переменное напряжение высокой частоты. Напряжение е выхода РИ подается на ВБ, на выходе которого устанавливается сглаживающий фильтр СФ. Гальваническая развязка источника энергии и выходных зажимов ВУ осуществляется с помощью силового высокочастотного трансформатора, входящего в состав РИ.
Выпрямители с бестрансформаторным входом ВБВ, в отличие от выпрямителей, выполненных по традиционной схеме (низкочастотных выпрямителей), характеризуются прежде всего более высоким КПД (90...93 %), высокими удельными объемно-массовыми показателями (150...250 Вт/дм3) и низкой инерционностью системы регулирования (стабилизации) выходного напряжения. Благодаря своим преимуществам ВБВ находят все более широкое применение в системах электропитания-аппаратуры телекоммуникаций, вытесняя низкочастотные выпрямители.
Используемая литература: Электропитание устройств и систем телекоммуникаций:
Учебное пособие для вузов / В. М. Бушуев, В. А. Демянский,
Л. Ф. Захаров и др. — М.: Горячая линия—Телеком, 2009. —
384 с.: ил.
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com