תוכניות תיקון AC ל DC הנפוצות ביותר

מיישר הוא מכשיר אלקטרוני המיועד להמיר אנרגיה חשמלית מזרם חילופין לזרם ישר. מיישרים מבוססים על מכשירים מוליכים למחצה עם הולכה חד צדדית - דיודות ותיריסטורים.

בהספק עומס נמוך (עד כמה מאות וואט), ההמרה של זרם חילופין לזרם ישר מתבצעת באמצעות מיישרים חד פאזיים. מיישרים כאלה מיועדים להפעיל מכשירים אלקטרוניים שונים עם זרם ישר, פיתולי עירור של מנועי DC בעלי הספק קטן ובינוני וכו'.

להבנה קלה יותר של פעולת מעגלי מיישר, נצא מהחישוב שהמיישר עובד על עומס התנגדות.

מעגל יישור חד פאזי, חצי גל (מחזור אחד).

איור 1 מציג את מעגל התיקון הפשוט ביותר. המעגל מכיל מיישר המחובר בין הפיתול המשנית של השנאי לעומס.

איור 1 - מיישר חצי גל חד פאזי: א) מעגל - דיודה פתוחה, ב) מעגל - דיודה סגורה, ג) דיאגרמות תזמון של פעולה

המתח u2 משתנה בצורה סינוסואידלית, כלומר.מכיל חצי גלים חיוביים ושליליים (חצי נקודות). הזרם במעגל העומס עובר רק בחצי מחזורים חיוביים כאשר פוטנציאל חיובי מופעל על האנודה של הדיודה VD (איור 1, א). עם הקוטביות ההפוכה של המתח u2, הדיודה סגורה, הזרם בעומס אינו זורם, אך המתח ההפוך Urev מופעל על הדיודה (איור 1, ב).

צ'ה. רק חצי גל אחד של מתח הפיתול המשני משתחרר על פני העומס. הזרם בעומס זורם רק בכיוון אחד והוא זרם ישר, אם כי יש לו אופי פועם (איור 1, ג). צורה זו של מתח (זרם) נקראת דופק DC.

מתחים וזרמים מתוקנים מכילים רכיב DC (שימושי) ורכיב AC (סלסולים). הצד האיכותי של פעולת המיישר מוערך על ידי הקשר בין הרכיב השימושי לבין עירור המתח והזרם. מקדם האדוות של מעגל זה הוא 1.57. הערך הממוצע של המתח המתוקן לתקופה Un = 0.45U2. הערך המרבי של המתח ההפוך של הדיודה Urev.max = 3.14Un.

היתרון של מעגל זה הוא הפשטות שלו, החסרונות: שימוש לקוי בשנאי, מתח הפוך גדול של הדיודה, יחס אדווה גבוה של המתח המיושר.

מעגל מיישר גשר חד פאזי

הוא מורכב מארבע דיודות המחוברות במעגל גשר. הפיתול המשני של השנאי מחובר לאלכסון אחד של הגשר, והעומס לשני (איור 2). הנקודה המשותפת של הקתודות של דיודות VD2, VD4 היא הקוטב החיובי של המיישר, הנקודה המשותפת של האנודות של דיודות VD1, VD3 היא הקוטב השלילי.

איור 2- מיישר גשר חד פאזי: א) מעגל יישור חצי גל חיובי, ב) יישור חצי גל שלילי, ג) דיאגרמות תזמון של הפעולה

הקוטביות של המתח בפיתול המשני משתנה עם התדירות של רשת האספקה. הדיודות במעגל זה פועלות בזוגות בסדרה. בחצי המחזור החיובי של המתח u2, הדיודות VD2, VD3 מוליכות זרם, והמתח ההפוך מופעל על הדיודות VD1, VD4 והן נסגרות. במהלך חצי המחזור השלילי של המתח u2, הזרם זורם דרך הדיודות VD1, VD4, והדיודות VD2, VD3 סגורות זרם העומס זורם כל הזמן בכיוון אחד.

המעגל הוא גל מלא (דחיפה-משיכה), מכיוון ששתי תקופות החצי של מתח החשמל Un = 0.9U2, מקדם האדוות - 0.67 מחולקים על פני העומס.

השימוש במעגל גשר מיתוג דיודה מאפשר שימוש בשנאי חד פאזי לתיקון שני חצאי מחזורים. בנוסף, המתח ההפוך המופעל על הדיודה קטן פי 2.

צרכני חשמל בינוניים וגבוהים מסופקים עם זרם ישר מ מיישרים תלת פאזיים, שהשימוש בהם מפחית את העומס הנוכחי על הדיודות ומפחית את גורם האדוות.

מעגל מיישר גשר תלת פאזי

המעגל מורכב משש דיודות, המחולקות לשתי קבוצות (איור 2.61, א): קתודה - דיודות VD1, VD3, VD5 ואנודה VD2, VD4, VD6. העומס מחובר בין נקודות החיבור של הקתודות לאנודות של הדיודות, כלומר. אל האלכסון של הגשר העומד. המעגל מחובר לרשת תלת פאזית.

איור 3 - מיישר גשר תלת פאזי: א) מעגל, ב) דיאגרמות תזמון של הפעולה

בכל רגע של זמן, זרם העומס זורם דרך שתי דיודות.בקבוצת הקתודה, הדיודה בעלת פוטנציאל האנודה הגבוה ביותר פועלת בכל שליש מהתקופה (איור 3, ב). בקבוצת האנודה, בחלק זה של התקופה, פועלת הדיודה שהקתודה שלה בעלת הפוטנציאל השלילי הגדול ביותר. כל אחת מהדיודות פועלת במשך שליש מהתקופה. גורם האדוות של מעגל זה הוא רק 0.057.

מיישרים מבוקרים - מיישרים שיחד עם תיקון מתח חילופין (זרם) מספקים ויסות של ערך המתח המתוקן (זרם).

מיישרים מבוקרים משמשים לשליטה על מהירות מנועי DC, בהירות הזוהר של מנורות ליבון, בעת טעינת סוללות וכו'.

מעגלי מיישרים מבוקרים בנויים על תיריסטורים ומבוססים על שליטה על רגע הפתיחה של התיריסטורים.

איור 4א מציג תרשים של מיישר מבוקר חד פאזי. לאפשרות לתקן שני חצאי גלים של מתח הרשת, נעשה שימוש בשנאי עם סלילה משני דו-פאזי, שבו נוצרים שני מתחים עם שלבים מנוגדים. תיריסטור מופעל בכל שלב. חצי המחזור החיובי של המתח U2 מיישר את התיריסטור VS1, השלילי - VS2.

מעגל הבקרה CS מייצר פולסים לפתיחת התיריסטורים. תזמון פעימת הפתיחה קובע כמה מחצי הגל משתחרר בעומס. התיריסטור נפתח כאשר יש מתח חיובי על האנודה ופולס פתיחה על אלקטרודת הבקרה.

אם הפולס מגיע בזמן t0 (איור 4, ב), התיריסטור פתוח במשך כל חצי המחזור והמתח המרבי בעומס, אם בזמנים t1, t2, t3, אז רק חלק ממתח הרשת הוא שוחרר לתוך המטען.

איור 4 — מיישר חד פאזי: א) מעגל, ב) דיאגרמות תזמון של הפעולה

זווית ההשהיה, הנמדדת מרגע ההצתה הטבעית של התיריסטור, מבוטאת במעלות, נקראת זווית הבקרה או ההתאמה והיא מסומנת באות α. על ידי שינוי הזווית α (הסטת פאזה של פולסי הבקרה ביחס למתח האנודות של התיריסטורים), אנו משנים את זמן המצב הפתוח של התיריסטורים ובהתאם, את המתח המתוקן בעומס.