Реферат: Управляемый микроконтроллером выпрямитель
включить в себя функцию контроля входных и выходных напряжений;
автоматически регулировать выходного напряжения по заданному алгоритму в зависимости от внешних факторов;
удалённому контролю и управлению выпрямителем.
Управляемые выпрямители
Управляемые выпрямители на тиристорах позволяют:
1) выпрямлять переменное напряжение;
2) регулировать величину среднего значения этого напряжения Ud (постоянную составляющую).
Регулирование ведется за счет задержки момента включения очередного вентиля Среднее значение выпрямленного напряжения Ud , определяемые заштрихованной площадью, будет меньше Ud0. Чем больше угол задержки , тем меньше Ud .
Приведём упрощённые типичные схемы силовых частей управляемых выпрямителей с описанием каждой достоинств и недостатков.
Однофазный управляемый выпрямитель
Достоинства: минимальное количество, простота реализации., простота системы управления.
Недостатки: низкий КПД , высокая пульсация выпрямленного напряжения.
Однофазный управляемый выпрямитель со средней точкой
Достоинства: разгрузка режима работы тиристоров, высокий КПД.,. низкая пульсация выпрямленного напряжения
Недостатки: усложнённая система управления, увеличенный размер трансформатора
Однофазная мостовая схема управляемого выпрямителя
Достоинства: оптимальное использование возможностей трансформатора,, высокий КПД.,. низкая пульсация выпрямленного напряжения.
Недостатки: усложнённая система управления, большое число элементов схемы выпрямления.
Трёхфазный управляемый выпрямитель с нулевым выводом
Достоинства: возможное создание выпрямителей большой мощности , высокий КПД, низкая пульсация выпрямленного напряжения, простота реализации.
Недостатки: сложная система управления, неэффективное использование возможностей трансформатора
Мостовой трёхфазный управляемый выпрямитель
Достоинства: возможное создание выпрямителей большой мощности , высокий КПД, низкая пульсация выпрямленного напряжения, простота реализации, эффективное использование возможностей трансформатора
Н
едостатки: сложная система управления, , большое число элементов схемы выпрямления.
Описание работы схемы
На основе 3-х фазной мостовой схемы конструируются самые мощные выпрямители, обладающими КПД близким к 100%.
Трансформатор Тр1 выполняет функции гальванической развязки выпрямленного напряжения с питающей сетью, а также для согласования уровней напряжений питающей сени и выпрямляемого напряжения.
Преобразование переменного напряжения в постоянное основано на свойстве вентилей пропускать ток только в одном направлении. В качестве силовых выпрямляющих вентилей выберем оптотиристоры VO1 – VO6 , что позволит исключить из схемы управления тиристорами импульсные трансформаторы.
Регулирование уровня напряжения ведется за счет задержки момента включения очередного вентиля. Среднее значение выпрямленного напряжения будет меньше выпрямляемого напряжения на вторичной обмотке трансформатора Тр1. Чем больше угол задержки , тем меньше выпрямленное напряжение .
Для усиления тока, который может обеспечить микроконтроллер до тока, необходимого для отпирания тиристора используются транзисторы VT1 – VT6, включённые по схеме с общим эмиттером. Надёжное закрывание транзисторов VT1 – VT6 обеспечивается подачей отрицательного напряжения на базы через резисторы R23, R33, ... ,R73, которое получено путём добавления диодов VD21, VD31, … , VD71 в эмиттерные цепи. Начальный ток диодов задают резисторы R24, R34, ... , R74
Логическую часть системы управления выполняет микроконтроллер MPU1. Данные в микроконтроллер об уровне регулируемого напряжения и способе его регулирования вводятся с помощью кнопок “Mode+” , “Mode-“ , “Value+” , “Value-“. Контроль вводимых значений и режима работы выпрямителя осуществляется по данным , выводимым на 4-х 7-сегментный индикатор HL1.