Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

OB21-OP-EL-ELN-JANC-U-2-008 Usměrňovače III OB21-OP-EL-ELN-JANC-U-2-008

Dvojcestný usměrňovač Kromě jednocestného usměrňovače se používá i zapojení, které využívá k usměrnění obou půlvln napájecího napětí transformátoru. Výstupní vinutí transformátoru má vyvedený střed, který se obvykle uzemní. Zapojení a časové průběhy napětí jsou na obr. 3.

Obr.3 Dvojcestný usměrňovač a) schéma zapojení b) průběhy napětí a proudu bez kondenzátoru c) průběhy napětí a proudu s kondenzátorem

Dvojcestný usměrňovač Napětí u2 a u‘2 jsou vůči sobě fázově posunuta o 180. Diodou D1 prochází proud iF1 v té polovině periody, kdy na její anodu působí kladná půlvlna napětí u2. Ve stejné době je dioda D2 uzavřena. Diodou D2 prochází proud iF2 ve druhé polovině periody, ve které na její anodu působí kladná půlvlna napětí u2, přitom je dioda D1 uzavřena. Diody D1 a D2 jsou střídavě otevřeny a zavřeny, proto zátěží prochází proud v obou půlperiodách.

Dvojcestný usměrňovač Pulsování má dvojnásobnou frekvenci a proud vytváří na zátěži napětí Ud. Po připojení kondenzátoru paralelně k zátěži RZ dochází k jeho nabíjení proudovými impulsy s úhlem vedení  z diod D1 a D2 tehdy, když okamžitá hodnota napětí na transformátoru je vyšší než je napětí na kondenzátoru a zátěži. Zvlnění UZV má dvojnásobnou frekvenci a menší amplitudu než u jednocestného usměrňovače.

Dvojcestný usměrňovač Dnes je toto zapojení usměrňovače používáno málo a je nahrazováno usměrňovačem v můstkovém zapojení.

Můstkový usměrňovač Zapojení můstkového usměrňovače s odporovou zátěží a příslušné průběhy napětí a proudu jsou na obr. 4. Je to také dvojcestný usměrňovač, u něhož je výhodou jednodušší síťový transformátor. Nevyžaduje vyvedený střed výstupního vinutí, jsou však nutné čtyři usměrňovací diody.

Obr. 4 Můstkový usměrňovač a) schéma zapojení b) průběhy napětí a proudu

Můstkový usměrňovač Při kladné půlvlně výstupního napětí jsou vodivé diody D1 a D3. Proud iF1 prochází obvodem dioda D1 – zátěž RZ – dioda D3. Při záporné půlvlně jsou vodivé diody D2 a D4. Proud iF2 se uzavírá obvodem dioda D2 - zátěž RZ – dioda D4. Na zátěži vzniká opět pulsující napětí s dvojnásobnou frekvencí.

Můstkový usměrňovač Připojením kondenzátoru C0 se vytváří podobné podmínky jako u dvojcestného usměrňovače s vyvedeným středem transformátoru. Rozdíl je pouze v tom, že napěťové namáhání diod ve zpětném směru je u můstkového usměrňovače menší.

Vícefázové usměrňovače Kromě jednofázových usměrňovačů se používají i usměrňovače vícefázové (obvykle třífázové). Napájecí vícefázový transformátor je zapojen do hvězdy. Vlastní usměrňovač si můžeme představit jako tři jednofázové usměrňovače, které postupně usměrňují fázově posunutá napětí z výstupního vinutí transformátoru.

Vícefázové usměrňovače Zvlněné usměrněné napětí má vyšší frekvenci než má napájecí napětí. Zvětšováním počtu fází vzrůstá frekvence zvlnění, klesá amplituda zvlnění a usměrněné napětí se stále více, i bez použití kondenzátoru paralelně připojeného k zátěži, blíží svým průběhem čistě stejnosměrnému napětí. Zapojení jednocestného trojpulsního usměrňovače je na obr. 5.

Obr. 5 Trojpulsní uzlový usměrňovač a) schéma zapojení b) průběhy napětí na vstupu c) průběh napětí na zátěži RZ

Děkuji za pozornost Ing. Ladislav Jančařík

Literatura J. Chlup, L. Keszegh: Elektronika pro silnoproudé obory, SNTL Praha, 1989 M. Bezděk: Elektronika I, KOPP České Budějovice, 2002