Токоизправител

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Токоизправителен диод с монтираща апаратура. Резбата закрепя устройството към охлаждането.
Силов диоден изправител за електрически локомотив ВЛ80С.

Токоизправителят е устройство или електрическа верига, които преобразуват променливия ток (AC) към прав ток (DC), а процесът е известен като токоизправяне.[1] Той присъства като основна част в захранващите устройства на огромна част от електроуредите и електронната техника. Електрическата схема на токоизправителя позволява мрежовото променливотоково захранващо напрежение от 220 V да се трансформира в по-ниско или по-високо и чрез импулси с еднаква полярност да се постигне т. нар. прав ток. Това се реализира с полупроводникови изправители – селенови изправители (набор от селенови клетки) или диоди, с електронна лампа диод (популярна с наименованието радиолампа), с живачни изправители и др. В зависимост от потребностите и изискванията за последващо използване на това електрическо захранване, се прилагат различни схеми за намаляване нивото на пулсациите чрез прилагане на филтърни групи, например от кондензатори, които са неотменна част от токоизправителя.

Устройство, което има обратната функция (преобразува правия в променлив ток), се нарича инвертор.

Устройство[редактиране | редактиране на кода]

Почти всички токоизправители се състоят от n-брой диоди включени в определено схемно подреждане за по-ефективно преобразуване. В този смисъл два са основните метода за преобразуване на променливия в прав ток. Схемно токоизправителите се реализират с еднопътно и двупътно изправяне. Това значи, че в първия случай се пропускат към последващия товар само вълните с еднаква полярност. Ефективността на това изправяне не е голяма-използва се само единия период от енергията на променливия електрически ток. Тази евтина и проста схема на токоизправяне се прилага за захранване на маломощни електронни консуматори, без високи изисквания към пулсациите на изправеното напрежение.

Двупътното изправяне се реализира с повече от един електронен елемент. Тази схема позволява пропускането и на двете полувълни на променливото напрежение, което двойно увеличава не само електрическата енергия във веригата на консуматора, но и значително подобрява качеството на полученото напрежение от токоизточника.

Видове[редактиране | редактиране на кода]

Еднопопупериодни изправители[редактиране | редактиране на кода]

Еднополупериоден изправител

При еднополупериодните токоизправители единият полупериод на захранващото напрежение се пропуска а другия е блокиран от диода. Тъй като само едната половина бива пропусната в изправеното напрежение има паузи, което го прави не е ефективен за употреба при захранване от ел. мрежа (с честота 50 или 60 Hz). Също така внася хармоници и изкривявания в захранващата мрежа, тъй като електроенергия се консумира само през единия полупериод на мрежовото напрежение. Въпреки това еднополупериодните изправители, работещи на по-висока честота присъстват в състава на по-сложни преобразувателни системи. Еднополупериодно токоизправяне може да се постигне с един диод в еднофазово захранване или от три диода в трифазово захранване.

Двуполупериодни изправители[редактиране | редактиране на кода]

Двуполупериоден изправител

Двуполупериодните изправители изправят и положителния и отрицателния полупериод на входното напрежение. Мостовият изправител (известен също като "мост на Грец" или просто "Грец") се състои от четири диода, свързани както е показано на фигурата.

Друга разновидност на двуполупериоден изправител е т. нар изправител със средна точка на трансформатора (англ. neutral point rectifier) или двуфазен еднополупериоден изправител. За еднофазна променливотокова мрежа ако трансформатора към мрежата е с разделена на две вторична намотка, от вторичната си страна той образува двуфазна система напрежения, дефазирани на 90 електрически градуса помежду си: между краищата на двете вторични намотки и общата им (средна) точка. Тогава са необходими само два диода свързани с катодите си към товара и анодите към крайщата на двете вторични намотки на трансформатора за постигане на двуполупериоден изправител. Действието му и неговите характеристики са идентични с тези на мостовия изправител. Единствената разлика се състои в това, че в диодите трябва да блокират в обратна посока сумата от напреженията на двете вторични (полу)намотки на трансформатора.

Литература[редактиране | редактиране на кода]

  1. Théodore Wildi, Gilbert Sybille. Electrotechnique. 3ème édition. Канада, DeBoeck Université, 2003. ISBN 2-7637-7593-4. с. 763 – 769.