Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice

Acasa » tehnologie » electronica electricitate
Redresoare. Tipuri de redresoare

Redresoare. Tipuri de redresoare

1.Generalitati

Definitie: Redresorul este un circuit electronic care transforma energia electrica de curent alternativ in energie de curent continuu.

Redresarea tensiunii alternative de retea cu frecventa f = 50 Hz este necesara pentru alimentarea unor aparate si instalatii de c.c.

a. Clasificarea redresoarelor

Dupa tipul tensiunii alternative redresate:

- redresoare monofazate

- redresoare trifazate

Dupa numarul de alternante redresate:

- redresoare monoalternanta

- redresoare bialternanta

Dupa modul de variatie a tensiunii redresate:

- redresoare necomandate - realizate cu diode, tensiunea redresata este constanta

- redresoare comandate - realizate cu tiristoare , tensiunea redresata poate fi variata

b. Schema bloc a unui redresor

O instalatie de redresare este formata din :

Transformator de retea - cu ajutorul lui se obtine in secundar valoarea tensiunii alternative ce trebuie redresata

Redresor - care transforma tensiunea alternativa in tensiune pulsatorie

Filtru de netezire - micsoreaza pulsatiile tensiunii redresate, aducand-o la o forma cat mai apropiata de cea continua

Stabilizator - care poate lipsi, dar care mentine tensiunea constanta pe rezistenta de sarcina

Fig. 2.1 Schema bloc a unei surse de tensiune continua

2. Redresorul monofazat monoalternanta

Definitie: Redresorul monoalternanta redreseaza o singura alternanta.

Se utilizeaza pentru puteri medii de ordinul sutelor de W.

a. Schema redresorului. Diagrama tensiunilor

a b c

Fig. 2.2 Redresorul monoalternanta - a. schema electrica; b. diagrama tensiunilor; c. cablaj imprimat

b. Functionare:

- Pe durata alternantei pozitive a tensiunii din secundarul transformatorului, dioda conduce curentul, iar prin sarcina apare un curent de aceeasi forma cu tensiunea.

- Pe durata alternantei negative, dioda este blocata, iar curentul prin sarcina este nul

- Rezulta pe rezistenta de sarcina R_So tensiune pulsatorie si un curent pulsatoriu de forma sinusoidala u_s= U_Smaxsin ωt

c. Marimi specifice

Componenta continua U₀ U₀= U_Sm / π ; U_Sm- tensiunea redresata pe sarcina

Amplitudinea componentei alternative fundamentale U_1m; U_1m = U_Sm / 2

Factorul de ondulatie (ne arata cat de apropiata este tensiune redresata de cea continua) g g = U_1m / U₀ = 1,57

Randamentul h h = P_U / P_a = P_cc / ½ P_c.a= 40 %

Tensiunea inversa maxima pe dioda U_{inv max}= U_1m ; U₁ este tensiunea alternativa aplicata diodei.

La un redresor ideal g

Obs. U₁ ≈ Us pentru r_D < Rs

Orice tensiune periodica se compune dintr-o componenta continua U_o, o componenta alternativa fundamentala U₁ de frecventa f si mai multe componente alternative de frecvente 2f, 3f, s.a.m.d.

3. Redresorul monofazat dubla alternanta cu transformator cu priza mediana

Definitie: Redresorul dubla alternanta, redreseaza ambele alternante ale tensiunii alternative.

a. Schema redresorului. Diagrama tensiunilor

a b c

Fig.2.3 Redresorul bialternanta - a. schema electrica; b. diagrama tensiunilor; c. cablaj imprimat

b. Functionare

- Tensiunile in secundarul transformatorului sunt in opozitie de faza

- Diodele conduc pe rand numai pe alternanta pozitiva a tensiunilor u₁ si respectiv u₂

- Tensiunea pe R_S este pulsatorie

- Prin R_S curentul trece in acelasi sens.

Componenta continua U_O , se dubleaza U_O= 2U_Smax / π

Factorul de ondulatie g, g

Randamentul h , h = P_U / P_a = P_cc / P_c.a= 80 %

Tensiunea inversa maxima pe dioda U_{inv max}= 2U_1m

c. Marimi specifice

d. Avantaje si dezavantaje fata de redresorul monoalternanta

Avantaje:

- Forma de unda pe Rs este mai apropiata de cea continua

- Factorul de ondulatie g < 1 , subunitar

- Frecventa semnalului pulsatoriu f_p = 100 Hz

- Randamentul se dubleaza

Dezavantaje:

- Diodele trebuie sa suporte o tensiune inversa mai mare

- Schema este mai complexa si mai costisitoare din cauza transformatorului cu priza mediana

4. Redresorul monofazat dubla alternanta in montaj de tip punte

Definitie: Redresorul dubla alternanta in punte, redreseaza ambele alternante ale tensiunii alternative, eliminand dezavantajele redresorului cu transformator cu priza mediana, dar avand avantajele lui.

Schema redresorului. Diagrama tensiunilor

a b c

Fig.2.4 Redresorul in punte - a. schema electrica; b. diagrama tensiunilor; c. cablaj imprimat

b. Functionare

Diodele conduc pe rand doua cate doua D₁ D₃; D₂D_4.

Prin rezistenta de sarcina R_S , curentul redresat are acelasi sens format din impulsuri de aceeasi polaritate.

Diodele suporta o tensiune inversa maxima U_{inv max}= U_1max

5. Filtre de netezire

Definitie: Filtrele de netezire au rolul de a netezi pulsatiile tensiunii redresate in vederea aducerii ei la o forma cat mai continua. Ele micsoreaza componenta variabila care se mentine in tensiunea redresata la iesire.

a. Tipuri de filtre

Filtre simple cu bobina

Filtre simple cu condensator

Filtre compuse LC

Bobina are rolul de a se opune variatiilor de curent, deci mentine curentul constant.

Filtrul cu bobina se monteaza in serie cu Rs.

Condensatorul are proprietatea de a se opune variatiilor de tensiune, deci mentine tensiune constanta la bornele sale. Filtru cu condensator se monteaza in paralel cu sarcina.

Filtrele compuse LC imbina proprietatile ambelor filtre. Imbunatatiri substantiale ale factorului de pulsatie se obtin in cazul filtrelor de tip π format din doua condensatoare intre care se intercaleaza o bobina sau o rezistenta.

6. Redresorul monoalternanta cu filtru cu condensator

Definitie: Redresorul cu filtru este un circuit electronic care produce o tensiune redresata de o forma cat mai continua.

a. Schema redresorului. Diagrama tensiunilor

a b c

Fig. 2.5 Redresor monoalternanta cu filtru - a. schema electrica; b. diagrama tensiunilor cu filtru si fara filtru; c. cablaj imprimat

b. Functionare

Condensatorul se monteaza in paralel cu sarcina, Uc = Us

Condensatorul se incarca pana la valoarea de varf a tensiunii redresate

Incarcarea condensatorului se face rapid prin rezistenta diodei r_D in conductie, mica

Constanta de timp de incarcare t_i = r_DC este mica

Descarcarea se face lent pe Rs care este de valoare mare

Constanta de timp de descarcare t_d = R_sC este mare

Dioda se deschide in momentul in care valoarea tensiunii pozitive de la transformator

depaseste valoarea tensiunii de pe condensatorul de filtraj, reincarcandu-l la valoarea

de varf.

Observatii:

Pentru realizarea unei filtrari bune se utilizeaza condensatoare electrolitice de capacitati foarte mari, sute de μFsi bobine de inductante foarte mari.

In cataloage se indica valoarea maxima pentru condensatorul de filtraj ce depinde si de tipul diodei redresoare.

Activitatea de invatare 2.1.1

Competente

Identifica componente electronice

Analizeaza montaje cu componente electronice analogice

Obiective:

La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:

- sa precizezi definitia redresoarelor

- sa clasifici redresoarele

- sa identifici blocurile componente ale schemei bloc a unei surse de tensiune

continua

Tipul activitatii: Harta paianjen

Sugestii

elevii se pot organiza in grupe mici ( 2-3 elevi) sau pot lucra individual

timp de lucru recomandat: 20 minute

Obiectivul: Aceasta activitate va va ajuta sa aprofundati si sa sintetizati informatiile referitoare la redresoare

Enunt : Folosind surse diferite ( internet, manual, reviste de specialitate, fisa de documentare 2.1, etc.) obtineti informatii despre redresoare si organizati-le dupa modelul urmator:

Evaluare

Punctajul se acorda in functie de numarul de informatii importante furnizate.

Daca ati obtinut suficiente informatii, puteti trece la urmatoarea activitate, in caz contrar, consultati fisa de documentare 2.1 si refaceti activitatea.

Activitatea de invatare 2.1.2

Competente

Identifica componente electronice

Analizeaza montaje cu componente electronice analogice

Obiective:

La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:

- sa identifici componente electronice

- sa analizezi diagrama tensiunilor

- sa precizezi principiul de functionare a redresoarelor monofazate

monoalternanta

Tipul activitatii: Studiu de caz

Sugestii

activitatea se poate face individual, un elev la cate un calculator

timp de lucru recomandat: 20 minute

Obiectivul: Aceasta activitate va va ajuta sa analizati redresorul monofazat monoalternanta

Enunt : In figurile de mai jos este prezentat un redresor monofazat monoalternanta:

a. Notati elementele notate cu 1 si 2

b. Indicati denumirea elementelor notate cu 1 si 2

c. Notati marimile fizice pe diagrama tensiunilor

d. Explicati modul de functionare a acestui tip de redresor

a. schema electrica b. diagrama tensiunilor

Figura 2.1.1 Redresorul monoalternanta

Evaluare

Punctajul se acorda in functie de exactitatea informatiilor obtinute

Daca ati obtinut suficiente informatii corecte, puteti trece la urmatoarea activitate, in caz contrar, consultati fisa de documentare 2.1 si refaceti activitatea

Activitatea de invatare 2.1.3

Competente

Identifica componente electronice

Analizeaza montaje cu componente electronice analogice

Obiective:

La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:

sa identifici componentele electronice dupa simbol

- sa analizezi functionarea montajelor cu componente analogice

Tipul activitatii: Exercitiu practic

Sugestii

elevii se pot organiza in grupe mici ( 2-3 elevi) sau pot lucra individual

timp de lucru recomandat: 20 minute

Obiectivul: Aceasta activitate va va ajuta sa analiza montaje cu componente analogice

Enunt

In figura 2.1.2 se reprezinta redresorul monofazat monoalternanta.

Pornind de la figura 2.1.2, executati schema de mai jos folosind componentele electronice din figura 2.1.3

Figura 2.1.3 Componente electronice

Evaluare

2p -pentru fiecare element pozitionat corect

Daca ati pozitionat corect cinci elemente, puteti trece la urmatoarea activitate, in caz contrar, vizualizati figura 2.1.2. si refaceti activitatea.

Activitatea de invatare 2.1.4

Competente

Identifica componente electronice

Planifica o activitate si culege date numerice in legatura cu aceasta

Obiective:

La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:

sa identifici notatiile marimilor fizice specifice redresoarelor

sa precizezi marimile fizice specifice redresoarelor

Tipul activitatii: Invatarea prin categorisire

Sugestii

elevii se pot organiza in grupe mici (2 - 3 elevi) sau pot lucra individual

timp de lucru recomandat 20 minute

Obiectivul: Dupa aceasta activitate veti fi capabili sa corelati notatiile marimilor fizice care caracterizeaza functionarea redresoarelor si semnificatia acestora.

Enunt: Realizati asocierile corecte dintre notatiile din coloana A si semnificatiile acestora din coloana B.

A Notatie	B Semnificatie
a. U₀	1. Timp de descarcare
b. _	Timp de incarcare
c. 	Componenta continua
d. t_i	Randament
e. t_d	5. Factor de amplificare
f. U_invmax	6. Curent de intuneric
g. f_p	Tensiune inversa maxima
	8. Frecventa semnalului pulsatoriu

Evaluare

2p -pentru fiecare asociere corecta

Daca ati plasat corect 7 elemente, puteti trece la urmatoarea activitate, in caz contrar consultati fisa de documentare 2.1 si refaceti activitatea.

Redresoare. Tipuri de redresoare