Prof. Stanisław Kuta
Katedra Elektroniki AGH
e-mail: kuta@uci.agh.edu.pl
Prostowniki niesterowane
Prof. Stanisław Kuta
Katedra Elektroniki AGH
e-mail: kuta@uci.agh.edu.pl
Prostowniki niesterowane
Program wykładu
Definicja parametrów prostowników
Prostowniki jednofazowe
Prostowniki dwufazowe
Prostowniki trójfazowe
Prostowniki z obciążeniem rezystancyjnym
Prostowniki z filtrem pojemnościowym
Prostowniki z filtrem indukcyjnym
Prostowniki z filtrem pojemnościowo -
indukcyjnym
Układ prostowniczy składa się zazwyczaj z
transformatora oraz diod prostowniczych pełniących
rolę jednokierunkowych zaworów prądowych, dzięki
czemu wejściowy prąd przemienny o składowej
średniej równej zeru jest w układzie prostowniczym
przetwarzany na tętniący prąd jednokierunkowy o
składowej średniej różnej od zera. Po odfiltrowaniu
tętnień w układzie filtracyjnym uzyskuje się
w odbiorniku energii żądaną wartość prądu i
napięcia. Przy użyciu diod realizuje się układy
prostownicze niesterowane, w których wartość
stałego napięcia lub prądu wyjściowego jest
ustalona i nie podlega regulacji. Za pomocą
tyrystorów można zrealizować układy prostownicze
sterowane, umożliwiające ciągłą regulację napięcia
lub prądu wyjściowego, stosowane najczęściej w
układach regulacji mocy. Układy prostownicze
obejmują szeroki zakres zastosowań w zakresie
mocy od kilku watów do tysięcy kW.
Prostownik jednopołówkowy
S
u
O
i
O
R
S
R
O
u
O
S
i
u ,
t
max
I
2
2
O
i
sm
U
S
u
sm
sm
O
sm
O
u
U
dx
x
U
U
U
U
1
sin
2
1
0
Obciążenie rezystancyjne
Prostownik jednopołówkowy
S
u
O
i
O
R
S
R
O
u
Prostownik dwupołówkowy
S
u
O
i
S
R
S
u
O
u
O
R
S
R
S
u
O
i
O
u
O
R
1
2
1
2
3
4
Obciążenie
rezystancyjne
sm
sm
O
sm
O
u
U
dx
x
U
U
U
U
2
sin
1
0
Prostownik dwupołówkowy
2
1
1
2
O
s
u
R
R
d l a
O
S
R
R
3
2
t
k
S
O
sm
D
R
R
U
I
max
Sm
R
U
U
2
Sm
R
U
U
w u k ł a d z i e G r a e t z a
Obciążenie rezystancyjne
Prostownik trójfazowy
O
u
R
S
T
1
s
u
2
s
u
3
s
u
1
i
2
i
3
i
O
i
Obciążenie rezystancyjne
sm
sm
sm
sm
O
U
U
U
dx
x
U
U
83
,
0
2
3
3
3
3
sin
sin
2
3
6
5
6
Prostownik trójfazowy
Obciążenie rezystancyjne
Prostownik
sześciofazowy
R
S
T
'
2
i
2
s
u
1
s
u
3
s
u
1'
2'
3'
1" 2"
3"
'
3
i
'
1
i
"
3
i
"
2
i
"
1
i
O
R
O
u
O
i
Obciążenie
rezystancyjne
Prostownik
sześciofazowy
Obciążenie
rezystancyjne
R
S
T
'
2
i
2
s
u
1
s
u
3
s
u
1'
2'
3'
1" 2"
3"
'
3
i
'
1
i
"
3
i
"
2
i
"
1
i
O
R
O
u
O
i
sm
sm
sm
sm
O
U
U
U
dx
x
U
U
97
,
0
2
6
6
6
sin
sin
2
6
3
2
3
Prostownik
sześciofazowy
1
s
u
t
2
sm
U
u
2
s
u
3
s
u
3
t
6
5
6
9
6
13
6
17
6
i
'
1
i
'
2
i
'
3
i
0
'
1
i
'
2
i
t
6
7
6
11
6
15
6
19
2
"
3
i
"
1
i
"
2
i
"
3
i
Obciążenie
rezystancyjne
Prostownik (ogólnie) m-fazowy
m
m
R
R
m
m
O
s
u
sin
1
1
sin
6
m
dla
97,
0
3
m
dla
83,
0
1
2
2
m
k
t
)
6
podst.
(pulsacja
6
m
dla
057,
0
)
3
podst.
(pulsacja
3
m
dla
25,
0
Prostownik jednofazowy z obciążeniem
rezystancyjnym z szeregowo połączonym
źródłem napięcia stałego
sm
B
U
E
cos
arc
Prostowniki z obciążeniem pojemnościowo-
rezystancyjnym
S
u
O
R
S
R
O
u
D
C
O
i
a)
S
u
O
i
4
D
1
D
2
D
3
D
C
O
u
O
R
c)
d)
R
S
T
2
S
u
3
S
u
1
S
u
S
u
O
i
S
R
S
u
O
u
O
R
S
R
1
D
2
D
C
b)
1
D
2
D
3
D
O
u
O
R
C
R
S
T
1
D
i
2
D
i
Przebiegi czasowe w prostowniku
dwupołówkowym z filtrem o wejściu
pojemnościowym
Na poprzednim rysunku rzeczywisty przebieg napięcia
O
u
został zastąpiony przebiegiem piłokształtnym, co znajduje
uzasadnienie przy bardzo małym stosunku rezystancji
ładowania do rezystancji rozładowania kondensatora
1
O
S
R
R
.
S p r a w n o ś ć n a p i ę c i o w a
O
sm
O
u
R
C
m
U
U
1
1
W s p ó ł c z y n n i k t ę t n i e ń
O
O
m
t
R
C
m
U
U
k
1
1
N a p i ę c i e z w r o t n e
sm
O
sm
R
U
U
U
U
2
Prostowniki z obciążeniem rezystancyjno –
indukcyjnym
S
u
O
i
2
D
S
u
O
u
O
R
1
D
1
D
i
2
D
i
L
2
m
S
u
O
i
O
u
O
R
1
D
4
D
2
D
3
D
L
1
D
i
2
D
i
2
m
O
i
t
2
5
,
0
1
0
L
R
L
10
2
Sm
O
O
Sm
O
u
U
R
I
U
U
2
1
2
1
1
3
2
O
O
m
t
R
L
U
U
k
Prostowniki
dwufazowe
Prostowniki trójfazowe i sześciofazowe z
obciążeniem rezystancyjno – indukcyjnym
R
S
T
1
s
u
2
s
u
3
s
u
1
i
2
i
3
i
1
D
2
D
3
D
'
1
D
'
2
D
'
3
D
'
2
i
'
3
i
'
1
i
3
m
O
i
O
u
O
R
L
u
R
S
T
2
s
u
1
s
u
3
s
u
O
i
O
u
O
R
L
1
D
2
D
3
D
4
D
5
D
6
D
6
m
Prostowniki trójfazowe i
sześciofazowe
m
m
U
R
I
U
U
Sm
O
O
Sm
O
u
sin
6
m
dla
97
,
0
3
m
dla
83
,
0
2
2
1
1
1
sin
1
4
O
O
m
t
R
L
m
m
m
m
U
U
k
6
m
6
1
038
,
0
3
m
3
1
19
,
0
2
2
O
O
R
L
R
L
Z astosow anie w układach prostow ników fi ltrów indukcy jno -
pojem nościow y ch (niekiedy w postaci kilku ogniw fi ltru L C ) skutkuje
znaczny m polepszeniem fi ltracji tętnień. D la zerow ej lub m ałej w artości
indukcy jności L układ pracuje jak prostow nik z obciążeniem
pojem nościow y m (prąd i
O
pły nie im pulsam i o m ały m kącie przepły w u.
W m iarę w zrostu w artości indukcy jności L kąt przepły w u rośnie, aż
począw szy od pew nej w artości kry ty cznej L
kr
prąd pły nie w sposób ciągły
2
2
i w łaściw ości układu zbliżają się do prostow nika z obciążeniem
indukcy jny m , z ty m , że fi ltracja tętniącego napięcia na w ejściu fi ltru jest
skuteczniejsza dzięki działaniu kondensatora C .
1
/
2
0
O
I
u
1
5
,
0
3
/
2
uc
2
m
uL
uR
,
tR
k
tC
k
tL
k
tLC
k
t
k
1
/
2
0
u
5
,
0
iL
2
m
iR
i
k
i
k
100
iC
R
L
C
2
/
1
1
O
I
Porównanie charakterystyk różnych układów
prostowniczych