Trofazni ispravljač pretvara trofaznu izmjeničnu struju u konstantnu istosmjernu struju pomoću dioda u krugu. Ovi ispravljači mogu obavljati različite funkcije ispravljanja, uključujući poluvalno ispravljanje i punovalno ispravljanje trofaznog napajanja. Ovaj članak detaljno govori o trofaznim ispravljačima.
Trofazno ispravljanje
Trofazni ispravljač osigurava ispravljanje tri faze AC napajanja. Trofazno napajanje može se smatrati skupinom od tri pojedinačne faze. Stoga će trofazno ispravljanje pratiti tri slučaja jednofaznih ispravljača u jednom krugu.
Poluvalno trofazno ispravljanje
Poluvalno ispravljanje znači da će samo polovice ulaznih ciklusa AC napajanja biti ispravljene na izlazu:
Sastoji se od tri diode D1, D2 i D3 spojene na tri faze AC napajanja. Anode dioda spojene su na tri faze napajanja, dok su katode dioda spojene na zajedničkoj točki. Opterećenje je spojeno između zajedničke točke dioda koje djeluju kao + priključak, a – priključak opterećenja spojen je na neutralni izvor napajanja. U gornjoj konfiguraciji, svaka od tri diode provodi jednu trećinu ulaznog AC ciklusa.
To je zato što svaka dioda doživljava različite trenutke ulaznih AC valnih oblika koje će provoditi samo dioda koja ima pozitivniji dio ulaznog valnog oblika, dok će druge ostati u isključenom stanju. Ovo je prikazano gornjim valnim oblicima.
Punovalno trofazno ispravljanje
Ispravljanje punog vala osigurava pretvorbu punog vala ulaznih izmjeničnih ciklusa u stabilni istosmjerni izlaz. Ova konfiguracija zahtijeva šest dioda, dok se provođenje odvija u različitim trenucima pomoću cijelog para dioda.
U gornjoj konfiguraciji, svaka faza ulaznog AC napajanja spaja se između dvije diode. Par dioda vodi u ovom slučaju, osim jedne diode u slučaju poluvalnog ispravljanja. Tri različita punovalna mosna ispravljača rade u gornjem krugu. Prva mreža punovalnog premosnog ispravljača formira se između prve dvije faze A i B, dok se druga mreža punovalnog premosnog ispravljača formira između sljedeće dvije faze B i C. Treća mreža premosnog ispravljača formira se između faza C i A. Prema tome, punovalno ispravljanje se postiže u svim fazama ove konfiguracije.
U gornjoj konfiguraciji, svaka dioda provodi 120 stupnjeva ili jednu trećinu, ali kako je par dioda uključen u vodljivost u ovom slučaju, svaki par provodi 60 stupnjeva u ovom slučaju ili jednu šestinu ciklusa kao što je prikazano gore valni oblik.
Primjer: poluvalno ispravljanje
Trofazni transformator u zvijezdu od 240 VAC spojen je s opterećenjem impedancije od 60 ohma u trofazni poluvalni ispravljač. Izračunajte prosječni istosmjerni napon opterećenja, struju opterećenja i prosječnu struju po diodi. Prosječni istosmjerni napon opterećenja je dan kao:
Struja opterećenja:
Za trofazni poluvalni ispravljač koriste se tri diode, prosječna struja je dana kao:
Primjer: punovalno ispravljanje
Trofazno napajanje od 145 V, 50 Hz povezano je s punovalnim mosnim ispravljačem s otpornikom od 250 ohma. Izračunajte istosmjerni izlazni napon i struju opterećenja. Vršni napon linija-na-liniji dan je sa:
Napon faza-nula svake faze je dan kao:
Dakle, istosmjerni izlazni napon:
Struja opterećenja određena je izrazom:
Zaključak
Pretvorba balansnog trofaznog napajanja u konstantno istosmjerno napajanje pomoću dioda naziva se trofaznim ispravljanjem. Za izvođenje ovog ispravljanja potrebne su tri diode, odnosno po jedna za svaku fazu u slučaju poluvalnog ispravljanja, jer u slučaju punog vala svaka faza zahtijeva dvije diode. Ispravljanje punog vala je korisno jer povećava učinkovitost mosta i smanjuje sadržaj valovitosti.