Trifazni usmernik pretvori trifazno napajanje izmeničnega toka v konstantno napajanje enosmernega toka z uporabo diod v vezju. Ti usmerniki lahko opravljajo različne funkcije usmerjanja, vključno s polvalovno usmerjanjem in polvalovno usmerjanjem trifaznega napajanja. Ta članek podrobno obravnava trifazne usmernike.
Trifazno popravljanje
Trifazni usmernik zagotavlja popravljanje treh faz AC napajanja. Trifazno napajanje lahko obravnavamo kot skupino treh posameznih faz. Zato bo trifazno usmerjanje sledilo trem primerom enofaznih usmernikov v enem vezju.
Polvalovno trifazno popravljanje
Polvalovno usmerjanje pomeni, da bodo na izhodu popravljene samo polovice vhodnih napajalnih ciklov AC:
Sestavljen je iz treh diod D1, D2 in D3, povezanih s tremi fazami napajanja z izmeničnim tokom. Anode diod so povezane s tremi fazami napajanja, medtem ko so katode diod povezane v skupni točki. Breme je povezano med skupno točko diod, ki delujejo kot + terminal, in – terminal bremena je priključen na nevtralno napajanje. V zgornji konfiguraciji vsaka od treh diod prevaja eno tretjino vhodnega AC cikla.
To je zato, ker vsaka dioda doživi različne trenutke vhodnih AC valovnih oblik, ki jih bo prevajala samo dioda, ki ima bolj pozitiven del vhodne valovne oblike, medtem ko bodo druge ostale v izklopljenem stanju. To prikazujejo zgornje valovne oblike.
Trifazno popravljanje s polnim valom
Usklajevanje polnega vala zagotavlja pretvorbo polnega vala vhodnih ciklov AC v stabilen izhod DC. Ta konfiguracija zahteva šest diod, medtem ko prevod poteka v različnih trenutkih s celotnim parom diod.
V zgornji konfiguraciji se vsaka faza vhodnega AC napajanja poveže med dvema diodama. V tem primeru prevaja diodni par, razen ene same diode v primeru polvalovne usmeritve. V zgornjem vezju delujejo trije različni polnovalni mostični usmerniki. Prvo polnovalno omrežje mostičnega usmernika se oblikuje med prvima dvema fazama A in B, medtem ko se drugo polnovalno omrežje mostičnega usmernika oblikuje med naslednjima dvema fazama B in C. Tretje omrežje mostičnega usmernika se oblikuje med fazama C in A. Zato v tej konfiguraciji se v vseh fazah doseže popravljanje polnega vala.
V zgornji konfiguraciji vsaka dioda prevaja 120 stopinj ali eno tretjino, ker pa je v tem primeru za prevod vključen par diod, vsak par prevaja 60 stopinj v tem primeru ali eno šestino cikla, kot je prikazano zgoraj valovna oblika.
Primer: polvalovno popravljanje
240VAC trifazni transformator, vezan v zvezdo, je povezan z bremenom impedance 60 ohmov v trifaznem polvalovnem usmerniku. Izračunajte povprečno enosmerno obremenitveno napetost, obremenitveni tok in povprečni tok na diodo. Povprečna enosmerna napetost obremenitve je podana z:
Obremenitveni tok:
Za trifazni polvalovni usmernik so uporabljene tri diode, povprečni tok je podan kot:
Primer: Full Wave Rectification
Trifazno napajanje 145 V, 50 Hz je povezano s polnovalnim mostnim usmernikom z uporom 250 ohmov. Izračunajte enosmerno izhodno napetost in obremenitveni tok. Temenska napetost med linijami je podana z:
Fazna-nevtralna napetost vsake faze je podana kot:
Tako je enosmerna izhodna napetost:
Tok obremenitve je podan z:
Zaključek
Pretvarjanje uravnoteženega trifaznega napajanja v konstantno napajanje z enosmernim tokom z uporabo diod se imenuje trifazno usmerjanje. Za izvedbo tega usmerjanja so potrebne tri diode, to je ena za vsako fazo v primeru polvalovnega usmerjanja, saj v primeru polnega vala vsaka faza zahteva dve diodi. Usklajevanje polnega vala je koristno, saj poveča učinkovitost mostu in zmanjša vsebnost valovanja.