Circuite cu componente electronice analogice

Redresoare

Redresoarele sunt circuite electronice capabile să transforme energia electrică de curent alternativ în energie electrică de curent continuu.

Schema bloc a unui redresor conţine următoarele elemente:

TR – transformatorul de reţea, cu ajutorul căruia se modifică valoarea tensiunii de alimentare, obţinându-se în secundar valoarea tensiunii altenative ce trebuie redresată;

R – elementul redresor, cu proprietăţi de conducţie unilaterală, care transformă tensiunea alternativă într-o tensiune pulsatorie de aceeaşi polaritate;

F – filtru de netezire, care micşorează pulsaţiile tensiunii redresate, obţinând o tensiune apropiată ca formă, de cea continuă.

Clasificarea redresoarelor

Se pot clasifica după mai multe criterii:

După tipul tensiunii alternative redresate ( număr de faze ):

- monofazate

- polifazate

După numărul de alternanţe ale curentului alternativ pe care le redresează:

- monoalternanţă

- bialternanţă

După posibilitatea controlului asupra tensiunii redresate:

- necomandate

- comandate ( reglabile )

După natura sarcinii:

- cu sarcină rezistivă – R

- cu sarcină inductivă – RL

- cu sarcină capacitivă – RC

Identificarea redresoarelor după schema electronică şi forma de undă

Tipul constructiv

Schema electronică Forma de undă a tensiunii

monofazat monoalternanţă

monofazat

dublă alternanţă cu priză mediană

monofazat

dublă alternanţă în

punte

1. Redresor monofazat monoalternanţă

Funcţionare

La aplicarea unei tensiuni alternative în primarul transformatorului, ia naştere în secundarul acestuia o tensiune alternativă modificată, ce se aplică pe anodul diodei redresoare. Pe durata alternanţelor pozitive dioda conduce, apare în circuit un curent proporţional cu tensiunea aplicată. Pe durata alternanţelor negative, dioda este blocată, curentul prin circuit fiind zero. Curentul prin sarcină circulă într-un singur sens, sub forma unui curent pulsatoriu.

Tensiunea la bornele sarcinii, us, are expresia:

us = Usm sinωt, în intervalele în care dioda conduce, 0< t < ;

componenta continuă a tensiunii redresate U0

U0 = ≈ 0,45 Us

şi us = 0 ; în intervalele în care dioda este blocată.

Parametri

- tensiunea redresată - Pentru a aprecia cât de apropiată este forma tensiunii redresate de forma tensiunii continue , se defineşte factorul de ondulaţie ca raportul dintre amplitudinea componentei fundamentale ( tensiunea din primar) şi amplitudinea componentei continue.

Pentru redresorul monofazat monoalternanţă, valoarea factorului de ondulaţie este 1,57, apreciindu-se că forma tensiunii redresate nu este mulţumitoare. ( pentru un redresor ideal factorul de ondulaţie este zero)

- randamentul redresorului , definit ca raportul dintre puterea utilă de curent continuu furnizată în sarcină şi puterea consumată, absorbită de la reţea

În cazul acestui redresor randamentul este de 0,4 ( 40% )

2. Redresor monofazat dublă alternanţă cu priză mediană

Funcţionare

Transformatorul din schema redresorului are două înfăşurări secundare identice legate astfel încât tensiunile la bornele lor variază în antifază. Există astfel posibilitatea ca o diodă să fie polarizată direct , determinând apariţia curentului în circuit, în timp ce cealaltă diodă este blocată. La schimbarea polarităţii alimentării, funcţionarea diodelor se inversează. Cea care a condus se blochează, iar cea care a fost blocată, conduce. Curentul ce apare în circuit în acest caz, coincide ca sens, cu cel din alternanţa anterioară.

Us = Usmax sinωt,

Componenta continuă: U0 =

Parametri

- factorul de ondulaţie devine = 0,67 , forma de undă redresată este mai apropiată de cea continuă

- randamentul redresorului = 0,8 ( 80 %)

Activitatea de învăţare 3.1.1. Identificarea tipurilor de redresoare

Competenţa: Identificarea circuitelor cu componente electronice analogice

Obiectivul/obiective vizate:Să identifice tipuri de redresoare

50 min

Tipul activităţii: Rezumare

Sugestii: Activitatea se poate realiza individual sau pe grupe de câte 3 - 4 elevi

Conţinut: Redresoare.

Obiectiv: La sfârşitul acestei activităţi vei şti să recunoşti tipurile de redresoare după schema de principiu şi vei putea să explici funcţionarea acestora.

Enunţ: Folosind surse diferite ( fişa de documentare 3.1, internet, caiet de notiţe, catalog de componente electronice etc), obţineţi informaţii despre:

a. redresorul monoalternanţă;b. redresor dublă alternanţă cu punte de diode;c. redresor dublă alternanţă cu transformator cu priză mediană,

după următoarea structură de idei: schema de principiu, funcţionare.

Rezultatele le veţi înregistra sub formă tabelară, conform exemplului:

Tipul redresorului Schema de principiu Funcţionare

Evaluare:

Pentru fiecare schemă de principiu corect reprezentată se acordă câte 4 puncte.Pentru fiecare explicaţie corectă a funcţionării redresorului se acordă câte 5 puncte.