Твердые (или сухие) выпрямители электрокар

Твердые (или сухие) выпрямители электрокар

Твердые (или сухие) выпрямители за последнее время получили широкое распространение и успешно применяются не только для зарядки аккумуляторов, но и в других случаях в различных областях техники. Работа твердых выпрямителей основана на выпрямляющем свойстве контактного слоя между металлом и полупроводником. Это достигается применением полупроводников, у которых электрическое сопротивление слоя в запирающем направлении от металла к полупроводнику во много раз больше, чем в обратном направлении. В зависимости от типа полупроводника различают меднозакисные (купроксные), селеновые и кремниевые выпрямители.

Наиболее широкое распространение получили селеновые и меднозакисные выпрямители.

Устройство селенового выпрямителя показано на рис. 95. Выпрямительный элемент состоит из алюминиевой или стальной пластины или шайбы 1, на поверхность которой с одной стороны нанесен запирающий слой, образуемый поверхностью кристаллического селена 4 с непосредственно примыкающим к нему катодным слоем 2.

Электрический контакт с катодным слоем осуществляется с помощью пружинной шайбы 3.

Такой выпрямительный элемент, называемый «шайбой», хорошо проводит ток только в одном направлении (от запорного слоя к пластине I). Устройство купроксного выпрямителя подобно вышеописанному с той разницей, что вместо слоя селена наносится слой закиси меди.

По сравнению с купроксными, селеновые выпрямители допускают большую плотность тока и большее напряжение на каждую шайбу и имеют более высокий к. п. д.

Наибольшая плотность тока купроксного выпрямителя 0,1 — 0,15 а/см2 при допустимом напряжении до 8 в на один выпрямляющий слой. К- п. д. выпрямителя колеблется в пределах 20—30%. В селеновом выпрямителе допустимая плотность тока составляет
0,2—0,3 а/см2 при напряжении на одном выпрямляющем слое 16—18 в. К- п. д. селеновых выпрямителей достигает 85%.

Отметим, что в последнее время разработаны твердые выпрямители, выпрямляющий контакт которых образуется путем сплавления монокристаллического германия с индием. Такие полупроводниковые приборы называют германиевыми диодами. Они допускают напряжение до 200 в при токе до нескольких ампер на один контакт.

Рис. 95.
Схема устройства селенового выпрямителя

Количество и качество их выпуска промышленностью непрерывно возрастают. Применяются они для получения значительных сил токов. Недостатком их является большая чувствительность к температуре: снимаемый с них выпрямленный ток при повышении рабочей температуры должен уменьшаться во избежание их порчи. Германиевые выпрямители имеют очень высокий к. п. д.—падение напряжения в них составляет десятые доли вольта.

Дальнейшим шагом в области техники выпрямления явилось создание кремниевых диодов (вентилей). Промышленностью выпускаются кремниевые вентили типа ВКД, предназначенные для работы в мощных выпрямительных агрегатах. Они допускают более высокую рабочую температуру по сравнению с германиевыми диодами; падение напряжения в них также очень мало, а к. п. д. очень высок.

В последнее время разработаны и выпускаются кремниевые управляемые вентили (тиристоры) серии УПВКЛ.

Управление током, проходящим через вентиль, производится посредством подачи на вспомогательный контакт соответствующего напряжения.

Перевод вентиля из закрытого в открытое состояние осуществляется подачей, на этот контакт прямого напряжения выше определенной величины, называемой напряжением переключения. Чтобы перевести вентиль в закрытое состояние, надо снизить протекающий через него ток до величины, называемой током выключения.

Диапазон рабочих температур тиристоров от —60 до +120° С, номинальное напряжение от 200 до 800 в, номинальные токи от 50 до 200 а.

Селеновые и купроксные выпрямители могут работать в агрессивных средах, например в гальванических цехах они работают бесшумно, колебания нагрузки совершенно не отражаются на их работе, их можно включать как параллельно, так и последовательно. Отечественная промышленность выпускает в настоящее время много типов селеновых и купроксных выпрямителей на токи от тысячных долей ампера до нескольких тысяч ампер.

содержание .. 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 ..