Rectificador para dos fases (220 V 50 Hz)

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Tengo un circuito de conmutación que funciona con dos fases. Necesito una fuente de alimentación SMPS de retorno para mi circuito lógico. Quiero que mi circuito de control esté activo si alguna o ambas fases reciben alimentación. Esto se puede lograr si mi capacitor de CC a granel recibe energía de ambas fases simultáneamente. Actualmente, mi circuito de energía recibe energía de una sola fase como esta:

Paraagregarlasegundafase,planeohaceresto:

¿Funcionará? Creo que debería hacerlo porque el voltaje del capacitor bloqueará cualquier voltaje más bajo que el voltaje justo detrás del diodo en cualquier momento.

O, ¿estoy equivocado? En el condensador a granel, ¿habrá dos voltajes luchando entre sí?

En caso de que funcione, ¿puedo hacer algo como esto?

He eliminado el suministro neutro redundante en el rectificador inferior, por lo que me guardé dos diodos.

Además de esto, ¿hay algo más que me esté perdiendo? ¿Se mantendrá la tensión en el condensador si una o ambas fases están suministrando energía o será diferente?

EDITAR:

Después de ver las respuestas, me doy cuenta de que si uso los rectificadores de puente completo como se muestra en las imágenes anteriores, la salida de pico en el condensador a granel aumentará significativamente dependiendo de la diferencia de fase de los voltajes. Este aumento creará dificultades debido a estas dos razones:

1) Un voltaje más alto significa un capacitor clasificado de voltaje más alto

2) Puede ser difícil encontrar un IC de retorno que funcione a este alto voltaje.

3) Incluso si el condensador y el IC están disponibles, podría ser más costoso en comparación con lo que puedo usar con un voltaje más bajo que obtengo en el diseño de 1 fase.

Como tal, puedo pensar en otra opción. Usar los rectificadores de medio puente para rectificar cada fase y usar la línea Neutral como referencia:

Dado que mi requerimiento de potencia de salida es inferior a 5 vatios (1-2 vatios típicos), creo que el medio puente funcionará incluso cuando solo haya una fase disponible. Esto también garantiza que mi capacitor a granel no verá un voltaje mayor que sqrt (2) * 220 V = 311 V pico. En el peor de los casos donde Vrms = 270 V, dará un pico de 382 V. Por lo tanto, no necesito modificar el circuito de alimentación de una sola fase existente después del capacitor a granel.

¿Tengo razón al pensar eso? ¿Hay alguna manera mejor de hacer esto?

    
pregunta Whiskeyjack

4 respuestas

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Ya casi llegas, pero no estás pensando lo suficiente sobre el problema de manera generalizada.

Si tiene N conductores con un voltaje de CA arbitrario entre ellos, entonces necesita los diodos 2N para hacer un rectificador de onda completa. Cada cable está conectado a un diodo que va a la salida de CC positiva y un diodo que sale de la salida de CC negativa.

Tenga en cuenta que su circuito inferior es así, solo que lo ha dibujado para que no sea inmediatamente obvio.

Aquí hay un rectificador de onda completa generalizado para entradas N AC:

Tienes3entradasdeCA.Subloqueomentalpareceestarpensandoenlalíneaneutralcomoespecialenesesentido.NoespeorquesolootralíneadeentradadeCA,porloquepuedehacerunrectificadordeondacompletacon3paresdediodos.

RectificardosdelastresfasesdeCAyelneutroesalgoextraño,peronoesuncasoespecialparaelcircuitogeneraldearriba.Aquíhayunagráficadelosvoltajes:

Esteejemploutiliza120VCAa60Hzyasumediodosideales.

LasalidadelrectificadoreslamayordiferenciaentredosentradasdeCAencualquierinstancia.Paraqueestoseamásfácildever,elmáximodetodaslasentradasdeCAsemuestraenrojoyelmínimoenazul.Ladiferenciaresultanteeslatrazaverde,queeslasalidainstantáneadelrectificador.Esteeselvoltajequelatapasuaviza,yesloqueobtendríassinohubieraunatapayponesunapequeñacargaresistivaenlasalida.

TengaencuentaquelatrazaverdeNOesrelativaalamismareferenciaquelasentradasdeCA.EstámostrandolasalidadeCCcuandosetomaenformaaislada.LassalidasdeCCindividualesconrespectoalamismareferenciaquelastensionesdeCAsonlastrazasrojayazul.

Paraelcontraste,estoesloqueseveenlarectificacióncompletade3fases:

Tenga en cuenta que esto tiene una ondulación mucho menor, y que la ondulación es a 6x de la frecuencia de CA. Sus dos de cada tres fases de rectificación de fase se multiplican a solo 2 veces la frecuencia de CA.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Con su esquema de rectificador de 2 fases + N, habrá una diferencia en la salida del rectificador cuando se ejecute una fase o dos fases.

Figura 1. El voltaje disponible para cargar el capacitor será la mayor diferencia entre las entradas. Esto será mucho mayor cuando dos fases están presentes. En el modo de 2 fases, el neutro transportará corriente en las zonas sombreadas, pero incluso así solo si la tensión del condensador ha descendido por debajo del nivel L-N.

Con L1 o L2 presente + N obtendrá los voltajes correspondientes que se muestran en la sección L a N de la curva. Esto tendrá un pico en \ $ V_ {RMS} \ sqrt 2 \ $.

Cuando hay dos fases presentes, es claro que de los voltajes de L1 a L2 existe una diferencia de potencial mucho mayor y el voltaje de su capacitor será mucho mayor. Dejaré que el lector calcule la diferencia de voltaje pico entre dos fases.

  

¿Se mantendrá la tensión en el capacitor si una o ambas fases están suministrando energía o serán diferentes?

Será más alto con dos fases.

    
respondido por el Transistor
1

"Creo que", el último esquema debería funcionar siempre que el punto muerto sea la línea común.

Alternativamente, puede usar la rectificación de media onda ya que su demanda de energía parece baja. Conecte el terminal neutro a -ve del capacitor y conecte cada fase a través del diodo al terminal + ve del capacitor. Los cátodos de los diodos se conectan al terminal + ve del capacitor.

    
respondido por el nvd
1

La idea básica funcionará, pero hay un par de cosas a tener en cuenta.

  1. El voltaje será significativamente mayor cuando ambas fases estén presentes que cuando solo haya una fase. Si las dos fases están desfasadas 120 grados, el voltaje será \ $ \ sqrt3 \ $ veces el voltaje con solo una fase presente. Si las dos fases están desfasadas 180 grados, el voltaje será el doble del voltaje con solo una fase presente. Deberá seleccionar su capacitor (el que usted seleccionó tiene un valor de voltaje demasiado bajo) y su convertidor de retorno diseñado con este rango de voltaje en mente.
  2. Si el neutro se desconecta o uno de los diodos falla, existe la posibilidad de una retroalimentación. Esto puede o no ser un peligro para la seguridad dependiendo del contexto más amplio del sistema.

En general, sospecho que probablemente esté mejor usando dos fuentes de alimentación separadas y colocando sus diodos combinadores en el lado de salida.

    
respondido por el Peter Green

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