電験3種「機械」のポイント  その17 整流回路

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電験3種「機械」のお勉強17回目のテーマは「整流回路」です。

 

整流回路とは

整流回路とは、交流を直流に変換するための回路です。

半波整流回路と全波整流回路とがあり、半波整流回路は交流の正または負の電圧部分のみを取り出し全波整流回路は、負の電圧も正の電圧に変換して取り出すものをいいます。

 

半波整流回路の特徴

半波整流回路の直流電圧の平均値は、電源電圧と比例し、負荷のインダクタンスによる位相角のずれも影響します。

半波整流回路の直流電圧の平均値は、次の式のようになります。
直流電圧の平均値 $$V1=\frac{\sqrt{2}V0}{π}\times{\frac{1+cosα}{2}}=0.45・V0\times{\frac{1+cosα}{2}} [V]$$

 

還流ダイオードとは

還流ダイオードとは、負の電圧をなくすためのダイオードです。

負荷のインダクタンスと電流の位相がずれることにより、サイリスタでは、電圧が負になった少し後に遮断されます。この時加わる微弱な負の電圧を取り除くのが還流ダイオードの役目となります。

 

単相全波整流回路とは

単相全波整流回路は、サイリスタを4個使用して、負の電圧も正の電圧として取り出せるようにした回路です。

単相全波整流回路に4個のサイリスタを設置して、うち2個をターンオンしたときに残りの2個をターンオフして正の電流を取り出し、負の電流はターンオンとオフの関係を逆にすることで正の電流として取り出します。

 

サイリスタとダイオードの組み合わせ回路

サイリスタとダイオードを組み合わせた回路は、スイッチのトリガ回路が単純化できます。

全波整流回路において4つのサイリスタと逆電圧防止のために負荷に並列に接続する還流ダイオード1個を使用しているものを順ブリッジ回路といいます。

これに対し、サイリスタ4個のうち2個をダイオードに置き換えたものを混合ブリッジ回路といいます。

混合ブリッジ回路では、サイリスタに送るパルス信号のトリガ回路も単純化することができ、還流ダイオードを付けなくても良いという特徴があります。

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