Двухполупериодный выпрямитель

U0=I0RH=I2mRH/π

СоотношениемеждуU0 и действующим значением напряжения U2на зажимах вторичной обмотки трансформатора Тр находим из условия, что при RH>>Rпр. д. (Rпр. д. – прямое сопротивление диода) . Следовательно, =, откуда при следует, что .

В отрицательный полупериод к запертому диоду приложено обратное напряжение

Двухполупериодный выпрямитель (рис. 10.14) состоит из четырех диодов, включенных по мостовой схеме.

Рис 10.14

К диагонали мостаac подключена вторичная обмотка трансформатора, а к диагонали bd–сопротивление нагрузки .

В положительный полупериод напряжения , когда потенциал точки а выше потенциала точки с, открыты диоды и так проходит по цепи: т.а — — —— т.с .

В отрицательный полупериод напряженияU2, когда потенциал точки с выше потенциала точки а, открыты диоды и ток проходит по цепи: т.с — — —-т.а .

В обоих случаях ток через сопротивление нагрузки проходит в одном и том же направлении.

Постоянные составляющие тока и напряжения двухполупериодного выпрямителя в два раза больше, чем в однополупериодном

; .

Обратное напряжение, действующее на каждый диод, в данной схеме такое же, как в схеме однополупериодного выпрямителя: .

Трёхфазный выпрямитель (рис. 10.15), в котором вторичная обмотка трехфазного трансформатора, соединенная звездой с нулевым проводом, подключена к нагрузке через три диода. Ток через каждый диод протекает в течение 1/3 периода Т, когда напряжение фазной обмотки, с которой соединен диод, выше напряжения обмоток двух других фаз. Так, например, когда открыт диод через него и нагрузку проходит ток, определяемый . В это время диоды и заперты. В следующую треть периода открыт диод и т. д.

Рис 10.15

Постоянная составляющая выпрямленного тока в нагрузке:

Выпрямленное напряжение на нагрузке:

Максимальное значение обратного напряжения на каждом диоде определяется амплитудой линейного напряжения:

Выпрямитель на тиристоре.

В настоящее время широко распространение получили выпрямители с управляемыми полупроводниковыми диодами – тиристорами (рис. 10.16)

Рис 10.16

В отличии от схемы рис. 10.13 диод заменен на тиристорVS. Если в обычном выпрямителе момент открытия диода совпадает с началом положительной полуволны напряжения и ток через нагрузку проходят в течение всего этого полупериода, то в схеме рис. 10.16 тиристор VS открывается только при подаче на него управляющего импульса .

Рис 10.17

Из рис. 10.17 видно, что начало действия управляющего импульса сдвинуто во времени на относительно начала периода напряжения , и ток в нагрузке протекает в течение времени (). Таким образом, появляется возможность автоматически регулировать напряжение на нагрузке, изменяя момент подачи управляющего импульса.

10.2.2. Сглаживающие фильтры

Для питания электронной аппаратуры допускается пульсация напряжения, не превышающая долей процента. Однако, на выходе выпрямителей пульсации значительно больше и для их уменьшения применяются сглаживающие фильтры.

Простейшим фильтром служит конденсатор, включенный на выходе выпрямителя (рис.10.18)

Рис 10.18

Когда напряжение на диоде VD, равное разности напряжения источника Uи напряжения на конденсаторе , положительное, то диод открыт и конденсатор заряжается. Как видно из графика рис. 10.19 зарядка происходит в интервале времени от и . Т. к. сопротивление диода VD весьма мало, конденсатор успевает зарядиться почти до U. Когда же , диод заперт и конденсатор медленно разряжается через нагрузку до тех пор, пока напряжение источника Uснова не станет больше (рис. 10.19).

Рис 10.19

Для дальнейшего снижения пульсаций применяются Г — образные и П — образные LC — фильтры (рис. 10.20 и 10.21)

Рис 10.20 Рис 10.21

Индуктивное сопротивление стремятся сделать значительно больше для того, чтобы переменные составляющие выпрямленного напряжения с частотами пульсаций от основной и выше «задерживаясь» фильтром в виде падения напряжения на , не достигая нагрузки.

Емкостные же сопротивления выполняют значительно меньше , чтобы переменные составляющие выпрямленного тока замыкались через , минуя . При этом постоянная составляющая тока, для которой , не создает падения напряжения на Lи не замыкается через , целиком поступая на нагрузку.