Основные схемы выпрямителей




В блоках питания применяются три основные схемы выпрямителей: однополупериодная, двухполупериодная и мостовая.

Однополупериодный выпрямитель является простейшим и имеет схему, изображенную на рис. а. В таком выпрямителе ток через нагрузку протекает лишь в течение полупериода сетевого напряжения (см. рис. б).

Исходя из приведенных выше определений, получим основные параметры:

(т. е. при выпрямлении напряжения с действующим значением после выпрямления получаем довольно низкое среднее напряжение ),

,

,

(коэффициент пульсации слишком большой, что свидетельствует о «негладкости» выпрямленного напряжения),

,

,

.

Такой выпрямитель находит ограниченное применение в маломощных устройствах (с малыми токами). Его преимуществом является простота и низкая стоимость. Он не очень эффективен, так как использует только половину входного сигнала. Кроме прочего, характерной отрицательной чертой однополупериодного выпрямителя является протекание постоянной составляющей тока во входной цепи. Если выпрямитель питается через трансформатор, то наличие указанной постоянной составляющей тока вызывает подмагничивание сердечника трансформатора, что приводит к необходимости увеличивать его габаритные размеры.

Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой представляет собой параллельное соединение двух однополупериодных выпрямителей. Рассматриваемый выпрямитель может использоваться только с трансформатором, имеющим вывод от середины вторичной обмотки (рис. а).

Диоды схемы проводят ток поочередно, каждый в течение полупериода (рис. б).

Основные параметры такого выпрямителя получим аналогично тому, как это делалось ранее:

,

где U 2 действующее значение напряжения каждой половины вторичной обмотки (т. е. выпрямленное значение напряжения увеличивается в 2 раза по сравнению с параметрами однополупериодного выпрямителя, что является положительной чертой),

,

,

(коэффициент пульсации небольшой, что свидетельствует о более сглаженной форме выпрямленного напряжения),

,

,

.

Рассматриваемый выпрямитель характеризуется довольно высокими технико-экономическими показателями и широко используется на практике. Он работает в течение обоих полупериодов синусоиды. Более высокая частота пульсаций двухполупериодного выпрямителя облегчает фильтрацию. Его недостатками являются: наличие отвода от середины вторичной обмотки трансформатора и неполное использование вторичной обмотки по напряжению. При его проектировании полезно помнить о сравнительно большом обратном напряжении на диодах.

Мостовой выпрямитель представлен на рис. а. Диоды в рассматриваемой схеме включаются и выключаются парами: дна пара – это диоды D 1 и D 2, а другая – D 3 и D 4. Таким образом, к примеру, диоды D 1 и D 2 или оба включены и проводят ток, или оба выключены (рис. б). Если не забывать мысленно заменять каждый включенный диод закороткой, а каждый выключенный – разрывом цепи, то анализ работы этой схемы оказывается совсем нетрудным.

Основные параметры выпрямителя следующие:

(т. е. выпрямленное напряжение довольно велико по сравнению с действующим значением),

,

,

(т. е. коэффициент пульсации небольшой),

,

,

.

Такой выпрямитель характеризуется высокими технико-экономическими показателями и широко используется на практике. Мостовой выпрямитель может работать без трансформатора. Часто все четыре диода выпрямителя помещают в один корпус. При использовании в мостовой схеме трансформатора, в его вторичной обмотке будет отсутствовать отвод от середины обмотки, поэтому для получения одного и того же значения выпрямленного напряжения по сравнению со схемой с нейтральной точкой требуется обмотка с числом витков, вдвое меньшим. Выходное напряжение у него выше, чем у однополупериодного или двухполупериодного выпрямителей. Недостатком схемы является применение четырех диодов. Однако диоды дешевле трансформатора с выводом от середины вторичной обмотки.

 

Лачин В. И., Савёлов Н. С. Электроника: учебное пособие. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2007. – 703 с.

Прянишников В. А. Электроника. Курс лекций: учебник для высших и средних учебных заведений. – Санкт-Петербург: Корона-принт, 1998. – 400 с.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-06-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: