13. Однополупериодный выпрямитель. Достоинства, недоста-и.

Под действием напряжения на вторичной обмотке трансформатора ток в цепи нагрузки будет проходить только в течение тех полупериодов, когда напряжение на аноде диода будет больше, чем на катоде, то есть при положительной полуволне диод открыт (закоротка), через нагрузку протекает максимальный ток, при отрицател-й полуволне диод заперт(разрыв), тока через нагр-у нет.

Средние значения выпрямленных напряжения и тока:

Особенностью однополупериодного выпрямителя является то, что ток по вторичной обмотке протекает только полпериода, а вторые полпериода – холостой ход.

Достоинство – простота реализации.

Недостатки:

– значительный уровень пульсаций выпрямленного напряжения;

– среднее значение тока цепи по первичной обмотке имеет постоянную составляющую.

14. Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой.

Выпрямитель – это устройство, позволяющее получать однополярное выходное напряжение при двухполярном входном. Основные схемы выпрямителей можно разделить на однополупериодные и двухполупериодные. Входы выпрямителей подключаются ко вторичным обмоткам силового трансформатора, а выходы, как правило, к сглаживающему фильтру. Схема выпрямителя со средней точкой и временные диаграммы, поясняющие его работу, представлены на рис. 1.

Данный выпрямитель отличается от однополупериодного тем, что требует наличия двух идентичных обмоток силового трансформатора. Обмотки включены таким образом, что когда на верхнем выводе обмотки положительная полуволна, на нижнем выводе обмотки – отрицательная.Кроме этого, в выпрямителе используется дополнительный диод VD2. В результате схема представляет собой два однополупериодных выпрямителя, работающих через половину периода на общее сопротивление нагрузки. Схема выпрямителя со средней точкой отличается от схемы однополупериодного выпрямителя тем, что через силовой трансформатор не протекает постоянный ток. Однако за это приходится платить дополнительной обмоткой и дополнительным диодом. Средний ток через обмотки и диод в два раза меньше, чем ток нагрузки, т.е. по среднему току и напряжению на нагрузке схема в два раза эффективней схемы однополупериодного выпрямителя: ; .

– для двухполупериодного выпрямителя.

15. Мостовая схема двухполупериодного выпрямителя.

Недостатков рассмотренных схем, связанных с недоиспользованием обмоток силового трансформатора, лишена мостовая схема, представленная на рис.1.4.

Рис.1.4. Схема мостового выпрямителя – а), временные диаграммы его работы – б)

В данной схеме требуется силовой трансформатор с одной обмоткой, но в выпрямителе используется четыре диода. Когда на вторичной обмотке силового трансформатора положительная полуволна, открыты диоды VD1, VD2 (VD3, VD4 – закрыты) и напряжение подключается к сопротивлению нагрузки (см. рис. 4б, интервал времени ). При отрицательной полуволне на обмотке силового трансформатора открываются диоды VD3, VD4 (VD1, VD2 – закрыты) и к нагрузке прикладывается отрицательная полуволна (см. рис. 4а пунктир), но таким образом, что в нагрузке ток протекает в том же направлении, что и в предшествующий полупериод.

Достоинством данного выпрямителя является наличие в силовом трансформаторе всего лишь одной обмотки, по которой протекает переменный ток. Однако в отличие от предыдущей схемы последовательно с нагрузкой включены два полупроводниковых диода, т. е. происходит дополнительное падение напряжения на диоде, соответственно и выделение тепловой энергии.