4.3.1. Схема однополупериодного выпрямителя

Средние значения выпрямленного напряжения U_d и тока I_н определяют величину R_н

U_d= I_d R_н (4.2)

Через напряжение U_d определяют действующее напряжение U₂ на вторичной обмотке трансформатора

, (4.3)

Максимальная величина тока вентиля выпрямителя I_m зависит от амплитуды напряжения U_2m на вторичной обмотке трансформатора (рис. 4.1) и от R_н.

I_м = U_2м / R_н , (4.4)

Рис. 4.1. Однополупериодная схема выпрямителя

Действующее значение тока во вторичной обмотке I₂

, (4.5)

Мощность, расходуемая во вторичной обмотке трансформатора S₂ = I₂ U₂ = 3,5 Р_н=3,5I_нU_н , (4.6)

Мощность, расходуемая в первичной обмотке трансформатора

S₁ = U₁ I₁ = 2,7 Р_н , (4.7)

Габаритная полная мощность трансформатора

, (4.8)

Максимальное обратное напряжение на вентиле выпрямителя

, (4.9)

Коэффициент пульсаций в однополупериодной схеме выпрямителя

, (4.10)

4.3.2. Двухполупериодная схема выпрямителя со средней точкой.

В схеме двухполупериодного выпрямителя, рис. 4.2 вентили пи­таются напряжениями с двух вторичных обмоток, сдвинутыми по фазе на 180 , т.е. эту схему можно рассматривать как две однополупериодных поочередно работающих на общую нагрузку R_н, поэтому среднее значение выпрямленного тока I_d удвоится

I_d=2I_m/π , (4.11)

Действующее значение тока во вторичной обмотке трансформатора

Рис. 4.2. Двухполупериодная схема выпрямителя со средней точкой

I₂ = I_dπ /4 = 0,785 I_d , (4.12)

Действующее значение напряжения одной из полуобмоток трансформатора U₂

U₂ = 1,11 U_d , (4.13)

Мощность, расходуемая во вторичной обмотке трансформатора

S₂ = I₂ U₂ = 1,75 Р_н , (4.14)

Полная мощность трансформатора

S_тр = 1,48 Р_н , (4.15)

Коэффициент пульсаций на выходе двухполупериодного выпрями­теля

(4.16)

где К - номер гармоники, m - число фаз.

Обратное напряжение на вентиле

. (4.17)

4.3.3. Мостовая двухполупериодная схема выпрямителя.

Мостовая схема состоит из трансформатора и четырех вен­тилей VD1-VD4. Переменное напряжение U₂ подводится к одной диаго­нали моста, а нагрузка R_н подключена к другой. При этом вентили VD1 и VD3 пропускают ток в течении одного полупериода, а вентили VD2 и VD4 в течении другого полупериода. Так как ток протекает в оба полупериода по двум вентилям, то падение напряжения в мосто­вой схеме в два раза выше, чем в нулевой. Во вторичной обмотке ток проходит дважды за период в противоположных направлениях, по­этому вынужденное подмагничивание сердечника трансформатора пос­тоянным током отсутствует (Рис.4.3).

Рис. 4.3. Мостовая двухполупериодная схема выпрямителя

Действующее значение напряжения на вторичной обмотке U₂

U₂ = 1,11U_d , (4.18)

Действующее значение тока во вторичной обмотке трансформатора I₂

, (4.19)

Среднее и действующее значение тока через вентиль I_в.ср и I_в

, (4.20)

Действующее значение тока первичной обмотки I₁ отличается от I₂ на коэффициент трансформации К_т

, (4.21)

Расчетные мощности обмоток трансформатора равны между собой

, (4.22)

Коэффициент пульсаций на выходе выпрямителя

, (4.23)

Обратное напряжение на вентиле U_o6p

, (4.24)