Однофазный выпрямитель с удвоением напряжения

Схема однофазного мостового выпрямителя

Работа выпрямителя на активно-емкостную нагрузку

Активно-емкостная нагрузка создается при использовании конденсатора С для сглаживания кривой выпрямленного напряжения. Включение конденсатора параллельно нагрузке изменяет режим работы выпрямителя по сравнению режимом работы при чисто активной или активно-индуктивной нагрузках. Поведение схемы, обусловлено процессами разряда и заряда конденсатора и характеризуется импульсным режимом работы.

Схема при этом будет иметь вид рис.6.8.а Временные диаграммы, поясняющие работу схемы, приведены на рис.6.8.б

Состояние диодов в схеме определяется напряжением вторичных обмоток трансформатора, однако этого не достаточно, необходимо чтобы указанное напряжение превысили напряжение на конденсаторе С, определяющее напряжение катодов Д₁, Д₂.

Особенностью схемы будет то, что при активной и активно-индуктивной нагрузках среднее значение напряжения будет равно 0,9U_d, а при активно-емкостной напряжение близко к амплитудному значению.

Рис.6.8. Работа на активно-емкостную нагрузку (а,б.)

В схему однофазного выпрямителя (рис.6.9.) входят силовой трансформатор с одной вторичной обмоткой и выпрямительный мост из четырех диодов Д₁-Д₄. Принцип действия выпрямителя рассмотрим, использую, чисто активную нагрузку. Выходное напряжение при чисто активной нагрузке, как и в схеме с выводом нулевой точки трансформатора, имеет вид однополярных полуволн напряжения. Это получается в результате поочередного открывания диодов Д₁-Д₂, Д₃-Д₄. Диоды Д₁^-Д₂ открыты на интервале 0-υ₁, при положительной полярности питающего напряжения, адиоды Д₃-Д₄ на интервалеυ₁-υ₂ при отрицательной полярности питающего напряжения. Обратное напряжение прикладывается одновременно к двум непроводящим диодам на интервале проводимости двух других диодов. Максимальное обратное напряжение определяется амплитудным значением напряжения U₂

т.е. вдвое меньше, чем в схеме с выводом нулевой точки.

Различны так же выражения для определения действующего тока и мощностей. Это обусловлено тем, что в отличие от схемы с нулевой точкой ток вторичной обмотки синусоидальный, а не пульсирующий и трансформатор имеет одну вторичную обмотку.

Рис.6.9. Схема мостового выпрямителя и его временные диаграммы

Таким образом, преимуществом мостовой схемы будет более простой трансформатор, содержащий одну вторую обмотку и меньшее обратное напряжение, на которое следует выбирать диоды. Указанные достоинства компенсируют недостаток схемы, заключающийся в большем числе диодов.

Мостовую схему выпрямителя с выводом нулевой точки трансформатора, нашедшую применение для получения двух разнополярных, относительно нулевой точки напряжений(рис.1.10.), можно рассматривать как сочетание двух нулевых схем (одна на диодах Д₁,Д₃, а другая на диодах Д₂, Д₄).

Рис.6.10. Вариант схемы мостового выпрямителя.

Принцип действия схемы достаточно прост и не требует пояснений.

Такой выпрямитель представляет собой последовательное соединение двух однофазных однополупериодных выпрямителей. В первый полупериод при положительном напряжении на аноде диода VD1 заряжается конденсатор С1, а во втором полупериоде проводит диод VD2 и заряжается конденсатор С2. напряжение противоположной полярности. Так как эти конденсаторы включены последовательно, то выходное напряжение почти удваивается напряжение. Коденсаторы С1,С2 могут использоваться как фильтры. Трансформатор в этой схеме используется также полно, как и в мостовой. Эту схему можно получить из мостовой схемы, если заменить Д3,Д2 конденсаторами. К достоинствам такой схемы можно отнести уменьшение в двое выходного напряжения трансформатора. А кнедостаткам – наличие двух конденсаторов.

Рис.610.а Схема однофазного выпрямителя с последовательным включением

(Схема удвоения)

Дата добавления: 2015-05-06