Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой трансформатора

Двухполупериодный мостовой выпрямитель.

Двухполупериодный мостовой выпрямитель состоит из трансформатора (Тр) и четырех диодов (VD1-VD4), подключенных к вторичной обмотке трансформатора по мостовой схеме (рис.1.4).

Рис. 1.4. Схема двухполупериодного мостового выпрямителя

К одной из диагоналей моста подсоединяется вторичная обмотка Тр, а к другой – нагрузочный резистор Rн. Каждая пара диодов VD1, VD3 и VD2, VD4. работает поочередно.

Рассмотрим временные диаграммы работы этого выпрямителя (рис.1.5).

В первый полупериод (0-Т/2) открыты VD1 и VD3, когда потенциал точки «а» выше потенциала точки «b». При этом в нагрузочном резисторе R_н появляется ток I_н. В этом интервале диоды VD2 и VD4 закрыты. В следующий полупериод (Т/2-Т) потенциал точки «b» выше потенциала точки «а», тогда диоды VD2,VD4 открыты, а VD1 VD3 закрыты. В оба полупериода ток через R_н имеет одно и то же направление. Коэффициент пульсаций р = 0,67.

Двухполупериодные выпрямители. На рис. 1.2.2 показана схема выпрямителя с выводом от средней точки вторичной обмотки трансформатора.

Рис. 1.2.2

Во вторичной обмотке трансформатора индуцируются напряжения и , имеющие противоположную полярность. Диоды проводят ток поочередно, каждый в течение полупериода. В положительный полупериод открыт диод VD 1, а в отрицательный – диод VD 2. Ток в нагрузке имеет одинаковое направление в оба полупериода, поэтому напряжение на нагрузке имеет форму, показанную на рис. 1.2.3. Выходное напряжение на рис. 9.21 меньше входного на величину падения напряжения на диоде.

Рис. 1.2.3

В двухполупериодном выпрямителе постоянная составляющая тока и напряжения

; .

Из последней формулы определим действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора:

.

Коэффициент пульсаций напряжения на выходе двухполупериодного выпрямителя:

.

Ток во вторичной обмотке трансформатора двухполупериодного выпрямителя синусоидальный, а не пульсирующий, он не содержит постоянной составляющей. Тепловые потери при этом уменьшаются, что позволяет уменьшить габариты трансформатора.
Существенным недостатком схемы на рис. 1.2.4 является то, что к запертому диоду приложено обратное напряжение, равное удвоенной амплитуде напряжения одного плеча вторичной обмотки трансформатора:

.

Поэтому необходимо выбирать диоды с большим обратным напряжением. Более рационально используются диоды в мостовом выпрямителе. Мостовая схема двухполупериодного выпрямителя показана на рис. 1.2.4.

Рис. 1.2.4

Эта схема имеет такие же значения среднего напряжения и коэффициента пульсаций, что и схема выпрямителя с выводом от средней точки трансформатора. Ее преимущество в том, что обратное напряжения на диодах в два раза меньше. Кроме того, вторичная обмотка трансформатора содержит вдвое меньше витков, чем вторичная обмотка трансформатора в схеме на рис. 1.2.4. Часто все четыре диода размещают в одном корпусе.

Дата добавления: 2015-05-06