Полупроводниковые выпрямители

СВЕДЕНИЯ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ОДНОПОЛУПЕРИОДНОГО ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

Целью работы является:

• исследование работы полупроводниковых выпрямителей.

Перед выполнением работы полезно ознакомиться со следующими вопросами:

• схемы включения полупроводниковых диодов,

• принципы построения схем и особенности работы диодных выпря­мителей

Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преоб­разования переменного напряжения в постоянное. Основное назначение выпрямителей заключается в сохранении направления тока в нагрузке при изменении полярности напряжения, приложенного к входу выпрямителя. Существуют разновидности полупроводниковых выпрямителей, отличаю­щиеся количеством диодов и схемой их включения. Ниже рассмотрены не­которые из этих схем.

Схема однофазного однополупериодного выпрямителя приведена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема однофазного однополупериодного выпрямителя Тр - трансформатор; R_H - сопротивление нагрузки: u₁, и₂- напряжения на первичной и вторичной обмотках трансформатора; и_Н - напряжение на нагрузке

Однофазный однополупериодный выпрямитель пропускает на выход только одну полуволну питающего напряжения (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Форма напряжений на входе (а) и выходе (б) однофазного однополупериодного выпрямителя

Среднее значе­ние напряжения на выходе такого выпрямителя вычисляется по формуле:

(1.1)

где U_m - амплитуда напряжения на вторичной обмотке трансформатора; Т - период входного напряжения; ω- круговая частота сигнала, ω= 2π/Т.

Период сигнала на выходе однополупериодного выпрямителя равен периоду входного сигнала. Максимальное обратное напряжение на диоде равно максимуму входного напряжения:

(1.2)

На рис. 1.3 приведена схема двухфазного двухполупериодного вы­прямителя.

Рис. 1.3. Схема двухполупериодного выпрямителя

По сути, она представляет собой два параллельно соединенных од­нофазных выпрямителя, которые питаются от двух половин вторичной об­мотки трансформатора. В результате создаются два противофазных пи­тающих выпрямители напряжения. Форма напряжения на выходе такого выпрямителя приведена на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Форма напряжений на входе {а) и выходе {б) двухфазного двухполупериодного выпрямителя

Двухфазный двухполупериодный выпрямитель характеризуется хо­рошим использованием трансформатора. Среднее значение напряжения на выходе выпрямителя вычисляется по формуле:

(1.3)

Период сигнала на выходе двухполупериодного выпрямителя в два раза меньше чем у однополупериодного. Максимальное обратное напря­жение на каждом диоде равно разности максимального значения напряже­ния на вторичной обмотке (сумма напряжений на двух полуобмотках u₂ =u₂' + u₂") и прямого падения напряжения на диоде U_ПР:

(1.4)

Наиболее широкое практическое распространение получил однофаз­ный двухполупериодный мостовой выпрямитель, схема которого приведе­на на рис. 1.5.

Рис. 1.5. Схема однофазного мостового выпрямителя

Форма напряжений на входе и выходе мостового выпрямителя, а также среднее значение выходного напряжения Uвых такие же, как и для двухфазного двухполупериодного выпрямителя. Максимальное обратное напряжение U_max для мостового выпрямителя равно напряжению на вторичной обмотке трансформатора.

Мостовой выпрямитель в отличие от двухфазного двухполупериодногоможет работать без трансформатора. К недостаткам мостовой схемы относится удвоенное число выпрямительных диодов.

Дата добавления: 2015-05-26