Выпрямители

Однополупериодная схема выпрямления переменного тока.

При рассмотрении работы выпрямителя будем считать диод идеальным, то есть имеющим такую ВАХ:

Прямое сопротивление такого диода r_пр=0, а обратная r_обр=∞. Будем считать, что работа сердечника трансформатора происходит в пределах линейного участка кривой намагничивания. В соответствии с теорией работы трансформатора ток первичной обмотки его равен

i₁=i₀+i₂’=i₀+i₂W₂/W₁=i₀+i₂/n;

где i₀ – ток XX. Он составляет несколько % от номинального I первичной обмотки, синусоидален и отстаёт по фазе на 90° от приложенного напряжения U₁. Ток i₂ состоит из полуволн синусоид.

В случае, если ВАХ диода имеет такой вид:

то есть r_пр неравно нулю, то напряжение U_н и i_н можно определить из следующих выражений:

U_н=U₂·R/r_пр+R_н;

i_н=U₂·1/R_н+r_пр.

Постоянная составляющая напряжения U₀ представляет собой среднее значение выпрямленного напряжения

, где и - амплитудное и действующее значения напряжений. Из (*) получаем: .

Максимальное обратное напряжение, приложенное к диоду, равно:

U_обр.max=U_2m=π·U₀.

Средний ток через нагрузку равен:

I₀=I_н=U_н/R_н.

Максимальное значение тока через диод равно:

I_gmax=U_2max/R_н=(π·U₀)/R_н=π·I_н.

Полученные соотношения позволяют правильно выбрать диод для схемы. Большой коэффициент пульсаций, низкая частота основной гармоники выпрямленного напряжения – основные недостатки схемы. К недостаткам относятся также большие размеры транзистора, вызванное плохим использованием его обмоток и вынужденным намагничиванием его сердечника постоянной составляющей тока. Под коэффициентом пульсаций понимают отношение основной гармоники выпрямленного напряжения к его среднему значению. В связи с этим однополупериодная схема при работе на активную нагрузку применяется очень редко – только при условии, что получается существенный выигрыш за счёт простоты схемы.

Дата добавления: 2014-01-07