Выпрямитель

В лабораторной работе выпрямитель (В) питает чисто активную (резистивную) нагрузку. В общем случае работа выпрямителя существенным образом зависит от характера нагрузки.

При расчёте источника питания используют следующие параметры:

Ud – среднее значение выпрямленного напряжения,

Id – среднее значение выпрямленного тока,

U1 – действующие значение напряжения питающей сети,

U2 – действующие значения напряжения вторичной обмотки трансформатора.

Рассмотрим соотношения между параметрами выпрямленного тока и переменного тока.

Рисунок 2 - Схема однополупериодного выпрямителя с трансформатором

Рисунок 3 - Временные диаграммы однополупериодного выпрямителя с трансформатором

Постоянная составляющая тока:

Напряжение на вторичной обмотке трансформатора:

,

где n – коэффициент трансформации.

Действующее значение тока во вторичной обмотке трансформатора:

В отрицательный полупериод к замкнутому диоду VD приложено обратное напряжение:

Для работы диода в безопасной области необходимо, чтобы:

с запасом 30 %

с запасом 30 %

Недостатки однополупериодного выпрямителя:

1) Форма тока в нагрузке имеет большие пульсации.

2) Форма потребляемого из сети тока отличается от синусоиды, что искажает форму напряжения сети.

3) Имеют ограниченное применение при небольших мощностях (до нескольких десятков Вт)

При больших мощностях применяют двухполупериодные выпрямители, в которых ток в нагрузку поступает в течение обоих полупериодов входного синусоидального напряжения (Рисунок 4).

Рисунок 4 - Двухполупериодные выпрямители:

а) со средней точкой

б) однофазный мостовой

Проанализируем работу наиболее применяемого однофазного мостового выпрямителя. К диагонали АВ моста подводится синусоидальное напряжение U2. Диагональ СD подключена к нагрузке R. В каждый момент времени ток проводит пара диодов VD1,VD4 – в течении положительный, и VD2,VD3 – в течение отрицательных полупериодов питающего напряжения.. Временные диаграммы в двухполупериодном выпрямителе представлены на рисунке 5.

Рисунок 5 - Временные диаграммы в двухполупериодном выпрямителе

Среднее значение выпрямленного напряжения:

Среднее значение тока плеча (диода):

Обратное напряжение, прикладываемое к каждому из диодов в непроводящем направлении, равно максимальному значению входного напряжения:

Дата добавления: 2015-07-08