Общие сведения. Исследование однофазных выпрямителей

Исследование однофазных выпрямителей

В цепи с полупроводниковым диодом (рис 15.1) Установившийся ток может протекать только при определенной полярности приложенного к диоду напряжения. При изменении полярности напряжения диод запирается и ток прекращается. В результате при синусоидальном приложенном напряжении u _вх в нагрузке протекает пульсирующий ток одного направления. Такую же форму имеет и выпрямленное напряжение на нагрузке u_d. Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения применяются сглаживающие фильтры. Простейшим фильтром является конденсатор, подключенный параллельно нагрузке. Тогда при отрытом состоянии диода конденсатор заряжается, а при закрытом – разряжается на нагрузку. Ток и напряжение на нагрузке становятся непрерывными, пульсации уменьшаются, и увеличивается среднее значение напряжения на нагрузке. Кривая u_d(t) для этого случая показана на рис. 15.1 пунктиром.

При исследовании выпрямителей применяются следующие обозначения:

o U _вх, U _вх, U _вхmax– мгновенное, действующее и амплитудное значения синусоидального входного напряжения;

o u_d, U_dmax, U_{d min}– мгновенное, среднее, максимальное, минимальное значения выходного (выпрямленного)) напряжения;

o U_max~ – амплитуда переменной составляющая выпрямленного напряжения, которая в первом приближении может быть определена их графика(рис. 15.1):

o f _п– частота пульсаций выходного напряжения;

o m = f _пульс/ f _вх – число пульсаций выпрямленного напряжения за один период напряжения питания;

o k_пульс= – коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения.

В однополупериодном выпрямителе без фильтра:

Двухполупериодный мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов,(рис. 15,2).При положительном

полупериоде входного напряжения диоды Д2 и Д4 открыты и через них течёт ток в нагрузку. Диоды Д1 и Д3 в этот момент закрыты. При отрицательном полупериоде диоды Д2 и Д4 закрываются, но открываются диоды Д1 и Д3 пропуская ток нагрузку в том же направлении, По сранению с однополупериодным выпрямителем двухполупериодном в два раза увеличивается постоянная составляющая выпрямленного напряжения и в два раза увеличивается постоянная составляющая выпрямленного напряжения и в два раза увеличивается частота пульсации, что облегчает задачу сглаживания пульсаций фильтрами. Г

В двухполупериодном выпрямителе без фильтра:

Ud=

Поиск по сайту: