Однофазные выпрямители

Наиболее характерными схемами однофазных выпрямителей являются однополупериодные выпрямители, выпрямители с выводом нулевой точки и мостовые схемы выпрямления.

3.2.1.Однополупериодный выпрямитель.

Рис.3.1.а.Схема однополу- периодного выпрямителя без фильтра;

б. Осциллограммы входного и

выходного напряжений и токов.

Пусть сопротивление диода в прямом направлении равно нулю, в обратном - бесконечности, а активные и реактивные сопротивления обмоток трансформато­ра равны нулю.

В течение первого полупериода напряжения на вторичной обмотке трансформатора, потенциал на аноде диодаVД положи­тельный и диод открыт. Напря­жениеU₂на вторичной обмотке трансформатора приложено к нагрузке R _ни в ней возникает токi₂,повторяющий форму напряжения на вторичной обмотке трансформатора. В течение второго полупериода потенциал на аноде диодаVД отрицательный, диод закрыт и ток в нагрузке равен нулю.Постоянную составляющую U ₀= U _Hвыпрямленного напряжения на нагрузке найдем из равенства U₀ = I₀R _н = =0.45 U ₂.

Постоянную составляющую вы­прямленного тока I ₀ можно подсчитать по формуле I ₀ = U ₀ / R _н= U_2т / πR_н= I _2m / π= 0,318 I _{2 m}.

В течение тех полупериодов, когда диод закрыт, к нему приложено напря-жение, равное напряжению на вторичной об­мотке трансформатора, имеющее обратную для диода полярность. Максимальная величина этого обратного напряжения U _обр равна амплитуде напряжения на вторичной обмотке трансформатора U _2m,т.е. U _обр= U _2m=3.14 U ₀.Т.о., максимальное обратное напря­жение на диоде более чем в 3 раза превышает выпрямленное напряжение на нагрузке. При проектировании однополупериодных выпря­мителей важно правильно выбрать диод, работающий в такой схеме. Этот выбор проводят на основе двух соображений. Во-первых, диод должен обладать определенной электрической прочностью, т. е. допустимое обратное напряжение диода должно быть больше или равно расчетному обратному напряжению или напряжению в непроводящий период схемы: U _{обр т ах}≥ U _обр≥ U _в.Известно, что диоды характеризуются допустимым обратным напряжением. Поэтому при выборе диода для работы в схеме выпрямления надо соблюдать неравенство: ≥3.14 U₀. Если такой диод подобрать не удается, то нужно включить несколько последовательно соединенных диодов меньшего напряжения. Аналогично, допустимый ток диода должен превышать силу тока I ₀ в цепи, поэтому I _доп≥ I ₀. Если не выполняется условие по току, то нужно включить несколько однотипных диодов параллельно друг другу.

Поиск по сайту: