Меню

Принцип работы мостовой схемы выпрямления однофазного тока

Двухполупериодный мостовой выпрямитель. Принцип действия, схема, расчет

Существует еще одна, более популярная конструкция двухполупериодного выпрямителя, построенная на основе конфигурации с четырьмя диодами. Такая конструкция известна как двухполупериодный мостовой выпрямитель или просто мостовой выпрямитель.

Преимущество этого типа выпрямителя по сравнению с версией выпрямителя с центральным отводом заключается в том, что для него не требуется сетевой трансформатор с центральным отводом во вторичной обмотке, что резко снижает его размер и стоимость.

Также эта конструкция использует полностью все вторичное напряжение в качестве входного. Используя тот же трансформатор, мы получаем вдвое больше пикового напряжения и вдвое больше постоянного напряжения с мостовым выпрямителем, чем с двухполупериодным выпрямителем с центральным отводом. Именно поэтому мостовые выпрямители используются гораздо чаще, чем двухполупериодные со средней точкой.

Двухполупериодный мостовой выпрямитель

Чтобы выпрямить оба полупериода синусоидальной волны, как мы уже говорили ранее, в мостовом выпрямителе используются четыре диода, соединенных вместе в конфигурации «моста». Вторичная обмотка трансформатора подключена с одной стороны диодного моста, а нагрузка — с другой.

На следующем рисунке показана схема мостового выпрямителя.

Во время положительного полупериода переменного напряжения диоды D1 и D2 смещены в прямом направлении, в то время как диоды D3 и D4 смещены в обратном направлении. Это создает положительное напряжение на нагрузочном резисторе (обратите внимание на плюс-минус полярности на нагрузочном резисторе).

В течение следующего полупериода полярность переменного напряжения меняется на противоположную. Теперь диоды D3 и D4 смещены в прямом направлении, а диоды D1 и D2 — в обратном. Это также создает положительное напряжение на нагрузочном резисторе, как и раньше.

Обратите внимание, что независимо от полярности напряжения на входе, полярность на нагрузке постоянная, а ток в нагрузке течет в одном направлении. Таким образом, схема преобразует входное переменное напряжение в пульсирующее постоянное напряжение.

Если вам трудно запомнить правильное расположение диодов в схеме мостового выпрямителя, вы можете обратиться к альтернативному представлению схемы. Это точно такая же схема, за исключением того, что все диоды расположены горизонтально и направлены в одном направлении.

Значение постоянного напряжение выходного сигнала

Здесь формула для расчета среднего значения напряжения такая же, как и для двухполупериодного выпрямителя со средней точкой:

Это уравнение говорит нам, что значение постоянного напряжения составляет около 63,6 процента от пикового значения. Например, если пиковое переменное напряжение составляет 10 В, то постоянное напряжение будет 6,36 В.

Когда вы измеряете напряжение на выходе мостового выпрямителя с помощью вольтметра, показание будет равно среднему значению.

Аппроксимация второго порядка

В действительности мы не получаем идеальное напряжение на нагрузочном резисторе. Из-за потенциального барьера, диоды не включаются, пока источник напряжение не достигнет около 0,7 В.

И поскольку в мостовом выпрямителе работают по два диода за раз, то падение напряжения составит 0,7 x 2 = 1,4 В. Таким образом, пиковое выходное напряжение определяется следующим образом:

Выходная частота

Полноволновой выпрямитель инвертирует каждый отрицательный полупериод, удваивая количество положительных полупериодов. Из-за этого у такого выпрямителя на выходе в два раза больше циклов, чем на входе. Поэтому частота полноволнового сигнала в два раза превышает входную частоту.

Например, если частота на входе составляет 50 Гц, выходная частота будет 100 Гц.

Фильтрация постоянного напряжения

Сигнал на выходе, который мы получаем от двухполупериодного мостового выпрямителя, является по сути пульсирующим постоянным напряжением, которое вырастает до максимума, а затем снижается до нуля.

Для того чтобы избавиться от пульсаций, нам необходимо отфильтровать двухволновой сигнал. Один из способов сделать это — подключить сглаживающий конденсатор.

Первоначально конденсатор разряжен. На протяжении первой четверти цикла диоды D1 и D2 смещены в прямом направлении и из-за этого сглаживающий конденсатор начинает заряжаться. Процесс заряда длится до тех пор, пока напряжение с мостового выпрямителя не достигнет своего пикового значения. В этот момент напряжение на конденсаторе будет равно Vp.

После того, как напряжение с выпрямителя достигает своего пика, оно начинает уменьшаться. Как только напряжение снизиться ниже Vp соответствующая пара диодов (D1 и D2) не будет проводить.

Когда диоды выключены, конденсатор разряжается через нагрузку, пока не будет достигнут следующий пик. Когда наступает следующий пик, конденсатор заряжается уже через диоды D3 и D4 до пикового значения.

Недостатки мостового выпрямителя

Единственным недостатком мостового выпрямителя является то, что выходное напряжение меньше, чем входное напряжение на 1,4 В, в результате падения на двух диодах.

Этот недостаток ощутим только в источниках питания с очень низким напряжением. Например, если пиковое напряжение источника составляет всего 5 В, то напряжение нагрузки будет иметь только 3,6 В.

Но если пиковое напряжение источника составляет 100 В, напряжение нагрузки будет близко к идеальному двухполупериодному напряжению и влияние падения на диодах будет не значительным.

Источник

Схема выпрямления однофазного тока

Выпрямителями называют устройства, в которых происходит преобразование переменного тока в постоянный или пульсирующий. Выпрямитель состоит из следующих основных элементов:

· силового трансформатора, служащего для согласования входного и выходного напряжения выпрямителя, а также разделения питающей сети и цепи нагрузки;

· блока диодов или тиристоров, осуществляющих выпрямление переменного тока;

· сглаживающего фильтра, обеспечивающего уменьшение пульсаций выпрямленного тока и напряжения;

· блок управления тиристорами (входит только в комплект управляемых выпрямителей).

В зависимости от числа фаз питающей сети различают однофазные и трехфазные выпрямители.

Однополупериодная однофазная схема выпрямления.В этой схеме (рис. 11.1) напряжение на вторичной обмотке трансформатора u2 изменяется по синусоидальному закону. Ток во вторичной цепи трансформатора при наличии диода и нагрузки RН будет проходить только в течение первого полупериода действия переменного напряжения u2, когда к диоду приложено прямое напряжение. В течение второго полупериода действия переменного напряжения u2 тока в цепи нагрузки не будет, т.к. к диоду будет приложено обратное напряжение, и он будет заперт. Следовательно, ток в нагрузке iн и напряжение на нагрузке iн будут пульсирующими. Среднее за период значение напряжения на нагрузке Ud называется средним значением выпрямленного напряжения или выпрямленным напряжением. Аналогично, среднее за период значение тока называется выпрямленным током Id. При однополупериодной схеме выпрямления Ud= 0,45U2.

Читайте также:  Низковольтные светильники с переменным током

Двухполупериодная однофазная схема выпрямления с нулевым выводом.В этой схеме (рис. 11.2) имеется трансформатор и два диода. Нагрузка RН включается между средним (нулевым) выводом вторичной обмотки трансформатора и катодами диодов.

При подаче напряжения на первичную обмотку трансформатора на двух частях вторичной появляется синусоидальные напряжения u2a0 и u2b0.

В первый полупериод ток проходит через диод VD1, т.к. напряжение u2a0 в это время для этого диода является прямым, а через диод VD2 ток не проходит, т.к. напряжение u2b0 для этого диода в это время является обратным. Во второй полупериод, наоборот, ток проходит через диод VD2 и не проходит через диод VD1.

При этом ток в нагрузке оба полупериода протекает в одном направлении от катодов диодов к точке . Для этой схемы среднее значение выпрямленного напряжения Ud = 0,9 U2.

Двухполупериодная однофазная мостовая схема выпрямления.Эта схема (рис. 11.3) состоит из трансформатора и четырех диодов, соединенных по мостовой схеме. К одной диагонали моста присоединена вторичная обмотка трансформатора, а к другой – нагрузка RН. Диоды в схеме работают парами поочередно. В первый полупериод напряжения u2 ток проводят диоды VD1 и VD3, а диоды VD2и VD4 закрыты, т.к. к ним приложено обратное напряжение. Во второй полупериод изменяется направление напряжения u2и ток проводят диоды VD2 и VD4, а диоды VD1и VD3 закрыты. При этом ток в нагрузке проходит все время в одном направлении. Графики напряжения и тока нагрузки по форме аналогичны графикам двухполупериодного выпрямления с нулевой точкой. Поэтому, для этой схемы среднее значение выпрямленного напряжения Ud= 0,9 U2.

Трехфазная мостовая схема выпрямления.Эта схема включает (рис. 11.4) в себя трехфазный трансформатор и шесть диодов. Диоды соединены в две группы: катодную (диоды VD2, VD4, VD6), образующую положительный полюс, и анодную (диоды VD1, VD3, VD5), образующую отрицательный полюс для внешней цепи. В каждый момент работают два диода: один из катодной группы, а другой из анодной. В катодной группе в определенный момент работает тот диод, у которого наибольший потенциал на аноде. В анодной группе в данный момент работает тот диод, у которого катод имеет наиболее отрицательный потенциал по отношению к общей точке анодов. Диоды катодной группы открываются в моменты, соответствующие точкам пересечения положительных участков синусоид (а, б, в, г на диаграмме), а диоды анодной группы – в моменты, соответствующие точкам пересечения отрицательных участков синусоид (к, л, м, н). Каждый диод работает в течение 1/3 Т. Положительные полуволны синусоид выпрямляются диодами катодной группы, а отрицательные полуволны – диодами анодной группы. Среднее значение выпрямленного напряжения Ud = 2,34 U, где U – фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора.

Управляемые выпрямители.Основой управляемого выпрямителя являются тиристоры, трансформатор и система управления тиристорами. Схемы управляемых выпрямителей повторяют схемы обычных выпрямителей, но основным их преимуществом является возможность плавного регулирования выпрямленного напряжения в широких пределах. Для регулирования изменяют момент открывания тиристоров.

Промежуток времени между моментом появления прямого напряжения на тиристоре и моментом подачи отпирающего импульса на его управляющий электрод называется углом регулирования αр. Изменяя этот угол можно изменять среднюю величину выпрямленного напряжения.

Контрольные вопросы

1. Конструкция выпрямителей.

2. Принцип работы однополупериодной однофазной схемы выпрямления.

3. Принцип работы двухполупериодной однофазной схемы выпрямления тока с нулевым выводом.

4. Принцип работы двухполупериодной однофазной мостовой схемы выпрямления тока.

5. Принцип работы трехфазной мостовой схемы выпрямления.

6. Понятие об управляемых выпрямителях.

Сглаживающие фильтры

Рассмотренные схемы выпрямления переменного тока позволяют получать выпрямленное, но пульсирующее напряжение. Для питания электронных приборов пульсирующее напряжение непригодно:

— оно создает фон переменного тока, вызывает искажения сигналов и приводит к неустойчивой работе приборов. Для устранения пульсаций (сглаживания) применяют сглаживающие фильтры.

Сглаживающий фильтр состоит из реактивных элементов: конденсаторов и катушек индуктивности (дросселей). Сущность работы сглаживающего фильтра состоит в разделении пульсирующего тока i (t) на постоянную и переменную составляющие (рис. 11.5). Постоянная составляющая направляется в нагрузку, а нежелательная переменная замыкается через конденсатор, минуя нагрузку.

Конденсатор (обычно большой ёмкости), подключенный параллельно нагрузке, заряжается при нарастании импульсов выпрямленного напряжения и разряжается при их убывании, сглаживая тем самым пульсации. Дроссель, наоборот, при нарастании импульсов спрямленного тока в результате действия ЭДС самоиндукции задерживает рост тока, а при убывании импульсов задерживает его убывание, сглаживая пульсации тока в цепи нагрузки.

С другой стороны, конденсатор и дроссель можно рассматривать как некие резервуары энергии. Они запасают её, когда ток в цепи нагрузки превышает среднее значение, и отдают, когда ток стремится уменьшиться ниже среднего значения. Это и приводит к сглаживанию пульсаций.

Рассмотрим несколько подробнее ёмкостной фильтр, в котором на выходе двухполупериодного выпрямителя параллельно нагрузке R включен конденсатор С (рис. 11.6).

При возрастании выпрямленного напряжения (при открытом диоде VD1 конденсатор зарядится (рис. 11.7, а), а при убывании выпрямленного напряжения полярность напряжения на диоде изменится на противоположную и диод закроется, отключив вторичную обмотку трансформатора от нагрузки. Ток через диод будет иметь форму короткого импульса (рис. 11.7, б). Когда входной сигнал начинает падать в отрицательном поправлении, конденсатор разряжается через нагрузку.

Читайте также:  Какова природа тока в полупроводнике ответ

Скорость разряда конденсатора зависит от постоянной времени , а, следовательно, от сопротивления нагрузки. Постоянная времени разряда велика по сравнению с периодом переменного тока. Следовательно, период заканчивается раньше, чем конденсатор может разрядиться. Поэтому после первой четверти периода ток через нагрузку поддерживается разряжающимся конденсатором. Как только конденсатор начинает разряжаться, напря­жение на нем уменьшается. Однако до того, как конденсатор полностью разрядится, начнется следующий период синусоиды. На аноде диода опять появится положительный потенциал, что позволит ему проводить ток. Конденсатор зарядится снова, и цикл повторится. В результате пульсации напряжения сгладятся и выходное напряжение фактически повысится.

Чем больше ёмкость конденсатора, тем больше постоянная времени НС. Это приводит к более медленному разряду конденсатора, что повышает выходное напряжение. Наличие конденсатора позволяет диоду в цепи проводить ток в течение короткого периода времени. Когда диод не проводит, конденсатор обеспечивает погрузку током. Если нагрузка потребляет большой ток, то должен использоваться конденсатор большой ёмкости.

Целью фильтрующего конденсатора является сглаживание пульсаций постоянного напряжения выпрямителя. Качество работы фильтра определяется величиной пульсаций, остающихся в постоянном напряжении. Величину пульсаций уменьшают используя конденсатор большей ёмкости или увеличивая сопротивление нагрузки. Обычно сопротивление нагрузки определяется при расчете цепи. Следовательно, ёмкость фильтрующего конденсатора определяется допустимой величиной пульсаций.

Необходимо отметить, что фильтрующий конденсатор создает дополнительную нагрузку на диоды, используемые в выпрямителе. Конденсатор заряжается до максимального значения напряжения вторичной обмотки и удерживает это значение в течение всего цикла входного напряжения. Когда диод становится смещенным в обратном напряжении, он запирается и максимальное отрицательное напряжение попадает на анод диода. Фильтрующий конденсатор удерживает максимальное положительное напряжение на катоде диода. Следовательно, разность потенциалов на диоде в два раза превышает максимальное значение напряжения вторичной обмотки. Для выпрямителя должен быть выбран диод, выдер­живающий такое напряжение.

Максимальное напряжение, которое может выдержать диод, будучи смещенным в обратном направлении, называется импульсным обратным напряжением диода. Импульсное обратное напряжение диода, выбранного для выпрямителя, должно быть выше, чем удвоенное максимальное напряжение вторичной обмотки. В идеале диод должен работать при 80% номинального значения обратного напряжения для того, чтобы выдержать изменения входного напряжения. Это касается как однопол у пери одного, так и двухполупериодного выпрямителя. Но это не так для мостового выпрямителя. К диодам в мостовом выпрямителе никогда не прикладывается напряжение, большее, чем максимальное значение напряжения вторичной обмотки, поскольку в каждом полупериоде работают по два последовательно включенных диода.

Возможность использования диодов с более низкими значениями импульсного обратного напряжения является еще одним преимуществом мостового выпрямителя. Следует отметить, что пиковое значение тока, протекающего через диод, может во много раз превышать ток нагрузки, что опасно для целостности диода. В реальной цепи ток через диод возрастает не мгновенно и передний фронт импульса тока также закруглен. Наиболее распространенными сглаживающими фильтрами в выпрямителях электронных приборов являются П-образные -фильтры (рис. 11.8, а). В них постоянная составляющая выпрямленного тока, свободно проходящая через дроссель Др, попадает затем в нагрузку и замыкается через трансформатор. Переменные составляющие, замыкаясь через большие емкости С1 и С2, в нагрузку не проходят.

При небольших токах нагрузки успешно работает Г-образный фильтр (рис. 11.8, б), а при малых токах нагрузки и качество сглаживающего фильтра достаточно включить конденсатор (рис. 11.8. в), что и делается в переносных радиоприемниках и магнитолах. Во многих случаях дроссель заменяют резистором, что несколько снижает качество фильтрации, но зато значительно удешевляет фильтр (рис. 11.8, г, д). В наиболее ответственных случаях сглаживающий фильтр делают многозвенным состоящим из нескольких П-образных или Г-образных LC или фильтров (рис. 11.8, е).

Контрольные вопросы

1. Почему непригодно пульсирующее напряжение?

2. Сущность работы сглаживающего фильтра.

3. Принцип работы двухполупериодного выпрямителя, когда параллельно нагрузке включен конденсатор.

4. Дайте определение импульсного обратного напряжения диода.

Тема 12. Усилители

Усилители низкой частоты.

Для увеличения амплитуды напряжения, силы тока, мощности электрических сигналов используют специальные устройства, называемые электронными усилителями. Усилитель осуществляет увеличение энергетических параметров управляющего сигнала за счет использования энергии источника питания. Различного вида усилители применяются во многих областях современной науки и техники. Особенно широкое применение усилители имеют в радиосвязи и радиовещании, устройствах радиотехники и автоматики, радиолокации, телевидении, технике радиоизмерений.

Усилители могут быть классифицированы по различным признакам: назначению, типу усилительных элементов, частотной полосе и т.п.

По типу применяемых усилительных элементов различают транзисторные, ламповые, комбинированные, усилители на интегральных микросхемах.

По виду амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) выделяют усилители постоянного тока, нижняя граница полосы пропускания которых равна нулю; усилители переменного тока; селективные (узкополосные) усилители, АЧХ которых имеет вид частотной характеристики избирательного полосового фильтра; апериодические (широкополосные, импульсные) усилители, полоса усиления которых соизмерима со значением центральной частоты пропускания.

По спектральному диапазону усиливаемого сигнала выделяют усилители звуковой (низкой) частоты (УЗЧ, УНЧ); усилители промежуточной частоты (УПЧ), усилители высокой частоты (УВЧ) радиоприёмных устройств.

Кроме того, возможна классификация усилителей по мощности, режимам работы, выполнению специальных функций.

Все усилители можно подразделить на два класса – с линейным режимом работы и нелинейным. К усилителям с линейным режимом работы предъявляются требования получения выходного сигнала, близкого по форме к входному (пропорциональном усилении мгновенных значений входного сигнала).

Источник

Однофазный мостовой выпрямитель

date image2014-02-02
views image33274

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Схема однофазного мостового выпрямителя представлена на рис. 3.5. В данной схеме у трансформатора только одна вторичная обмотка, но в нагрузку поступают два полупериода напряжения вторичной обмотки трансформатора. В нечётные полупериоды ток проходит через диод VD1, нагрузку, диод VD3. В чётные – через диод VD2, нагрузку, диод VD4.

Рис. 3.5. Однофазный мостовой выпрямитель

Читайте также:  Как правильно заземлять низкоомные опоры контактной сети переменного тока

Временная диаграмма работы однофазного мостового выпрямителя представлена на рис. 3.6. Она практически не отличается от временной диаграммы двухполупериодного выпрямителя, только лишь отмечено прохождение тока через пары диодов VD1, VD3 и VD2, VD4, а также видно, что обратное напряжение на закрытом диоде Ub.max уменьшилось.

Среднее значение выпрямленного напряжения такое же, как в предыдущей схеме:

Рис. 3.6. Временная диаграмма работы однофазного мостового выпрямителя

Среднее значение тока диода .

Максимальное обратное напряжение на диоде равно амплитудному значению напряжения вторичной обмотки:

Подмагничивания сердечника трансформатора нет, что является существенным преимуществом данной схемы. Подробнее рассмотрим режим работы трансформатора.

Действующее значение тока вторичной обмотки:

Действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора:

Расчетная мощность вторичной обмотки трансформатора:

Расчетная мощность первичной обмотки:

Расчетная (типовая) мощность трансформатора:

Коэффициент использования трансформатора по мощности:

Для удобства сравнения различных схем выпрямителей составим таблицу основных электрических параметров.

Основные электрические параметры однофазных выпрямителей

Схема выпрямителя Трансформатор Диоды Нагрузка КП(1)
Ud/U2 I2/Id I1/nId S1/Pd S2/Pd ST/Pd Ub.max Ud Ia/Id
Однофазная однополупериодная 0,45 1,57 1,21 2,69 3,49 3,09 1,57 1,57
Однофазная двухполупериодная 0,9 0,79 1,11 1,23 1,73 1,48 3,14 0,5 0,667
Однофазная мостовая 0,9 1,11 1,11 1,23 1,23 1,23 1,57 0,5 0,667

Проведённый анализ работы схем выпрямителей не учитывал влияние на выходное напряжение выпрямителя внутреннего сопротивления трансформатора и сопротивления диодов, а также потерь из-за прямого падения напряжения на открытых диодах.

На холостом ходу выпрямителя выходное напряжение будет меньше расчётного на величину прямого падения напряжения на открытых диодах. Для однополупериодной и двухполупериодной схемы последовательно с нагрузкой включён только один диод, а в мостовой схеме – два. Поэтому мостовая схема для малых выходных напряжений не применяется, так как падение напряжения на двух диодах существенно снижает коэффициент полезного действия схемы. Предположим, выходное напряжение выпрямителя равно 3 В. На каждом из диодов мостовой схемы прямое падение напряжения составит около 1 В, итого 2 В. То есть трансформатор должен иметь на вторичной обмотке запас по напряжению в 40% из-за потерь в диодах.

Под нагрузкой выходное напряжение выпрямителя начнёт уменьшаться из-за потерь напряжения на внутреннем сопротивлении трансформатора и диодов. Зависимость выходного напряжения выпрямителя от тока нагрузки называется внешней характеристикой.

Уравнение внешней характеристики:

где Ud0 – напряжение холостого хода выпрямителя;

ra – активное сопротивление трансформатора;

rпр – прямое динамическое сопротивление диодов;

Как следует из выражения (3.14) внешняя характеристика выпрямителя, работающего на активную нагрузку, представляет собой прямую линию. Примерный вид внешней характеристики представлен на рис. 3.7.

Рис. 3.7. Внешняя характеристика выпрямителя с активной нагрузкой

Контрольные вопросы

1. Для чего применяются выпрямители?

2. Приведите классификацию и перечислите основные параметры выпрямителей.

3. Нарисуйте схему однополупериодного однофазного выпрямителя с активной нагрузкой и его временную диаграмму работы.

4. Нарисуйте схему двухполупериодного однофазного выпрямителя с активной нагрузкой и его временную диаграмму работы.

5. Нарисуйте схему мостового однофазного выпрямителя с активной нагрузкой и его временную диаграмму работы.

Источник



Однофазная мостовая схема выпрямления

Выпрямление рассматривается здесь как процесс превращения переменного тока в постоянный с помощью электрических элементов, которые пропускают ток преимущественно или исключительно в одном направлении. Такие элементы — полупроводниковые диоды — представляют малое сопротивление при прохождении тока в одном направлении очень большое — при протекании тока в противоположном направлении.

Идеальный выпрямитель имеет нулевое сопротивление в проводящем направлении и бесконечное сопротивление в обратном направлении и является автоматическим выключателем, который замыкает и размыкает цепь при изменениях полярности напряжения.

В однофазной мостовой схеме к одной из диагоналей моста подключается источник переменного напряжения (вторичная обмотка трансформатора), а к другой – нагрузка.

В мостовой схеме диоды работают попарно: в течение одной половины периода сетевого напряжения ток протекает от вторичной обмотки трансформатора по цепи VD1, RН, VD2, а на втором полупериоде – по цепи VD3, RН, VD4, причем в каждом полупериоде через нагрузку ток проходит в одном направлении, что и обеспечивает выпрямление. Коммутация диодов происходит в моменты перехода переменного напряжения через нуль.

Однофазная мостовая схема выпрямления

Временные диаграммы для мостовой схемы, изображённы на рисунке 2.

У мостовой схемы в каждом полупериоде ток проходит одновременно через два диода (например, VD1, VD2), потому временные зависимости токов и напряжений будут принадлежать парам вентилей. Среднее значение напряжения на выходе выпрямителя

где U2 ? действующее значение переменного напряжения на входе выпрямителя.

Действующее значение переменного напряжения (тока) — значение постоянного напряжения (тока), развивающего в данном активном сопротивлении такую же мощность, как и рассматриваемое значение переменного напряжения (тока).

Временные диаграммы работы однофазной мостовой схемы выпрямления

Действующее значение напряжения на входе выпрямителя

Среднее значение тока через диод в два раза меньше среднего значения тока нагрузки Id:

Максимальное значение тока, протекающего через диод

Действующее значение тока диода

Действующее значение переменного тока на входе выпрямителя

Максимальное обратное напряжение на диоде в непроводящую часть периода

Напряжение на нагрузке состоит из полусинусоид вторичного напряжения трансформатора, следующих одна за другой. После разложения в ряд Фурье напряжение такой формы можно представить в виде

Амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения с частотой 2?

следовательно, коэффициент пульсации выпрямленного напряжения

Коэффициент трансформации трансформатора

Мощность первичной и вторичной обмоток вентильного трансформатора

Расчетная мощность трансформатора

В качестве недостатков однофазной мостовой схемы можно отметить: большее количество диодов и протекание тока в каждом полупериоде по двум диодам одновременно. Последнее свойство однофазных мостовых выпрямителей снижает их КПД из-за повышенного падения напряжения на полупроводниковых структурах вентилей. Это особенно заметно у низковольтных выпрямителей, работающих с большими токами.

Несмотря на отмеченные недостатки, мостовая схема выпрямления широко применяется на практике в однофазных выпрямителях различной мощности.

Источник