Мостовой двухполупериодный выпрямитель

Двухполупериодный мостовой выпрямитель состоит из трансформатора (Тр) и четырех диодов (VD1-VD4), подключенных к вторичной обмотке трансформатора по мостовой схеме (рис.1.4).

Рис. 1.4. Схема двухполупериодного мостового выпрямителя

К одной из диагоналей моста подсоединяется вторичная обмотка Тр, а к другой – нагрузочный резистор Rн. Каждая пара диодов VD1, VD3 и VD2, VD4. работает поочередно.

Рассмотрим временные диаграммы работы этого выпрямителя (рис.1.5).

В первый полупериод (0-Т/2) открыты VD1 и VD3, когда потенциал точки «а» выше потенциала точки «b». При этом в нагрузочном резисторе R_н появляется ток I_н. В этом интервале диоды VD2 и VD4 закрыты. В следующий полупериод (Т/2-Т) потенциал точки «b» выше потенциала точки «а», тогда диоды VD2 ,VD4 открыты, а VD1 VD3 закрыты. В оба полупериода ток через R_н имеет одно и то же направление. Коэффициент пульсаций р = 0,67.

Рис. 1.5. Временные диаграммы двухполупериодного мостового выпрямителя

32. Нулевой трехфазный выпрямитель.
Данная схема содержит трехфазный трансформатор T и три диода (вентиля). Нагрузка включается между точкой соединения диодов и нулевым выводом трансформатора.

На рисунке представлены графики зависимостей для токов и напряжений различных точек схемы выпрямления.

На интервале времени [t1;t2] фаза “a” имеет наибольший потенциал по сравнению с другими фазами относительно нулевой точки трансформатора, поэтому диод VD1 находится в открытом состоянии и через него протекает ток. На нагрузке напряжение изменяется по закону огибающей фазы “a”.
В момент t2 происходит перекоммутация с VD1 на VD2, т.к. потенциал фазы “b” становится наибольшим по отношению к нулевой точке. К нагрузке прикладывается фазное напряжение.
На интервале времени [t2; t3] к первому диоду прикладывается линейное напряжение между фазами “b” и “a” и он находится в закрытом состоянии.
В момент t3 прикладывается линейное напряжения Uca, так как происходит переключение вентилей (с VD2 на VD3).
К недостатком этой схемы можно отнести:

· Высокий уровень обратного напряжения (среднее напряжение – фазное, обратное – линейное), что не позволяет использовать данную схему при повышенных уровнях напряжения.

· Ток во вторичной цепи трансформатора протекает в течение одной третьей части периода и имеет одностороннее направление, что увеличивает габаритные размеры трансформатора. Для исключения подмагничивания сердечника необходимо делать запас по намагниченности (уменьшать значение Bm), что приводит к дополнительному увеличению габаритов трансформатора. Иногда в сердечник трансформатора вводят воздушный зазор.

· Более низкие качественные показатели (K п , K0) по сравнению с двухполупериодной схемой выпрямления.

· Индуктивность рассеяния трансформатора влияет на форму выпрямленного напряжения, что является ограничением по мощности. При этом снижается уровень выпрямленного напряжения и возрастают пульсации.

· С точки зрения монтажа схемы – исключена возможность соединения вторичной цепи треугольником из - за нулевого вывода.

Достоинствами схемы выпрямления являются:

· более высокие токи нагрузки по сравнению с двухтактной схемой (малые потери из-за того, что в работе участвует один вентиль в любой момент времени).

· с точки зрения монтажа – существует возможность размещения полупроводников на одном радиаторе.

Основные соотношения: