Общие сведения о выпрямителях

Выпрямителями называют устройства, в которых с по­мощью электрических вентилей происходит выпрямление переменного тока.

Электрическим вентилем называют прибор, электри­ческое сопротивление которого в большой мере зависит от направления тока.

На рис. 1. показана вольтамперная характеристика идеального вентиля (кривая 1), у которого при прохожде­нии тока в прямом направлении внутреннее сопротивление равно нулю, а при прохождении тока в обратном направле­нии — бесконечности. Кривая 2 является вольтамперной характеристикой ионного прибора (газотрона или ртут­ного вентиля), у которого сопротивление в прямом направ­лении мало, а в обратном направлении приближается к бес­конечности. Вольтамперная характеристика полупроводни­кового вентиля (кривая 3) показывает, что сопротивление вентиля в прямом направлении во много раз меньше сопро­тивления в обратном направлении. Из вольтамперной ха­рактеристики электронного вентиля (кривая 4) видно, что его внутреннее сопротивление в прямом направлении боль­ше, чем у полупроводниковых и ионных вентилей, а в об­ратном направлении равно бесконечности.

Сопротивление вентиля в прямом направлении

(1)

Электрические вентили, предназначенные для работы в выпрямителях, должны обладать по возможности малым сопротивлением R_пр, минимальным обратным током I_обр и достаточно большим обратным напряжением U_обр. Кроме того, вентиль должен потреблять минимальное количество энергии.

Рис. 1. Вольтамперные характеристики идеаль­ного (кривая 1), ионного (кривая 2), полупровод­никового (кривая 3) и электронного (кривая 4) вентилей

Основными элементами, входящими в схему выпрями­теля, являются: один или несколько венти­лей, пропускающих ток в одном направлении, сило вой трансформатор, согласующий величину вы­прямленного напряжения U_oс напряжением, действующим в сети переменного тока U₁ и сглаживающий фильтр, уменьшающий пульсации выпрямленного тока. Кроме того, в схему выпрямителя могут входить вспомога­тельные трансформаторы для питания цепей накала ламп, стабилизаторы напряжения и другие вспомогательные эле­менты.

Обязательным для каждого выпрямителя является на­личие вентилей; некоторые выпрямители работают без сглаживающих фильтров, некоторые — без силового транс­форматора, если выпрямленное напряжение согласуется с напряжением сети переменного тока.

По количеству фаз различают однофазные и многофаз­ные выпрямители: по прохождению тока через вторичную обмотку трансформатора — однотактные выпрямители, у которых ток через вторичную обмотку трансформатора проходит только в одном направлении, и двухтактные вы­прямители, у которых ток во вторичной обмотке трансфор­матора проходит в обоих направлениях.