2.3. Двухполупериодное выпрямление

СИГНАЛА

Наиболее часто используются две схемы двухполупериодного выпрямления переменного сигнала: схема на основе трансформатора со средней точкой (рис. 1.10, а) и мостовая схема (рис.1.10, б). График изменения выходного напряжения при двухполупериодном напряжении (рис. 1.10, в).

Рис. 1.10. Схема двухполупериодных выпрямителей: с выводом средней точки (а), мостовой схеме (б), диаграмма напряжений (в)

В схеме на основе трансформатора со средней точкой (рис. 1.10, а) концы вторичных обмоток присоединены к диодам VD1 и VD2, которые через сопротивление нагрузки соединены с выводом средней точки. Каждый из диодов по очереди проводит ток через сопротивление нагрузки в течение следующих друг за другом полупериодов. Трансформатор, используемый в этой схеме должен

иметь две одинаковые вторичные обмотки или одну вторичную обмотку со среднем выводом. Выходное напряжение в этой схеме в 2 раза меньше, по сравнению с мостовой схемой выпрямителя. А величина, тока нагрузки в два раза больше, чем в схеме однополупериодного и двухполупериодного выпрямления.

В мостовой схеме (рис. 1.10, б) при положительной полуволне ток протекает через диоды VD1, VD3; при отрицательной – через диоды VD2, VD4. В результате, направление тока в нагрузке R_н

остается неизменным в течение всего периода входного сигнала.

На рис. 1.11 показаны кривые токов, протекающих через диоды VD1, VD2, VD3, VD4 и через сопротивление нагрузки R_н при

двухполупериодном выпрямлении.

Рис.1.11. Диаграмма токов при двухполупериодном выпрямлении

Кривая тока, разложенная в ряд Фурье, характеризуется уравнением

Iн	Im	2 4 cos 2 t						cos 4 t		.	(1.18)
		1 3						3 5

Как видно из разложения, ток содержит постоянную

составляющую I0	2		Im и все четные гармоники входного

напряжения. Из них наибольшую величину имеет вторая гармоника

Im2		4	Im , а первая гармоника отсутствует.
	3

Коэффициент пульсаций при двухполупериодном выпрямлении и работе выпрямителя на активную нагрузку определяется из выражения

K П	Im2		.	(1.19)
		I0
Для синусоидального сигнала KП				0,67 .
При работе двухполупериодного выпрямителя на параллельно
соединенные активное сопротивление				Rн и емкость Сн , ток и

напряжение на нагрузке будут изменяться по тем же законам, что и в случае однополупериодного выпрямления. На рис. 1.12 приведены диаграммы, характеризующие их изменения во времени, а также кривые изменений тока на диодах.

Рис. 1.12. Диаграмма работы при двухполупериодном выпрямлении U₀ U_н - постоянная составляющая выпрямленного напряжения