3.2 Схемы выпрямителей

3.2.1 Однотактные схемы выпрямления

3.2.1.1 Однофазная

Однотактная однофазная схема выпрямления приведена на рисунке 6. Применяется преимущественно при работе на активную или емкостную нагрузку. Единственным достоинством схемы является ее простота. К недостаткам можно отнести большие пульсации переменного напряжения на нагрузке, малая частота пульсаций, большое обратное напряжение на вентиле, низкий коэффициент использования трансформатора и др.

3.2.1.2 Двухфазная

Рисунок 12. Схема двухфазного выпрямителя

Схема относительно проста, значительно меньшая переменная составляющая напряжения на нагрузке, более высокая частота пульсаций. Однако большая величина обратного напряжения, невысокий коэффициент использования трансформатора. На трехфазную сеть создает несимметричную нагрузку и применяется на мощностях до 1 кВт.

Рисунок 13. Осциллограммы, поясняющие работу двухфазного выпрямителя

3.2.1.3 Шестифазная

Рисунок 14. Схема шестифазного однотактного выпрямителя

Рисунок 15. Осциллограммы к рисунку 14

Частота пульсаций в нагрузке выпрямителя в шесть раз больше частоты сети, что существенно облегчает построение сглаживающего фильтра. Такой выпрямитель равномерно нагружает трехфазную сеть и применяется при выпрямлении больших мощностей при индуктивной или активной нагрузке.

3.2.2 Двухтактные схемы выпрямления

3.2.2.1 Однофазная

Рисунок 16. Схема однофазной двухтактной схемы выпрямления

Рисунок 17. Осциллограммы к рисунку 16

По своим электрическим параметрам схема аналогична двухфазной однотактной, однако конструкция трансформатора проще, не имеет средней точки.

3.2.2.2 Трехфазная (схема Ларионова, 1923 год)

Рисунок 18. Схема трехфазного двухтактного выпрямителя

Рисунок 19. Осциллограммы к рисунку 18

3.2.3 Выпрямители с умножением напряжения

В этих простых схемах в результате последовательного соединения ряда однофазных выпрямителей с емкостным фильтром на выходе получают напряжение в несколько раз превышающее питающее напряжение. Схемы делятся на симметричные и несимметричные

3.2.3.1 Симметричная схема удвоения

Рисунок 20. Схема удвоения напряжения

Рисунок 21. Осциллограммы к рисунку 20

Напряжение на нагрузке равно сумме Uв1 и Uв2 . При этом постоянные составляющие складываются, так что выходное напряжение удваивается.

3.2.3.2 Несимметричные схемы выпрямления

Эти схемы могут эффективно использоваться при малых нагрузках, например при испытании на пробой, для питания электронно-лучевых трубок.

Рисунок 22. Схема умножения первого рода

В этой схеме умноженное напряжение снимается с одного конденсатора. Теоретически можно получить любую кратность умножения, однако на практике кратность не превышает 2 – 4. Для получения хороших характеристик величины емкостей должны быть большими и подчиняться условию C1>C2>C3…

Рисунок 23. Схема умножения второго рода

В этой схеме выходное напряжение снимается с последовательного соединения нескольких конденсаторов, поэтому величина их емкостей должна быть больше, чем в схеме первого рода. Однако рабочее напряжение конденсаторов не превышает двух напряжений сети. Применяется чаще.