2. Неуправляемый полупроводниковый однофазный однополупериодный выпрямитель.

Выпрямители используются в блоках питания радиоэлектронных устройств для преобразования переменного напряжения в постоянное. Схема любого выпрямителя содержит 3 основных элемента:

Силовой трансформатор – устройство для понижения или повышения напряжения питающей сети и гальванической развязки сети с аппаратурой.

Выпрямительный элемент (вентиль), имеющий одностороннюю проводимость – для преобразования переменного напряжения в пульсирующее.

Фильтр – для сглаживания пульсирующего напряжения.

Простейшим выпрямителем является схема однофазного однополупериодного выпрямителя. Схема и временные диаграммы, поясняющие работу однофазного однополупериодного выпрямителя, представлены на рисунке 4.

Рис. 4. Однофазный полупроводниковый выпрямитель.

Если входное напряжение изменяется по гармоническому закону , то на интервале полупроводниковый диод VD смещен в прямом направлении, следовательно, напряжение и ток на нагрузочном резисторе повторяют форму входного сигнала.

На интервале диод смещен в обратном направлении. Выходное напряжение на нагрузке и ток равны нулю.

Спектральный состав выпрямленного напряжения (ряд Фурье), полученный в результате разложения однополупериодных импульсов выпрямленного напряжения, имеет вид:

,

где - постоянная составляющая выпрямленного напряжения (среднее значение выпрямленного напряжения);

– основная гармоника выходного напряжения.

Коэффициент пульсации определяется отношением амплитуды основной гармоники к среднему значению выпрямленного напряжения:

.

Однополупериодный выпрямитель имеет низкую эффективность из-за высокой пульсации выпрямленного напряжения, поэтому находит ограниченное применение.

3. Двухполупериодный мостовой выпрямитель.

Наиболее широкое практическое распространение получил однофазный мостовой выпрямитель. Схема и временные диаграммы, поясняющие работу выпрямителя представлены на рисунке 5.

Если входное напряжение изменяется по гармоническому закону , то на интервале оно смещает в прямом направлении включенные последовательно с нагрузкой диоды VD2 и

VD3. При этом диоды VD1 и VD4 смещены в обратном направлении напряжением, приложенным к нагрузке . На интервале входное напряжение смещает в прямом направлении включенные последовательно с нагрузкой диоды VD1 и VD4. При этом диоды VD2 и VD3 смещены в обратном направлении напряжением, приложенным к нагрузке .

Рис. 5. Двухполупериодный мостовой выпрямитель.

Спектральный состав выпрямленного напряжения, полученный в результате разложения однополупериодных импульсов выпрямленного напряжения, имеет вид:

- постоянная составляющая выпрямленного напряжения (среднее значение выпрямленного напряжения);

-основная гармоника выходного напряжения.

Коэффициент пульсации определяется отношением амплитуды основной гармоники к среднему значению выпрямленного напряжения:

.