3. Основные схемы выпрямителей (рис. 3.3.1).

а) Однофазный однополупериодный.	б) Однофазный двухполупериодный с выводом средней точки трансформатора.
в) Однофазный мостовой.	г) Трехфазный однополупериодный с выводом средней точки трансформатора.
д) Трехфазный мостовой.

Рис. 3.3.1. Основные схемы выпрямителей.

4. Однофазный однополупериодный выпрямитель.

Принципиальная схема – на рис. 3.3.1(а), эквивалентная – на рис. 3.4.1.

Рис. 3.4.1. Эквивалентная схема.

Рис. 3.4.2. Временные диаграммы работы

однофазного однополупериодного выпрямителя.

ЭДС вторичной обмотки трансформатора:

. (3.4.1)

На интервале 0<ωt<π ток равен:

. (3.4.2)

На интервале 0<ωt<π ток равен нулю: i = 0.

Амплитуда выпрямленного тока:

. (3.4.3)

Выпрямленное напряжение (0<ωt<π):

, (3.4.4)

где U_Hm максимальное значение (амплитуда) выпрямленного напряжения:

. (3.4.5)

КПД выпрямителя:

. (3.4.6)

Среднее значение выпрямленного напряжения:

(3.4.7)

Среднее значение выпрямленного тока:

. (3.4.8)

Действующее значение выпрямленного тока и напряжения:

, (3.4.9)

. (3.4.10)

Форм-фактор:

. (3.4.11)

Максимальное обратное напряжение на вентиле:

. (3.4.12)

По найденным I₀, I, I_m и U_ОБРmax выбирают вентиль.

Очевидно, что вентиль должен допускать амплитудное значение тока и максимально обратное напряжение, по крайней мере в π раз превышающие средние I_0, U₀.

Амплитуда 1-й гармоники выпрямленного напряжения и тока:

, (3.4.13)

. (3.4.14)

Коэффициент пульсации по 1-й гармонике:

. (3.4.15)

Если считать, что трансформатор идеальный (R_ВН учитывается в эквивалентной схеме (рис. 3.4.1)), коэффициент мощности относительно источника е₂ равен К_М всего выпрямителя (рис. 3.3.1(а)):

, (3.4.16)

где I₁ – действующее значение тока 1-й гармоники; I – действующее значение выпрямленного тока (всей кривой).

В нашем случае (для активной нагрузки) φ₁ = 0, cosφ₁ = 1, следовательно:

. (3.4.17)

Мощность в нагрузке:

(3.4.18)

где P₀ = U₀·I₀ – мощность постоянных составляющих выпрямленных напряжения и тока.

Вернемся вновь к КПД:

, (3.4.19)

, (3.4.20)

, (3.4.21)

. (3.4.6)

Уравнение внешней характеристики имеет вид:

, (3.4.22)

где

. (3.4.23)

ВАХ однофазного однополупериодного выпрямителя – на рис. 3.4.3.

Рис. 3.4.3. Внешняя ВАХ однофазного однополупериодного выпрямителя.