Сравнительный анализ схем выпрямления.
Однофазная однополупериодная схема выпрямления наиболее проста. Для нее требуется только один вентиль и обычный трансформатор. Коэффициент использования трансформатора очень низок, а коэффициент пульсации велик. В электропитающих установках автоматики, телемеханики и связи схема не используется.
Однофазная двухполупериодная схема выпрямления с нулевым выводом. Коэффициент использования трансформатора этой схемы в 2 раза выше предыдущей. Характерным для схемы является отсутствие вынужденного намагничивания.
Однофазная мостовая схема выпрямления имеет существенные преимущества. Обратное напряжение на вентиль в ней в 2 раза меньше, а действующее напряжение всей вторичной обмотки трансформатора гораздо выше. Схема широко используется для электропитающих установок с полупроводниковыми вентилями. Однофазная мостовая схема пригодна для электропитающих установок мощностью до 1 кВт. Для мощностей выше 1 кВт применяются трехфазные схемы.
Трехфазная однополупериодная схема выпрямления с нулевым выводом у вторичной обмотки трансформатора. Эта схема имеет такие же недостатки, что и однофазная двухполупериодная. Характерным недостатком ее является и то, что в выпрямленном напряжении возможно появление гармоники с частотой, равной частоте сети (50 Гц). Схема может применяться для электропитающих установок мощностью более 1 кВт.
Трехфазная мостовая схема обладает существенными преимущиствами перед трехфазной однополупериодной. Схема имеет высокий коэффициент использования трансформатора. Его расчетная мощность всего на 5% больше мощности выпрямленного тока. Коэффициент пульсации имеет незначительную величину. В схеме нет явления вынужденного намагничивания. Первичная и вторичная обмотки трансформатора могут быть включены любым способом.
Выпрямление с умножением напряжения.
Выпрямители могут быть: однополупериодные, двухполупериодные, также с удвоением, утроен и тд
ВЫПРЯМИТЕЛЬ С УМНОЖЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ – устройство, служащее для выпрямления и повышения напряжения. Особенность работы схем этих выпрямителей является использование свойств конденсатора накапливать и сохранять в течение некоторого времени электрическую энергию. Чем больше емкость входящих в схему конденсаторов, тем выше запас электрической энергии и выпрямленное напряжение при одной и той же нагрузке.
Схема однополупериодной с удвоением
Двухполупериодная схема с удвоением. Kп= Um1/U0
Выпрямитель по схеме удвоения состоит из двух последовательно соединенных однополупериодных выпрямителей, каждый из которых имеет выпрямленный элемент и создает на выходной емкости напряжение, равное половине полного выпрямленного напряжения. В одном из них работает вентиль VD1 с конденсатором С1, в другом – VD2 с С2. Катод VD2 соединен с анодом VD1, поэтому они работают поочередно. В первый полупериод переменного напряжения, когда на аноде VD2 и катоде VD1 появился положительный потенциал, ток проходит через VD2 и заряжает конденсатор С2. Во втором полупериоде на аноде вентиля VD2 появляется отрицательный потенциал, и вентиль оказывается запертым. Однако на катоде второго вентиля VD1 появляется также отрицательный потенциал, через него идет ток и заряжает конденсатор С1. Конденсаторы С1 и С2 соединены последовательно. Вследствие этого напряжение на выходе выпрямителя равно сумме напряжений на конденсаторах С1 и С2, что приблизительно в два раза больше, чем при однополупериодном выпрямлении.