1.2 Однофазна мостова схема

Однофазна мостова схема (рис.1.2,а) складається із трансформатора та комплекту тиристорів VS1, VS2, VS3, VS4. Змінна напруга підводиться до однієї діагоналі моста, а навантаження підключається до іншої його діагоналі - між крапкою з'єднання катодів двох тиристорів, що утворять катодну групу (VS1, VS3) і крапкою з'єднання анодів двох тиристорів, що утворять анодну групу (VS2, VS4). Тиристори пропускають струм попарно: VS1, VS4 і VS2, VS3; вони з'єднані між собою та навантаженням послідовно. При активному навантаженні пропускає струм та пара тиристорів, у якої анод тиристора катодної групи (VS1 або VS3) має найбільш високий потенціал, а катод тиристора анодної групи (VS2 або VS4) - найбільш низький потенціал.

Рис. 1.2 Схеми однофазних мостових випрямлячів:

а- симетричного; б - несиметричного

Так, наприклад, при позитивній напівхвилі е.р.с. E₂ анод тиристора VS1 буде мати найбільш високий потенціал, а катод тиристора VS4 - найбільш низький потенціал, тобто в цьому випадку при надходженні від системи керування відмикаючих імпульсів, тиристори VS1 та VS4 пропускають електричний струм i_1,4. Протягом негативної напівхвилі е.р.с. E₂, катод тиристора VS2 має найбільш низький потенціал, а анод тиристора VS3 найбільш високий потенціал, тому струм i_2,3 при наявності імпульсів керування, пропускається тиристорами VS2 і VS3.

Струм i₂ у вторинній обмотці трансформатора TV, протікає двічі за період у протилежних напрямках. Зворотна напруга на тиристорах повторює за формою е.р.с. E₂ і його максимальне значення дорівнює амплітуді е.р.с. вторинної обмотки трансформатора.

Основні розрахункові співвідношення для перетворювальних схем наведені в додатку А.

З метою спрощення системи керування й здешевлення випрямляча, можна застосувати несиметричні схеми в яких два тиристори замінені на діоди (рис. 1.2,6).

В несиметричній схемі при L_d=∞ і L_a=0 тиристори проводять струм з моменту їхнього відмикання (α, π+α, ...) до моменту спаду е.р.с. вторинної обмотки до нуля, тобто менше π. Тривалість роботи діодів більше π (від моменту спаду е.р.с. вторинної обмотки до нуля й до моменту відмикання чергового тиристора). Через діоди VD1 й VD2 протікає струм, обумовлений е.р.с. самоіндукції дроселя L_d.

Середнє значення випрямленої напруги,

, (1.1)

де, - напруга холостого ходу випрямляча (при α=0).

При α≠0 зворотна напруга на вентилі буде максимальна, рівною при α≤π/2.

Максимальна пряма напруга на вентилі,

, (1.2)

В моменти відкривання тиристорів VS1(VS2) в кривій зворотної напруги на тиристорі спостерігаються стрибки напруги, що можуть спричиняти комутаційні перенапруги

, (1.3)