7.3.3. Двонапівперіодний випрямляч

Двонапівперіодні випрямлячі поділяються на мостові та з нульовим виводом у вторинній обмотці трансформатора.

Мостова схема випрямлення (рис. 7.7) складається з чоти-рьох вентилів VD₁…VD₄. У додатній півперіод напруги на вторинній обмотці трансформатора струм пропускають вентилі VD₁ і VD_4, а у від’ємний – вентилі VD₂ і VD₃. При цьому струм у навантаженні протікає в одному напрямі, вказаному стрілкою. Форми напруг, струму навантаження та струму в вентилях показано на рис.7.8

Рис. 7.7. Мостова схема випрямлення

До закритого вентиля прикладена зворотна напруга U_д, яка повторює за формою напругу вторинної обмотки трансфор-матора TV. Максимальне значення зворотної напруги на вентилі дорівнює – амплітудному значенню напруги вторинної обмотки трансформатора.

Рис. 7.8. Часові діаграми мостової схеми випрямлення

Аналіз часових діаграм дозволяє одержати вирази для середніх значень випрямлених напруги і струму.

Середнє значення випрямленої напруги визначається за формулою:

(7.14)

а середнє значення струму:

(7.15)

Діюче значення вторинної обмотки трансформатора:

, (7.16)

а середній струм кожного діода, що є також струмом вторинної обмотки трансформатора:

І _пр.ср = І_2.ср = 0,5 _Ін.ср (7.17)

.

Амплітудний струм вторинної обмотки:

(7.18)

Діюче значення струму вторинної обмотки:

(7.19)

Максимальна зворотна напруга на діодах:

U_{зв. мас} = 1,57 (7.20)

Максимальний прямий струм діода:

(7.21)

Амплітуда основної гармоніки частотою 2ώ дорівнює:

,

отже коефіцієнт пульсації, при f_g = f_м дорівнює К_П = 0,67.

Двонапівперіодний випрямляч з нульовим виводом у вторинній обмотці трансформатора (рис. 7.9) можна розглядати як з’єднання двох однонапівперіодних випрямлячів, увімкнених на один навантажувальний резистор Rн.

Даний тип випрямляча має ті ж переваги перед однонапівперіодним випрямлячем, що й мостовий випрямляч. У двонапівперіодному випрямлячі габарити, маса і вартість трансформатора значно більші, ніж в однонапівперіодному і мостовому випрямлячах, оскільки вторинна обмотка має вдвічі більше число витків Випрямляч застосовують для живлення навантажувальних пристроїв малої і середньої потужностей.

Співвідношення для струмів і напруг визначаються за

формулами отриманими для мостового випрямляча, а коефіцієнт пульсацій К_П = 0,67.

Рис. 7.9. Двонапівперіодний випрямляч з нульовим виводом у вторинній обмотці трансформатора

7.3.4. Випрямлячі – помножувачі напруги

Для підвищення випрямленої напруги на навантаженні при заданій напрузі на вторинній обмотці трансформатора або за відсутності трансформатора, що підвищує, з необхідним коефіцієнтом трансформації застосовують схеми випрямляння з помноженням напруги.

Як додаткові джерела е.р.с., призначених для збільшення вихідної напруги, в цих схемах використовують конденсатори, що періодично заряджають через діоди. На рис. 7.10. зображена схема подвоювача напруги.

За допомогою помножувачів напруги можна одержати на виході напруги в кілька десятків кіловольт, використовуючи при цьому малогабаритні і недорогі прилади (конденсатори і діоди) з низькими номінальними напругами.

Рис. 7.10. Схема випрямляча множенням напруги у два рази

Якісне випрямлення при невеликих пульсаціях можливо лише при слабких споживання струму навантаження. Існує значна різноманітність схем випрямлячів з помноженням напруги.