3.1.2 Двухполупериодные выпрямители с выводом средней точки

Рис. 3.4. Схема двухполупериодного выпрямителя с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора

Схема представляет собой два однополупериодных выпрямителя, работающих на одну общую нагрузку. Вторичная обмотка трансформатора имеет среднюю (нулевую) точку, поэтому диоды питаются вторичными напряжениями и , равными по величине и сдвинутыми по фазе на 180⁰ В каждый полупериод работает только один диод. Работа схемы : при полярности, указанной на рисунке, ток протекает от плюса, через диод VD1, сопротивление нагрузки R_н, на минус. В другой полупериод, когда верхний зажим имеет отрицательный потенциал по отношению к нижнему, ток протекает от нижнего зажима через диод VD2, нагрузку R_н на новый минус ( - ). В результате, в течение всего периода ток I_н через нагрузку R_н и напряжение на ней имеет одно и то же направление. Временные диаграммы работы _.двухполупериодного выпрямителя показаны на рис.5. Основные параметры схемы: среднее значение за период выпрямленного напряжения и тока, коэффициент пульсации соответственно

; .

М аксимальное значение обратного напряжения, прикладываемого к диоду в непроводящий полупериод . Значительная величина является существенным недостатком схемы.

Рис 3. 5. Временные диаграммы _.двухполупериодного выпрямителя

3.1.3 Мостовой выпрямитель

Из-за более простой конструкции трансформатора и меньшей величины максимального обратного напряжения, прикладываемого к диоду в непроводящий полупериод, наибольшее распространение получила мостовая схема выпрямителя, показанная на рис.3.6.

Рис. 3. 6 Мостовая схема выпрямителя

Работа схемы. В один из полупериодов напряжения сети (U₁) , когда верхний зажим вторичной обмотки трансформатора имеет положительный потенциал по отношению к нижнему зажиму, диоды VD2 и VD4 закрыты, диоды VD1 и VD3 открыты. В этот полупериод ток проходит от верхнего зажима вторичной обмотки трансформатора через диод VD1, нагрузочный резистор R_н,, диод VD3 к нижнему зажиму обмотки трансформатора. В другой полупериод, когда верхний зажим имеет отрицательный потенциал по отношению к нижнему диоды VD1 и VD3 закрыты, а диоды VD2 и VD4 открыты, ток проходит от нижнего зажима через диод VD4, резистор R_н,, диод VD2 к верхнему зажиму обмотки трансформатора. При этом в течение всего периода ток I_н через R_н, и напряжение на нем также, как и в предыдущей схеме ( рис.3.4 ) имеет одно и то же направление. Временные диаграммы напряжений мостового выпрямителя имеют тот же вид и показаны на рис.5. Основные параметры схемы :

; К_пульс.=0,67 ; f_ог= 2f _с ; .

По сравнению с однополупериодным _.двухполупериодные выпрямители более эффективны; средние значения за период выпрямленного напряжения и тока в два раза больше, а пульсации значительно меньше.

3.2 Сглаживающие фильтры

Коэффициент пульсаций напряжения К_пульс. питающего электронную аппаратуру, должен составлять доли процента. Как было указано, двухполупериодный выпрямитель создает пульсирующее напряжение с К_пульс.=0,67. Поэтому для уменьшения пульсаций до требуемого уровня применяют устройства, называемые сглаживающими фильтрами. Различают емкостные, индуктивные, комбинированные ( Г – образные, П – образные) фильтры.