10.3. Двухполупериодный выпрямитель

Схема двухполупериодного выпрямителя показана на рис. 10.2. К первичной обмотке трансформатора для подавления помех подключен фильтр, составленный из двух конденсаторов по 0,05 мкФ каждый, причем средняя точка между ними при­соединена к земле. Эти конденсаторы не должны быть однопо-лярными, а для уменьшения вероятности пробоя их номиналь­ное напряжение должно быть — 200В. Выключатель обычно ставят перед конденсаторами с тем, чтобы при выключенном выпрямителе сетевое напряжение не подавалось на конденсато­ры. В двухполупериодном выпрямителе вторичная обмотка трансформатора должна иметь центральный вывод, однако в случае мостовой схемы выпрямителя (см. рис. 9.7 и разд. 10.7) такого вывода не требуется.

На рис. 10.2 два выпрямляющих диода имеют общую точку, с которой снимается выпрямленное напряжение. В качестве фильтра в выпрямителе используются последовательный рези­стор и два конденсатора. Однако в тех случаях, когда необходим низкий уровень пульсаций, на выходе выпрямителя можно добавить еще по одному резистору и конденсатору.

Рис. 10.2. Схема двухполупериодного выпрямителя.

Когда между верхним выводом вторичной обмотки и землей действует положительная полуволна переменного напряжения, то электроны будут протекать от заземленной точки нагрузки через резисторы R₅ и R₂, а также через налрузочные элементы, подключенные к выходам выпрямителя; в этом случае на верх­нем выводе резистора R₂ устанавливается положительный по­тенциал относительно земли. Резисторы R₂ и Rz образуют дели­тель напряжения, причем на выводе Т₂ создается напряжение ( — 15 В), величина которого зависит от сопротивления нагруз­ки. При малой величине сопротивления нагрузки, присоединен­ной к выводу Т₂, ток через резистор R₂ возрастает, что приведет к уменьшению напряжения на этом выводе.

Резисторы R₂ и Rz выполняют не только функцию делителя напряжения: через них протекает некоторый ток утечки незави­симо от того, подключена к выпрямителю нагрузка или нет. По этой причине цепь с этими резисторами (или одним резистором между выходными зажимами) называют цепью утечки. Ука­занные резисторы являются относительно небольшой нагрузкой для выпрямителя (ток этой цепи составляет 10 — 20% среднего тока нагрузки), но цепь утечки помогает стабилизировать рабо­ту выпрямителя и позволяет в некоторой степени отрегулиро­вать выходное напряжение.

Во время действия положительной полуволны напряжения на верхней части вторичной обмотки трансформатора ток про­текает через диод Д₁, в то время как диод Д₂ заперт. Когда же между нижним выводом обмотки и землей действует положи­тельная полуволна напряжения, диод Д1 закрыт, а диод Д₂ про­водит ток, протекающий в направлении от нижнего вывода об­мотки через цепь нагрузки и цепь утечки, резистор R₁ и замы­кается через землю. Таким образом, в течение каждого полупе­риода переменного напряжения образуется импульс выпрямлен­ного тока. Так как выпрямленные импульсы тока следуют не­посредственно один за другим, то требования к фильтру менее жесткие по сравнению с однополупериодным выпрямителем. Следовательно, сопротивления резисторов и емкости конденса­торов фильтра в двухполупериодной схеме будут меньшей ве­личины.

Предохранитель, включенный последовательно со схемой фильтра, защищает выпрямитель и трансформатор от перегру­зок, которые могут возникнуть при подключении низкоомных нагрузок или при пробое конденсаторов фильтра. Номинальный ток предохранителя выбирается такой величины, чтобы предо­хранитель сгорал, если ток через него превысит примерно на 20% величину номинального тока нагрузки.