Б) Однофазная двуполупериодная схема с нулевым выводом

Схема выпрямителя показана на рис. 1.3. Обязательным элементом выпрямителя является силовой трансформатор с двумя вторичными обмотками. Схема соединения обмоток такова, что одинаковые по величине напряжения на выводах вторичных обмоток относительно общей (нулевой) точки сдвинуты по фазе на 180°. Вторичные обмотки трансформатора подключены к анодам диодов. Выходное напряжение Ud снимается между нулевой точкой трансформатора и общей катодной точкой.

Основные соотношения между токами и напряжениями в схеме

Среднее значение выпрямленного напряжения

(1.13)

отсюда

(1.14)

Ток, протекающий в нагрузке

(1.15)

Ток, протекающий через вентиль

Рис. 1.3. Схема однофазного двухполупериодного выпрямителя с нулевым

выводом и временные диаграммы

(1.16)

Максимальное значение тока через вентиль

(1.17)

Обратное напряжение прикладывается к закрытому диоду, когда проводит другой диод. В результате будет действовать суммарное напряжение двух вторичных обмоток, в связи с чем и максимальное обратное напряжение определяется по выражению

(1.18)

Действующее значение тока

(1.19)

Ток в первичной обмотке трансформатора имеет синусоидальную форму и для каждого полупериода определяется током вторичной обмотки с учетом коэффициента трансформации k.

Ток находим, определив амплитуду тока во вторичной цепи

(1.20)

откуда

(1.21)

Расчет мощности обмоток трансформатора

(1.22)

(1.23).

Типовая мощность

. (1.24)

В) Однофазная мостовая схема выпрямления

В схему выпрямителя (рис. 1.4) входят силовой трансформатор с одной вторичной обмоткой и выпрямительный мост из четырех вентилей.

Выходное напряжение при чисто активной нагрузке, как и в однофазной двухполупериодной схеме с нулевым выводом, имеет вид однополярных полуволн напряжения . Это получается в результате поочередного отпирания диодовVD1, VD4 и VD2, VD3.

(1.25)

По аналогии получаются и другие соотношения

(1.26)

. (1.27)

(1.28) (1.29)

. (1.30)

(1.31)

Рис.1.4. Схема (а) и линейные диаграммы для однофазной мостовой

схемы выпрямителя (б)