4. Объяснить устройство и принцип действия двухполупериодной мостовой схемы выпрямления, ее достоинства и недостатки.

Двухполупериодная мостовая схема выпрямления состоит из 4 вентилей, соединенных между собой определенным образом в замкнутый четырехугольник. К одной диагонали моста подводится переменное U, а ко второй - приемник электроэнергии, работающий на постоянном токе. В данной схеме вентили работают попарно: один полупериод VD1 и VD3, а второй - VD2 и VD4. I в приемнике электроэнергии протекает оба полупериода в одном и том же направлении, как и в предыдущей схеме.

Т.о., данная схема обладает теми же положительными свойствами, что и предыдущая, а ее преимуществом является возможность использования без трансформатора. При отсутствии трансформатора мостовая схема имеет малые габариты.

Мостовая схема является наиболее распространенной схемой выпрямления.

5. Объяснить устройство и принцип действия емкостного сглаживающего фильтра.

Ёмкостный сглаживающий фильтр состоит из конденсатора, который подключается параллельно нагрузке.

Принцип действия фильтра основан на зарядке и разрядке конденсатора. При нарастании пульсирующего U конденсатор заряжается до амплитудного значения U_вх, а при убывании - разряжается, отдавая энергию нагрузке, за счет чего и происходит сглаживание пульсаций.

Качество сглаживания зависит от емкости конденсатора, от величины R_нагр и от схемы выпрямления.

Чем больше емкость конденсатора, тем медленнее он разряжается, а, следовательно, качество сглаживания улучшается.

Чем меньше R_нагр, тем быстрее разряжается конденсатор, а, следовательно, качество сглаживания ухудшается.

В двухполупериодной схеме выпрямления, при той же емкости конденсатора качество сглаживания выше, чем в однополупериодной.

Ёмкостный сглаживающий фильтр находит очень широкое применение на практике, благодаря простоте конструкции и высокой надежности в работе.

6. Объяснить устройство и принцип действия индуктивного сглаживающего фильтра.

Индуктивный сглаживающий фильтр состоит из катушки индуктивности, которая включается последовательно с нагрузкой.

Принцип действия фильтра основан на явлении самоиндукции. При изменении пульсирующего тока в катушке, в ней индуктируется ЭДС самоиндукции, которая согласно правилу Ленца, всегда противодействует силе ее вызвавшей. Т.о., при нарастании пульсирующего U ЭДС самоиндукции стремится его уменьшить, а при убывании - поддерживает, за счет чего и происходит сглаживание пульсаций.

Для того чтобы действие фильтра было эффективным, активное сопротивление катушки должно быть значительно меньше сопротивления нагрузки, а ее индуктивное сопротивление значительно больше сопротивления нагрузки.

При большой величине активного сопротивления катушки, увеличиваются тепловые потери энергии в ней, а, следовательно, уменьшается КПД выпрямителя.

Чем больше величина индуктивного сопротивления, тем больше ЭДС самоиндукции, а, следовательно, улучшается качество сглаживания. Для увеличения индуктивного сопротивления катушки при том же активном сопротивлении её выполняют с ферромагнитным сердечником. Такую катушку называют дросселем.