3.1. Некерован1 однофазні випростувачі

Якщо як вентилі використовують діоди, то такі випростувачі нази­ваються некерованими. За способом з'єднання вентилів схеми одно­фазних випростувачів поділяють на три типи: одиопівперіодна, двопівперіодпа з нульовим виводом і мостова.

Рис. 23. Однопівперіодний випростувач: схема (а), часові діаграми напруг та струмів (б), вираз вихідної напруги випростувача у формі ряду Фур'є (в)

Робота одпопівперіодпої схеми випростувача (рис.23, а) визна­чається властивостями напівпровідникового діода. Коли на вторинній обвитці трансформатора додатна півсинусоїда напруги, додатний по­тенціал прикладено до анода діода й він переходить у відкритий стан, тоді струм проходить через діод та навантаження і це триває до мо­менту, коли синусоїда напруги вторинної обвитки трансформатора змінює знак на протилежний, тобто половину періоду змінної напру­ги. Від'ємний потенціал на аноді діода приводить до його закриття, відповідно струм через діод і навантаження не проходить (рис.23, б). Середнє значення випростаної напруги такого випростувача, як видно з поданого виразу (рис.23, в), дорівнює Ud, = Udm/π = 0,45U₂, коефі­цієнт пульсацій — К_П = 1,57 .

У схемі двопівперіодного випростувача з нульовим виводом (рис.24, а) вторинна обвитка трансформатора, яка має середню точку (нульову точку), що забезпечує отримання двох напруг и'₂, и’’₂ однако­вої амплітуди, але протилежної полярності. Коли на вторинній обвитці трансформатора додатна півсинусоїда напруги и’₂ , то струм проходить через діод VD1—Rн, і, навпаки, коли додатна півсинусоїда напруги и’2— струм проходить через VD2—R_H (рис.22, б). Отже, струм через навантаження визначається сумою струмів обидвох діодів і проходить протягом усього періоду, тобто і_d = i_vl +i_v2 . Середнє значення випрос­таної напруги двопівперіодного випростувача з нульовим виводом до­рівнює U_d = 2U_dm/π = 0,9U₂, а коефіцієнт пульсацій — Кn = 0,67 .

Рис. 24. Двопівперіодний випростувач з нульовим виводом: схема (а), часові діаграми напруг та струмів (б), вираз вихідної напруги випростувала у формі Фур’є (в).

Недоліком такої схеми є використання спеціального трансформа­тора і те, що струм вторинної обвитки несинусоїдний. Це приводить до додаткових втрат в трансформаторі.

У схемі мостового випростувана (рис.25, а) використовується транс­форматор без середньої точки. Струм через навантаження проходить протягом усього періоду, через діоди VD1—VD4 у випадку додатної півсинусоїди напруги вторинної обвитки трансформатора; через діо­ди VD2—VD3 у випадку від'ємної півсинусоїди напруги вторинної обвитки трансформатора. Середнє значення випростаної напруги та­кого випростувача дорівнює U_d = 2Udm/π = 0,9U₂, а коефіцієнт пульса­цій — К_п= 0,67.

Рис.25. Мостовий випростувач: схема (а), часові діаграми напруг та струмів (б), вираз віхідної напруги випростувача у формі ряду Фур’є (в)