28. Однофазный двухполупериодный мостовой выпрямитель: схема, временные диаграммы токов и напряжений, принцип выпрямления, параметры, применение.

Двухполупериодные мостовые выпрямители свободны от недостатков, свойственных однополупериодным выпрямителям, имеют более высокий к.п.д. Эти вы­прямители являются более мощными, чем однополупериодные, так как с их помощью нагрузочные устройства используют для своего питания оба полупериода на­пряжения сети. Однако это достигается за счет усложнения схем двухполупериодных выпрямителей. Двухполупериодный мостовой выпрямитель изображен на (рис.9.4 а)

Он состоит из трансформатора и четырех диодов, подключенных к вторичной обмотке трансформатора по мостовой схеме. К одной из диагоналей моста подсоеди­няется вторичная обмотка трансформатора, а к другой — нагрузочный

резистор Rн. Каждая пара диодов (Д1,Д3 и Д2 , Д4 )работает поочередно. Диоды Д1, Дз открыты в первый полупериод напряжения вторичной обмотки трансформа­тора u2 (интервал времени 0 — Т/2),когда потенциал точки а выше потенциала точки Ь. При этом в нагрузочном резисторе Rн появляется ток i н (рис. 9.4, б). В этом интервале диоды Д2 , Д4 закрыты.

В следующий полупериод напряжения вторичной обмотки (интервал времени Т/2— Т) потенциал точки Ь выше потенциала точки а, диоды Д2, Д4 открыты, а диоды Д1, Д3 закрыты.В оба полупериода, как видноиз рис. 9.4, ток через нагрузочный резистор Iн имеет одно и то же направление.

Параметры:

P=0.67

Uн.ср.= 0.9*U2; Iн.ср.= 0.9U2 /Rн

I2= 0.78*Iн.ср

Iпр.ср.= ½*Iн.ср.

Uобр.мах =1.57*Uн.ср Iр.ср =1.57*Iн.ср.

Анализ приведенных соотношений показывает, что пр одинаковых значениях параметров трансформаторов и сопротивления Rн мостовой выпрямитель по сравне­нию с однополупериодным имеет следующие преимущества: средние значения выпрямленных тока I н. ср и напряжения Uн. ср в два раза больше, а пульсации зна­чительно меньше. Все эти преимущества достигнуты за счет увеличения количества диодов в четыре раза, что является основным недостатком мостового выпрями­теля.

Применение: в схемах малой и средней мощности.

29.Трехфазные выпрямители: схема однополупериодная и мостовая ( мост Ларионова), принцип выпрямления, временные диаграммы токов и напряже­ний, применение.

Трехфазные выпрямители применяют как выпрямители средней и большой мощностей. Существует два основных типа выпрямителей: с нейтральным выводом и мостовой. На рис. 9.6, а изображена схема трехфазного выпрямителя

с нейтральным выводом. В него входят: трехфазный трансформатор, обмотки которого соединены звездой, три диода, включенные в каждую из фаз трансформа­тора, и нагрузочный резистор Rн. Работу выпрямителя удобно рассматривать с помощью временных диаграмм, представленных на рис. 9.6, б. Из рисунка видно, что диоды работают поочередно, каждый в течение трети периода,когда потенциал начала одной из фазных обмоток (например, а) более положителен, чем двух других (Ь и с). Выпрямленный ток в нагрузочном резисторе создается токами каждого диода, имеет одно и то же направление и равен сумме выпрямленных токов каждой из фаз: iн = ia +ib +ic. В нагрузочном токе iн этого выпрямителя пульсации значительно меньше по сравнению с однофазным выпрямителем. Служит для питания нагркзочных устройств, в которых среднее значение выпрямленного тока доходят до сотен ампер, а напряжение- до десятков киловольт. Достоинством яв­ляется достаточно высокая надежность, что определяется минимальным количеством диодов. Недостатки : подмагничивание сердечника трансформатора постоян­ным током, что приводит к снижению КПД выпрямителя.

Параметры:

P=0,25

Uн.ср.= 1,17* U2ф

Uобр. max= 2,09*Uн.ср.

Iпр.мах = 1,21*I н.ср

Iпр.ср= Iн.ср./3

Трехфазный мостовой выпрямитель, несмотря на то что в нем используется в два раза больше диодов, по всем показателям превосходит рассмотренный трехфаз­ный выпрямитель. Схема этого выпрямителя (рис. 9.7, а) была предложена в 1923 г. советским ученым А. И. Ларионовым. Данный выпрямитель содержит мост из шести диодов. Диоды Д1,Д3,Д5 образуют одну группу, а диоды Д2,Д4,Д6— другую. Общая точка первой группы диодов образует положительный полюс на нагру­зочном резисторе Rн , а общая точка второй группы — отрицательный полюс на нем. В этом выпрямителе в каждый момент времени ток в нагрузочном резисторе и двух диодах появляется тогда, когда к этим диодам приложено наибольшее напряжение. Например, в интервал времени t1-t2 (рис. 9.7, б) ток возникает в цепи диод Д1— нагрузочный резистор R н — диод Д4, так как к этим диодам приложено линейное напряжение и , которое в этот интервал времени больше других линейных напряжений. В интервал времени t2-t3 открыты диоды Д1, Д6, так как к ним приложено наибольшее в это время линейное напряжение Uас, и т. д. Нетрудно видеть, что во все интервалы времени токи в нагрузочном резисторе имеют одно и то же направление. Из временных диаграмм рис. 9.7, б видно, что пульсации выпрям­ленного напряжения значительно меньше, чем в трехфазном выпрямителе с нейтральным выводом.

Параметры:

p=0,057

Uн.ср.=2,34*U2

Uобр.max = 1,045*Uн.ср