Главная  Электронные лампы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [ 104 ] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

исключает необходимости применения сглаживающих фильтров, а лишь позволяет существенно упростить их схему.

Необходимость осуществления вывода от середины вторичной обмотки является недостатком рассмотренной схемы, так как при этом усложняется трансформатор. Этот недостаток устранен в двухполупернодной мостовой схеме.

17.3. МОСТОВАЯ СХЕМА

Двухполупериодная мостовая схема выпрямителя приведена на рис. 17.4. В схему входят силоюй трансформатор (без вывода средней точки) и четыре диода Д1-Д4, включенные по схеме моста. К одной


Рис. 17.4. Мостовая двухполупериодная схема выпрямления.

Рис. 17.5. Графики напряжений и токов в мостовой схеме выпрямителя.


диагонали моста присоединена вторичная обмотка трансформатора, к другой подключено нагрузочное сопротивление

В один из полупернодов, когда потенциал точки Л (рис. 17.4) положителен, а потенциал точки Б отрицателен, ток проходит от точки А через диод Д/, сопротивление нагрузки и диод Д5 к точке Б. В следующий полупериод, когда полярность концов А и Б вторичной обмоткн трансформатора поменяется, ток пройдет от точки Б через диод Д2, сопротивление нагрузки и диод Д4 к точке А. Направление тока, проходящего через нагрузочное сопротивление в течение обоих полупериодов остается неизменным. Поэтому, как и в схеме со средней точкой, в рассматриваемой схеме имеет место двухполупериодное выпрямление.

На рис. 17.5 приведены диаграммы напряжений и токов в однофазной мостовой схеме выпрямителя. Под воздействием переменного синусоидального напряжения (рис. 17.5, а) на зажимах вторичной обмотки трансформатора в работу поочередно включаются диоды Д1, ДЗ и Д2, Д4. Форма токов, проходящих через эти диоды, показана на рнс. 17.5, бив.



Возникшие в результате двухполупериодного вьшрямления пульсирующий ток и напряжение на сопротивлении нагрузки, а также их постоянные составляющие и показаны на рис. 17.5, г.

В отличие от предыдущих схем ток во вторичной обмотке трансформатора протекает в течение обоих полупериодов и является синусоидальным (рис. 17.5, д).

Из приведенных на рис. 17.5 диаграмм видно, что выпрямленный ток и напряжение в рассматриваемой схеме имеют такую же форму, как и в схеме со средней точкой. Поэтому для мостовой однофазной схемы оказываются справедливыми соотношения (17.17), (17.19) и (17.20).

Для получения заданного тока и напряжения t/ напряжение на вторичной обмотке трансформатора в мостовой схеме должно иметь такое л<е значение, как напряжение на одной половине вторичной обмотки в схеме со средней точкой. Это позволяет прийти к выводу, что обратное напряжение, действующее на диод, в мостовой схеме в 2 раза меньше, чем в схеме со средней точкой. Действительно, в течение того полупериода, когда работают диоды Д! и ДЗ, «аиод» Д1юда Д2, соединенный с точкой Б вторичной обмотки, имеет отрицательный потенциал. В то же время «катод» диода Д2 имеет положительный потенциал, равный потенциалу точки А вторичной обмотки трансформатора (падением напряжения на проводящем диоде Д/ можно пренебречь). Следовательно, максимальное значение обратного напряжения, приложенного к диоду Д2, равно амп.татудному значению наиряжения вторичной обмотки:

Vp = V-.nVV.,. (17.28)

Сравнив полученное выражение с выражением (17.21) и (17.22),

получим

г/обр = 1,57;/о. (17.29)

Ыетрудно видеть, что к диоду Д4 прикладывается такое же обратное напряжение, как к диоду Д2. Аналогичный результат можно получить и для диодов Д1 и ДЗ-

Среднее значение тока /ср, проходящего через каждый диод, можно найти по формуле (17.23):

/ср 0,5/,.

Действующее значение тока 1, проходящего через каждый диод, можно найти по формуле (17.24):

/в = 0,785/о.

Однако следует учесть, что ток через каждый диод в мостовой схеме проходит только в течение одного по.тупериода, в то время как ток во вторичной обмотке трансформатора проход1!т в течение всего периода (рис. 17.5). Очевидно, что для синусоидального тока с амплитудой hm действующее значение будет равно

т - з"

1ч -

у 2



или, принимая во внимание соотношение (17.17),

Так как мостовая схема является двухполупернодной, то частота пульсаций вьшрямле[шого напряжения равна удвоенной частоте сети (1 = 2[), а коэффициент пульсации так же, как и в схеме со средней точкой, равен

= 0,67.

Мостовая схема получила широкое распространение в современных выпрямителях. Сохраняя все достоинства схемы со средней точкой, она имеет следующие специфические особенности:

1. Размеры и масса трансформатора меньше вследствие лучшего использования обмоток по току. Эта особенность мостовой схемы основана на том, что ток протекает в течение периода во всей вторичной обмотке трансформатора, а не в одной ее половине.

2. Конструкция трансформатора проще, так как не требуется специальный вывод от средней точки вторичной обмотки.

3. Обратное напряжение, приходящееся на один диод, вдвое меньше. Необходимость использования в схеме четырех диодов вместо двух

в схеме со средней точкой является недостатком мостовой схемы.

17.4. СХЕМЫ ВЫПРЯМЛЕНИЯ С УМНОЖЕНИЕМ НАИРЯ;КЕНИЯ

Для повышения выпрямленного напр.чжения на нагрузке при заданном напряжении на вторичной обмотке трансформатора или при отсутствии повышающего трансформатора с необходимым коэффици-

. ct дг



Рис. 17.6. Схемы выпрямителей с умножением напряжения: о - с удвоошсм; б - с угроеннем.

ентом трансформации применяют схемы выnpяJЧлeнuя с умнсж i-h ие At напряжения. В качестве дополнительных источников э. д. с, предназначенных для увеличения выходного напряжения, о этих схемах используют конденсаторы, периодически заряжаемые через диоды.

Простейшая схема выпрямителя с умножением напряжения приведена на рис. 17.6, а. Действует такая схема следующим образом. В течение положительного полупериода, когда потенциал точки А вторичной обмотки силового трансформатора положителен относительно точки Bj конденсатор С1 заряжается черездиод Д/ до напряжения,



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [ 104 ] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

0.001