Источники постоянного тока

Для преобразования переменного тока в постоянный используют схемы однополупериодного и двухполупериодного выпрямления на полупроводниковых диодах. Однополупериодные схемы выпрямления (рисунок 2, а) характеризуется:

средним напряжением на нагрузке.

Uн.ср.1 = 0,45 U2,.

где U2 — напряжение вторичной обмотки трансформатора;

максимальным обратным напряжением на диоде.

Uобр. max.1 = U2 = U2max,.

где U2max — амплитуда напряжения U2;

средним током через диод.

Iн.ср.1 = Uн.ср./Rн, где Rн — сопротивление нагрузки.

Рисунок 2 — Схемы выпрямления источников постоянного тока: а — однополупериодные; б, в — двухполупериодные Двухполупериодные схемы выпрямления для схемы, показанной на рисунке 4.2, б, характеризуется следующими соотношениями:

Uн.ср. = 2 U2/р = 0,9 U2;

Uобр. max2 = 2 U2 = 2 U2 max.

Uн. ср 2 = Uн. ср/(2Rн).

Для схемы, показанной на рисунке 1, в, максимальное обратное напряжение на диоде в два раза меньше в сравнении со схемой, показанной на рисунке 2, б:

Uобр. max = U2 max.

Пульсация выпрямленного тока характеризуется коэффициентом пульсации.

q = Uн. max / Uн.ср.

Для однополупериодного и двухпериодного выпрямителей соответственно q1п = 1,57, q2п = 0,67. Для сглаживания пульсации на выходе выпрямителя устанавливают фильтр. Наиболее эффективными являются LC-фильтры, рисунок 3, а, б.

Рисунок 3 — Схемы сглаживающих RC-фильтров: а — Г-образный; б — П-образный Для расчета фильтра задаются коэффициентом пульсации на выходе фильтра, который много меньше единицы (q0<<1). Коэффициент пульсации на входе фильтра.

q1 = 2/(m2 — 1),.

где m — число фаз выпрямителя. При m = 2 коэффициент q1 = 2/3.