Однополупериодный выпрямитель

Работа однополупериодного выпрямителя (рис. 94) рассматривается в предположении, что диод - идеальный, т.е. сопротивление диода в прямом направлении равно ну­лю, а в обратном - бесконечно велико и₁ и и₂ — напряже­ния на первичной и вторичной обмотках трансформатора; R_Н - сопротивление нагрузки.

Рис. 94. Схема и временные диаграммы однополупериодного выпрямителя

Рис. 94. Схема и временные диаграммы однополупериодного выпрямителя

На временных диаграммах токов и напряжений, рис. 80: t - время; /₀ и U₀ - средние значения (постоянные составляющие) выпрямленного тока и напряжения.

В течение первого полупериода напряжения и₂, ко­гда положительный потенциал приложен к аноду диода, он открыт и через нагрузочное сопротивление R_H пойдет ток i_Н = i_Д; при этом все напряжение окажется приложенным к R_H (u_Н = u₂). Во второй полупериод полярность напряжения u₂ на вторичной обмотке трансформатора изменится на противоположную и диод окажется включенным в обрат­ном направлении, ток прекратится и все напряжение и₂ окажется приложенным к закрытому диоду.

Максимальное значение обратного напряжения U_{обр max} = √2U₂, где U₂ - действующее значение напряжения.

Из временных диаграмм видно, что ток i_н и напря­жение и_н имеют пульсирующий характер и значительно отличаются от постоянных. Для однополупериодного вы­прямителя справедливы следующие соотношения:

U₀ = 0,45U₂; I₀ = U₀ / R = 0,45U₂/R.

Для характеристики степени пульсации выпрям­ленного напряжения вводят коэффициент пульсации

Кпульс = Um гарм / U₀

где Uт гарм - амплитуда наибольшей гармоники, для однопо­лупериодного выпрямителя эта гармоника имеет частоту, равную частоте питающей сети переменного тока; U₀ - по­стоянная составляющая выпрямленного напряжения; для од­нополупериодного выпрямителя Кпульс = 1,57.

Основным преимуществом однополупериодного вы­прямителя является его простота, а недостатками - большой коэффициент пульсаций и малые значения выпрямленного тока и напряжения. Поэтому значительно большее распро­странение получили двухполупериодные выпрямители, в ко­торых выпрямленное напряжение создается в оба полуперио­да напряжения сети.