Двухполупериодная схема выпрямителя с выводом средней точки трансформатора. Схема и принцип действия

Схема содержит трансформатор, два диода и активную нагрузку.

Рис. 1

Принцип работы: в первый полупериод ток пропускает первый диод, во второй полупериод – другой диод. Ток через нагрузку протекает оба полупериода в одном том же направлении.

Временные диаграммы, поясняющие принцип работы выпрямителя имеют вид:

Рис. 2

Схема является двухполупериодной, так как ток через нагрузку протекает в течение обоих полупериодов питающего напряжения. Схема является однотактной, так как ток через вторичную обмотку трансформатора протекает только в течение половины периода питающего напряжения.

Ток вторичной обмотки трансформатора является несинусоидальным по форме, поэтому в разложении тока в ряд Фурье присутствует постоянная составляющая. Постоянная составляющая тока вызывает в магнитопроводе постоянный магнитный поток, что приводит к вынужденному намагничиванию сердечника трансформатора.

2. Расчетные соотношения для однофазной двухполупериодной схемы выпрямителя с выводом средней точки трансформатора

Постоянная составляющая выпрямленного напряжения:

U

Амплитуда тока через вторичную обмотку:

I

Действующее значение напряжения и тока вторичной обмотки:

U

I

Действующее значение тока первичной обмотки:

I

Обратное напряжение на диоде:

U

Типовая мощность трансформатора:

Р

Ток через диод:

I

Коэффициент пульсаций:

Частота основной гармоники выпрямленного напряжения (тока):

f

Коэффициент пульсаций .

Преимущества (перед однополупериодной схемой): размеры и вес трансформатора меньше, амплитуда тока через диод меньше, коэффициент пульсаций меньше.

Недостатки: наличие вынужденного намагничивания сердечника трансформатора, наличие двух диодов, необходимость вывода средней точки трансформатора.

Заключение

Таким образом, в лекции изучены схема, принцип работы, временные диаграммы, поясняющие работу и расчетные соотношения однофазного двухполупериодного выпрямителя с выводом средней точки трансформатора.

Основная литература

1. [323-324], 2 [158-162].

Дополнительная литература

3. [43-51].

Вопросы для самоконтроля

Изобразите схему выпрямителя с выводом средней точки трансформатора.

Нарисуйте временные диаграммы и объясните принцип ее работы.

Почему схема выпрямителя с выводом средней точки трансформатора называется двухполупериодной, однотактной?

Чему равен коэффициент пульсаций для этого выпрямителя?

Чему равна частота пульсаций для этой схемы выпрямителя?

Почему присутствует вынужденное намагничивание сердечника трансформатора?