Мостовая схема однофазного двухполупериодного

Выпрямителя

Рис. 6.6. Мостовая схема двухполупериодного однофазного выпрямителя

Здесь к одной диагонали моста, образованного диодами В₁-В₄, подведено переменное напряжение, а к другой подключен нагрузочный резистор R_н. Когда потенциал точки 1 положителен относительно точки 2, диоды В₁ и В₂ открыты и в нагрузке возникает ток i_н (на схеме показан ¾®). Диоды В₃ и В₄ в это время закрыты. Когда потенциал точки 1 отрицателен относительно точки 2 (на схеме полярность взята в скобки), диоды В₃ и В₄ открываются и в резисторе R_нпротекает ток того же направления, что и в первом полупериоде (рис. 6.7) (на схеме показан - ®). Диоды В₁ и В₂ в это время закрыты. Т.к. сопротивление проводящих Диодов в прямом направлении R_пр=0, то в положительный полупериод u₂, падения напряжения на них u_пр = i_вR_пр =0 и из второго закона Кирхгофа для контура, образованного вторичной обмоткой трансформатора, проводящими диодами (например В₁ и В₂) и нагрузочным резистором R_н, следует, что u_н=u₂. Такое же напряжение будет действовать на нагрузке и во второй полупериод, когда откроются диоды В₃ и В₄. Очевидно, что среднее значение выпрямленного напряжения в случае двухполупериодного выпрямления будет в два раза выше по сравнению с однополупериодным, т.е.

U_ср.= =0,9 (6.9)

Аналогичное выражение можно записать и для среднего значения выпрямленного тока:

I_ср.= .(6.10)

Рис. 6.7. Волновые диаграммы тока и напряжения однофазного двухполупериодного выпрямителя: u2 – напряжение на входе в выпрямитель; uн, iн – напряжение и ток в нагрузке; uв, iв – напряжение и ток на диодах

Т.к. падение напряжения на проводящих диодах равно нулю, то, как следует из второго закона Кирхгофа для контура образованного вторичной обмоткой трансформатора, проводящим диодом (например В₂) и непроводящим диодом (например В₄), непроводящий диод оказывается под напряжением u₂, которое приложено в обратном направлении, а его максимальное значение .

Действующее значение тока, проходящего через каждый диод моста, можно определить совместным решением уравнений (6.5) и (6.10), т.к. каждое плечо моста можно рассматривать как однополупериодный выпрямитель:

I= =0,785 (6.11)

При подборе диодов для работы в мостовых схемах так же, как и в однополупериодных, максимальное допустимое обратное напряжение должно быть больше расчетного значения обратного напряжения, т.е. выполняться условие ≥ , а с учетом соотношения (6.9):

≥ = 1,57 (6.12)

Максимальное значение выпрямленного тока должно быть больше расчетного значения, т.е.

_. I=0,785 (6.13)

Из рис. 6.7 видно, что напряжение на нагрузочном резисторе R_н достигает максимума два раза за период.