Внешние характеристики выпрямителей

Внешней характеристикой выпрямителя называют зависимость напряжения на нагрузочном устройстве от тока в нем: U_н=f (I_н)

Наличие такой зависимости обусловлено тем, что в реальном выпрямителе сопротивления диодов и обмоток трансформатора не равны нулю, а имеют конечные значения. На этих сопротивлениях от выпрямленного тока I_н создается падение напряжения, приводя­щее к уменьшению напряжения U_н.

(9.24)

В выпрямителе без фильтра напряжение U_н и нагрузочный ток связаны между собой соотношением

где U_н.х — напряжение на нагрузочном устройстве при I_н=0. На рис. 9.16 изображена зависимость U_н=f(I_н) выпрямителя без фильтра (кривая 1). Как видно, кривая 1 нелинейна, что объяс­няется нелинейным характером вольт-амперной характеристики диода, т. е. зависимостью R_пр от тока.

Кривая 2 на рис. 9.16 соответствует выпрямителю с емкостным фильтром. При I_н=0 кривая берет свое начало из точки на оси ординат, соответствующей напряжению U_2m =Ö ` 2 U₂, так как в отсут-

ствие тока I_н конденсатор С_ф заряжается до амплитудного значения напряжения вторичной обмотки u₂. С ростом тока I_н кривая 2 спадает быстрее, чем кривая 7, что объясняется не только увеличением падения напряжения на вторичной обмотке трансформатора и прямом сопротивлении диода, но и уменьшением постоянной време­ни разряда t_разр=R_нС_ф, обусловливаю­щим дополнительное снижение среднего значения выпрямленного напряжения U_н. Можно легко показать, что при дальней­шем уменьшении R_н кривая 2 будет асимп-

тотически стремиться к кривой 1 и при R_н=0 они придут в одну точ­ку на оси абсцисс.

Внешняя характеристика Г-образного RС-фильтра (кривая 3) на рис. 9.16 имеет еще более крутой наклон, чем кривая 2. Эта вызвано дополнительным падением напряжения на последовательно включенном резисторе R_ф.